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5G und Edge Computing: Vom Zentrum an den Rand

Das Internet der Dinge besitzt das Potenzial, jeden Aspekt des Alltags zu durchdringen. Doch damit dies überhaupt Realität werden kann, wird das Hochgeschwindigkeitsnetz 5G benötigt. Gleichzeitig rücken auch die Themen Edge Computing und Netzwerkvirtualisierung stärker in den Fokus.

Edge Computing Bildquelle: © Lio Zishan-123rf

Alle IoT-Anwendungen wie etwa im Bereich der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, der öffentlichen Sicherheit und der Sensornetzwerke intelligenter Städte (Smart Cities) benötigen eine zuverlässigere und skalierbarere Geräte-zu-Geräte-Konnektivität als es bisherige LTE-Netze leisten können. Auf der Consumer Electronics Show (CES), die im Januar in Las Vegas stattfand, und auf dem Mobile World Congress in Barcelona wurden derartige Show-Cases, die über 5G-Technologien realisiert wurden, gezeigt. Da 5G nicht eine einzelne Technologie bezeichnet, sondern aus mehreren Technologien besteht, beschrieb der Chief Business Development Officer von Nokia, Chris Stark, die drahtlose Technologie der nächsten Generation als „eine Abkehr von der Netzwerkarchitektur, in der wir mehr Funktionalität durch Edge Computing sehen werden, mit massiven Geschwindigkeiten, niedriger Latenz und einer großen Anzahl von Konnektivitätspunkten“.

Dies macht deutlich, dass für das 5G-Netz vor allem Edge Computing eine große Rolle spielen wird, um das Netz der fünften Generation zu entlasten. Denn beim Edge Computing werden die riesigen Datenmengen, die durch die Vielzahl der angeschlossenen (IoT-)Geräte erzeugt werden, unmittelbar am Rande des Netzwerks verarbeitet. Es wird also direkt am Ort der Datenproduktion gearbeitet, anstatt den Datenverkehr erst über ein entferntes Rechenzentrum zu transferieren. Daher reduziert Edge Computing die Latenzzeit signifikant und macht es für 5G-Szenarien erfolgskritisch. So kann ein selbstfahrendes Auto beispielsweise nur dann funktionieren, wenn die Daten aller Sensoren in Echtzeit, und zwar mit einer Latenzzeit unter einer Millisekunde (Ultra Low Latency), verarbeitet und daraus unmittelbar die Steuerung des Autos abgeleitet werden können.

Edge Computing funktioniert nur über Virtualisierung des Netzwerkes
Die Vorteile von Edge Computing haben in jüngster Zeit bereits zu einer erheblichen Leistungssteigerung in IoT-Projekten geführt. Sowohl etablierte Betreiber als auch neue Marktteilnehmer haben eine Reihe neuer Cloud- und Servertechnologien auf den Markt gebracht, mit denen die Funktionalität von Rechenzentren effektiv „am Rande“ gewährleistet werden soll. Laut IDG sollen bis zum nächsten Jahr 43 Prozent der durch das IoT erzeugten Daten per Edge Computing verarbeitet werden, um der Datenflut Herr zu werden. Auch das Projekt „Digitales Testfeld Autobahn“ von Continental, Deutsche Telekom, Fraunhofer ESK und Nokia Networks nutzt Edge-Computing-Technologien, um 5G-gerechte Latenzzeiten für die Car-to-Car-Kommunikation zu gewährleiten. Doch Edge Computing geht einher mit neuen Anforderungen, die das Netzwerk leisten muss, und verändert damit die Netzwerkarchitektur. Um das Netzwerk entsprechend an 5G und Edge Computing anzupassen, ist wiederum die Virtualisierung von Netzwerkkomponenten (NFV) essenziell.