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5G: Wie kann die Verfügbarkeit im ländlichen Raum gelingen?

09. Juli 2020, 14:46 Uhr   |  Autor: Dirk Wettig / Redaktion: Diana Künstler | Kommentar(e)

5G: Wie kann die Verfügbarkeit im ländlichen Raum gelingen?
© carloscastilla - 123rf

Für den ländlichen Raum bietet 5G erheblichen Mehrwert, sofern die Hürden des Ausbaus überwunden werden. Denn wie bei 3G und 4G wird auch der Ausbau von 5G-Netzen zuerst in Städten erfolgen. Die Cisco-Initiative "5G RuralFirst" zeigt Ansätze auf, wie die flächendeckende 5G-Vernetzung gelingen kann.

Ob für intelligente Städte oder Campus-Netzwerke von Unternehmen: Das größte Potenzial von 5G sehen die meisten Experten dort, wo viele Menschen leben oder arbeiten. Aber auch in ländlichen Gebieten wird der neue Standard großen Nutzen bringen – insbesondere für die Landwirtschaft. Einige Prozesse sind hier schon jetzt intelligent vernetzt. Doch die durch Digitalisierung erzielten Einsparungen von Dünger, Pflanzenschutzmitteln oder Kraftstoff liegen in Deutschland noch im niedrigen einstelligen Prozentbereich. 5G besitzt das Potenzial, die Produktivität und Effizienz erheblich zu steigern und gleichzeitig Innovationen zu fördern.

Dies könnte in Zukunft folgendermaßen aussehen: Autonom fahrende Mähdrescher fordern während der Ernte selbstständig Ladewagen an und befüllen sie. Im Feld verteilte Sensoren sorgen für die optimale Düngung und Bewässerung der Pflanzen. Feldroboter bringen eigenständig die Saat aus oder jäten Unkraut. Drohnen prüfen über Fotos und Bildverarbeitung den aktuellen Stand der Reife. Sensoren überwachen die Bedingungen im Stall und überprüfen die Milchleistung von Kühen.

5G für schnelle Datenübertragung entscheidend – und für die Anwendung
Ob diese Szenarien tatsächlich großflächig realisiert werden, hängt von der flächendeckenden Verfügbarkeit von 5G ab. Der neue Standard bietet dabei nicht nur schnellere Mobilfunkverbindungen, sondern durch die neue Netzarchitektur bis ins 5G Core-Netz auch ein neues Fundament für innovative Anwendungen. Dabei eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten, diese Anwendungen über die unterschiedlichen Zugangstechnologien wie 5G, LTE, Wi-Fi 6, LORA, NB-IOT oder auch festnetzbasierte Verbindungen in größerer Breite bereitzustellen. Technische Innovationen und Funktionen, die sich wie die Virtualisierung von Netzfunktionen oder Network Slicing in den letzten Jahren im Zuge von 5G entwickelt haben, ermöglichen dabei die flexible und kostengünstige Umsetzung von innovativen Anwendungen.

Möglichkeiten der 5G-Architekturen
Netzbetreiber nehmen im Rahmen der 5G-Investitionen diverse Architektur-Änderungen in ihren Netzen vor. Diese bieten völlig neue Möglichkeiten, Anwendungen auf Basis von 5G anzubieten – auch über verschiedene Zugangstechnologien hinweg. Das reicht von der Authentifizierung der Anwender über die Zuordnung enstprechender Zugangsrechte und Leistungsparameter (Policies) bis hin zur Sicherstellung der sich daraus ergebenden Qualitätsmerkmale für die Anwendungen. Dies gewährleistet eine umfassende User Experience.

Um beim Beispiel der Landwirtschaft zu bleiben: Ein landwirtschaftlicher Betrieb im Hofgut-Bereich verfügt etwa über eine erstklassige, kostengünstige und sichere WiFi-Netzabdeckung. Die Nutzer sind entsprechend ihrer Berechtigungen mit den notwendigen Anwendungen verbunden. Warum sollte diese Verbindung zur Anwendung unterbrochen oder sogar abgebrochen werden, wenn der Anwender die WiFi-Abdeckung verlässt und dann umgehend über eine 5G- oder LTE-Verbindung verfügt? Die Anwendungen sollten ihm ungehindert weiter zur Verfügung stehen. Indem Cisco beispielsweise das Koppeln der Kontrollpunkte der lokalen Netze mit den Kontrollpunkten der öffentlichen Mobilfunknetze ermöglicht, werden solche Szenarien Realität. Durch die enstprechenden Cloud-basierten Sicherheitslösungen wird an dieser Stelle auch die gewünschte Security im Netz gewähleistet.

WiFi 6 als 5G-Ergänzung
5G und WiFi 6 basieren auf vergleichbaren Grundlagen. So bringt WiFi 6 ähnlich wie 5G höhere Datenraten, niedrigere Latenzzeiten und höhere Kapazitäten für den Anwender als die jeweiligen Vorgängerversionen. Private 5G-Netze, die auf lizenzierte und damit reservierte Frequenzspektren aufsetzen, sind hier ebenfalls eine Alternative. Je nach Anwendung und Anwendungsbereich lässt sich die optimale Zugangstechnologie nutzen. WiFi 6 eignet sich eher für geschlossene Räume und zur Abdeckung kleiner geografischer Bereiche, etwa Tierställe und Höfe. Private 5G-Netze dürften meist für Anwendungen im Außenbereich und für größere geografische Bereiche, wie landwirtschaftlich genutzte Felder, zum Einsatz kommen. Aber auch dann sollten sich Anwender netzübergreifend frei bewegen können – ohne Unterbrechung der Applikation.

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2. Zahlreiche Hindernisse

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