Von 4G- zu 5G-Mobilfunknetzen: Ein natürlicher Fortschritt

Update: 9. Dezember 2021

Die unangenehme Pause, während Sie auf die Antwort der anderen Person warten, ist ein Problem, mit dem jeder, der einen Videoanrufdienst genutzt hat, schon einmal konfrontiert war. Dies wird als Latenz bezeichnet, die End-to-End-Kommunikationsverzögerung, bei der die Zeit zwischen den gesendeten Informationen und der entsprechenden Antwort gemessen wird. Die häufigste Wahrnehmung bei 5G Technologie ist, dass dadurch die Bandbreite (Datengeschwindigkeit) drastisch erhöht wird. In Wirklichkeit wird die Reduzierung der Latenz jedoch größere Auswirkungen haben. Die Entwicklung 5G-basierter Mobilfunknetze eröffnet mehrere Möglichkeiten, vor allem im Bereich Remote-Arbeit, wo eine schnelle Reaktion unerlässlich ist.

Von 4G- zu 5G-Mobilfunknetzen: Ein natürlicher Fortschritt

(Quelle: Shutterstock)

Interessanterweise sind 4G und 5G mehr oder weniger gleich – sie haben die gleiche Frequenz und die gleiche Art, Informationen in ein Funksignal zu kodieren. Der einzige Unterschied bei der 4G-Kommunikation besteht darin, dass die Zeitschlitze zwischen dem Empfang und den entsprechenden Informationen in Schritten von 0.01 Sekunden gekürzt werden, während die Schlitze für 5G zehnmal kleiner sind (0.001 Sekunden).

Lassen Sie uns die Schlüsselbereiche untersuchen, in denen 5G-Netzwerke mit niedriger Latenz sehr effektiv sein werden.

Fernarbeiter und ferngesteuerte Mitarbeiter

Angenommen, es gibt einen New Yorker, der eine Fabrik in Chicago leitet, und er stößt auf ein Problem, aber es ist niemand verfügbar, um es vor Ort zu beheben. Ein 5G-Netzwerk mit niedriger Latenz könnte es ihnen ermöglichen, einen Fabrikroboter in Echtzeit aus der Ferne zu verwenden. In einer Werkseinstellung darf es bei diesen Roboteranwendungen keine Verzögerung geben. Das gleiche gilt in einer medizinischen Einrichtung, in der eine Operation durchgeführt wird.

Traditionell waren 4G-Netze in der Art und Weise, wie die Signale übertragen wurden, sehr ineffizient. In dem oben erwähnten Szenario könnte das Signal, wenn der Roboter lokal gesteuert wird, von der Fabrik zur Netzwerkzentrale gelangen, bevor es an den Roboter zurückgesendet wird. Das Problem dabei ist, dass einige Millisekunden verloren gehen, aber ein lokales 5G-Netz würde diese Latenz deutlich reduzieren und Echtzeitkommunikation in industriellen Anwendungen ermöglichen.

Netzwerke mit niedriger Latenz ermöglichen auch Verbesserungen bei fortschrittlichen Kommunikationstools, sodass Unternehmen über Webinare und Videokonferenzen hinausgehen können. Augmented- und Virtual-Reality-Lösungen können kreativere und persönlichere Remote-Meetings ermöglichen, wären jedoch ohne die reduzierte Latenz von 5G schwierig zu implementieren.

Erstellen Sie Ihre ganz eigene Telekommunikation

Die Entwicklung von Low-Latency-Netzwerken ermöglicht es, eine Basisstation nur aus einer Intel-CPU und einem Analog Devices-Chip und damit ein 5G-Netzwerk auf dem eigenen Breitband-Funkspektrum aufzubauen. Die Einrichtung eines privaten Netzwerks hängt jedoch von den Vorschriften der Region ab. In Deutschland muss man eine Gebühr zahlen, aber es ist immer noch möglich, während in den USA die FCC die Frequenzen kontrolliert, und es ist komplizierter.

Das Schöne an einem eigenen Netzwerk ist, dass es nicht von einem Unternehmen abhängig ist – ein Kabeldurchbruch oder ein Stromausfall in einem der größeren Netzwerke beeinflusst das Signal nicht. Wie bereits erwähnt, ist dies für heikle Operationen wie ferngesteuerte Operationen und sogar für Drohnenpiloten, die bei der Landung vollautomatisch die Kontrolle über Verkehrsflugzeuge übernehmen müssen, von entscheidender Bedeutung.

Eine vielseitige regionale Lösung mit unendlichen Einsatzmöglichkeiten

 Um von einem 4G- in ein 5G-Signal zu konvertieren, muss die Softwarekonfiguration aktualisiert werden, nicht die Maschine oder das Gerät, und dann getestet werden, um sicherzustellen, dass die Fehler behoben sind. Solange Unternehmen moderne Technologien wie ein virtuelles Funkzugangsnetz (VRAN) verwenden, sollte die Anpassung an 5G nicht allzu schwierig sein.

Neben der Softwarekonfiguration müssen ausreichend Antennen hinzugefügt werden, um den Anstieg der Benutzer zu bewältigen, die ein 5G-Signal für große Netzwerke verwenden. Länder, die ihre Telekommunikationsinfrastruktur erst kürzlich ausgebaut haben, wie beispielsweise Thailand, können ein Software-Update durchführen, um im Vergleich zu Ländern mit älteren Systemen relativ schnell alles auf 5G umzustellen.

 Der Hauptvorteil von 5G für Dienste, die eine geringe Latenz benötigen, besteht darin, dass es Verzögerungen für jede Anwendung eliminiert, egal ob es sich um etwas so Triviales wie das Spielen eines Videospiels oder so kompliziert wie die Fernsteuerung eines Roboters handelt.

Der Übergang von 4G zu 5G ist nicht zu befürchten, da es sich um eine natürliche Weiterentwicklung handelt. Es ist vergleichbar mit der Entwicklung des Internets in Bezug auf IP-Adressen. Bei der ersten Verbindung mit dem Internet wurde jedem Gerät eine IP-Adresse mit vier Nummern zugewiesen, was zu maximal vier Milliarden verbundenen Geräten führte. Aber wir sind an einem Punkt angelangt, an dem es mehr vernetzte Geräte als Menschen gibt. IPv6 wurde eingeführt, um IPv4 um Billionen von Milliarden zusätzlicher Adressen zu erweitern, was unendlich mehr Benutzern ermöglicht. Die Umstellung von 4G auf 5G ermöglicht das Gleiche auf Funknetzen.

Über den Autor

Jean-Paul Smets ist der Gründer von Rapid.Space, einem hyperoffenen Cloud-Anbieter, der auf Open Source, offener Hardware und offenem Service basiert.