Ein Jahr 5G Lab: Ganz nah an der Zukunft

Das 5G Lab von Vodafone feiert Geburtstag. Seit einem Jahr funkt im Düsseldorfer Zukunftslabor das neue 5G-Netz. In den ersten 365 Tagen zählte das Lab 2.300 Besucher bei mehr als 230 Touren. Zwischen ganz viel Zukunftstechnik und Messkammern arbeiten viele verschiedene Teams, um 5G nicht nur auf jedes Endgerät zu bringen, sondern auch um neue Anwendungen greifbar zu machen. Britta Rudolphi, Leiterin der technischen Innovationsabteilung im 5G Lab, blickt zurück auf das vergangene Jahr. Sie berichtet im Interview von Highlights, Herausforderungen und Zukunftsvisionen des Labs.

Ein kurzer Blick in die Neurologie: Das menschliche Nervensystem kann auf einen Reiz innerhalb einer Millisekunde reagieren. So weit, so gut. Doch was hat das mit Mobilfunk zu tun? Die neue Mobilfunkgeneration 5G hat die gleiche Latenzzeit wie das Nervensystem. Heißt: Innerhalb von einer Millisekunde können Daten von einem Ort zum anderen transportiert werden. Dabei sind Bandbreiten von mehreren Gigabit pro Sekunde möglich. Das ist das superschnelle Netz der Zukunft. Bis die ersten Kunden mit Smartphones im Netz der Zukunft unterwegs sein werden, wird es noch dauern. Zu Beginn wird 5G vor allem für die Industrie wichtig. Bereits seit einem Jahr testet Vodafone im 5G Lab die neue Technologie und entwickelt zusammen mit Partnern komplexe und innovative Lösungen, die mit der nächsten Mobilfunkgeneration in den Alltag Einzug halten werden.

Ein Jahr 5G Lab: Ganz nah an der Zukunft

Vodafone eröffnet weltweit einmaliges 5G Lab. © Vodafone

5G macht Echtzeit möglich 
Auf Besucher des Labs warten verschiedene Showcases, die darstellen, wie 5G funktioniert und welche Innovationen in Zukunft möglich sein werden: Vernetzte Roboter, die sich völlig synchron aus der Ferne bewegen lassen, ferngesteuerte Autos und natürlich der teleoperierte Kran: Was für viele nach Zukunftsmusik klingt, ist hier schon Realität. Der Fahrer im Lab hat dabei Zugriff auf verschiedene hochauflösende Kamera-Perspektiven und kann so den Modellkran mit dem Gefühl von 5G in seinen Händen steuern. Die Messkammer ist das Herzstück des 5G Labs. Auf den 20 Quadratmetern der Testing Area erproben die lokalen und globalen Technik-Teams innerhalb Smartphones, Antennen und Sensoren für das Internet der Dinge – beim 5G-Härtetest. In Düsseldorf erhalten Endgeräte Eintritt in die 5G-Welt von Vodafone. Sie bekommen hier den globalen 5G-Stempel. Damit sind sie bereit für den Einsatz rund um den Globus im Vodafone-Netz.

Hologramme und andere Herausforderungen
Aus der Innovationssicht war das größte Highlight des letzten Jahres das Hologramm-Gespräch von Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter zum Start des ersten 5G-Mast im 5G Mobility Lab. Während in einem Elektro-Kleinbus im 70 Kilometer entfernten Aldenhoven die Journalisten Platz nahmen, um mit Ametsreiter über die neueste Mobilfunkgeneration zu reden, war dieser nicht selbst vor Ort: Er ließ sich als Hologramm dazu schalten. „Es war einfach ein magischer Moment für das gesamte Team, wenn zum ersten Mal, Ende zu Ende, eine Verbindung steht, die komplett über die neue Technologie läuft“, erinnert Rudolphi sich an das Event. „In dieses Projekt wurde viel Zeit investiert und wir waren mit vielen Unwägbarkeiten konfrontiert. Deswegen war das ein großer Erfolg für uns.“

Ein Jahr 5G Lab: Ganz nah an der Zukunft

Hannes Ametsreiter bei der Produktion des 5G Hologramms. © Vodafone

Und was steht für das nächste Jahr an? „Eine der großen Herausforderungen des nächsten Jahres ist das Thema Network Slicing“, berichtet Rudolphi. Network Slicing bedeutet, dass Betreiber in der Lage sind, ihre Netz-Infrastruktur nach Bedarf zu orchestrieren und dadurch anwendungsbezogen zur Verfügung zu stellen. 5G schneidert perfekt passende ‚Netzscheiben‘ und stellt diese den Nutzern individuell zur Verfügung. Ähnlich wie der perfekt geschnittene Anzug vom Schneider, der eben nicht von der Stange kommt. Denn Smartphones, Autos, Roboter und Co. stellen ganz unterschiedliche Anforderungen an das Mobilfunknetz, damit sie bestmöglich funktionieren. „Wir müssen das Netz der Zukunft noch flexibler gestalten, um den verschiedenen Anforderungen der Endverbraucher gerecht werden zu können“, fasst Britta Rudolphi zusammen. Für sie sieht die Zukunft so aus: „Die Nutzung unseres Netzes als Ressource wird immer intuitiver, jeder Nutzer bekommt das, was er wirklich braucht – auch über kurze Zeiträume hinweg.“

Ein Jahr 5G Lab: Ganz nah an der Zukunft

Das Netz nach Maß: 5G stellt Nutzern immer das optimale Netz zur Verfügung. © Vodafone

Ein Jahr 5G Lab: Ganz nah an der Zukunft

Britta Rudolphi ist Leiterin des 5G Labs © Vodafone

Abschließend bedankt sich Rudolphi beim 5G Lab Team und allen Helfern. „Jetzt gilt es die vorhandene Neugier und den Drive im gesamten Unternehmen weiter in Richtung innovativer und kommerzieller Projekte umzumünzen. Dann erfüllt das 5G Lab mehr und mehr seine Ursprungsidee, nämlich unterschiedlichste Fachbereiche, Kunden und Partner zu inspirieren und zusammenzubringen. Vor allem sollen die technischen Möglichkeiten vor Ort genutzt werden, um die neuen Ideen rundum 5G in allen Bereichen des Vodafone-Alltags zu verankern.“

„Wir bauen das Gigabit, weil es Zukunft schafft“

Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter erklärt Christoph Keese im Podcast wieso Deutschland einen Gigabit-Motor so dringend benötigt, welche politischen Hürden den Netzausbau erschweren und wieso er dennoch auf die digitale Zukunft des Landes wettet.

„In Deutschland ziehen wir nicht alle gemeinsam an einem Strang. Es fehlt das klare Bekenntnis für eine perfekte Infrastruktur und die Unterstützung für diejenigen, die wirklich darin investieren wollen“, so Ametsreiter zu den Hindernissen beim Ausbau der Mobilfunknetze. Noch könne Deutschland die Fehler korrigieren: „Ich bin kein Fan der Vergangenheit. Die ist passiert. Wir sollten nach vorne schauen und die Zukunft dieses Landes gestalten. Es dieses Mal gemeinsam besser machen. Packen wir es an.“ 

„Ich bin kein Fan der Vergangenheit. Die ist passiert. Wir sollten nach vorne schauen und die Zukunft dieses Landes gestalten. Es dieses Mal gemeinsam besser machen. ”

„Wir bauen das Gigabit, weil es Zukunft schafft“

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

„Wir bauen das Gigabit, weil es Zukunft schafft“

Hannes Ametsreiter und Christoph Keese im hy-Podcast. © Vodafone

Unter der Erde sieht Ametsreiter Deutschland auf einem guten Weg: „Wir haben mit dem Gigabit in unserem Kabelglasfasernetz einen echten Motor für Digital-Deutschland gestartet. Fast neun Millionen Gigabit-Anschlüsse in wenigen Monaten – nirgendwo wird schneller gebaut. Das ist der richtige Weg. Ich bin überzeugt: Das Gigabit schafft Zukunft.“

Für die Zukunft wünscht sich Ametsreiter einen effizienten Breitbandausbau: „Die letzte Meile zum Haus ist eine große Herausforderung. Es ist enorm teuer, die Straße jeweils in Eigenregie aufzureißen. Es wäre besser, es zu machen wie beispielsweise die Spanier und Portugiesen. Der Staat legt Leerrohre, so wie er Autobahnen baut – also staatliche Investition in die Infrastruktur. Jeder Anbieter dürfte dann seine Kabel durch diese Rohre ziehen. Das ist effizienter. Und das heizt den Wettbewerb an.“

Das gesamte Interview ist in der Welt am Sonntag zu lesen.

Informationen zu Vodafone

Vodafone Deutschland ist eines der führenden integrierten Telekommunikationsunternehmen und zugleich der größte TV-Anbieter der Republik. Mit seinen 13.500 Mitarbeitern liefert der Konzern Internet, Mobilfunk, Festnetz und Fernsehen aus einer Hand. Als Gigabit Company treibt Vodafone den Infrastruktur-Ausbau in Deutschland federführend voran: Mit immer schnelleren Netzen ebnen die Düsseldorfer Deutschland den Weg in die Gigabit-Gesellschaft – ob im Festnetz oder im Mobilfunk. Geschäftskunden bieten die Düsseldorfer ein breites ICT-Portfolio: So vernetzt Vodafone Menschen und Maschinen, sichert Firmen-Netzwerke sowie Kommunikation und speichert Daten für Firmen in der deutschen Cloud. Rund 90 % aller DAX-Unternehmen und 15 von 16 Bundesländern haben sich bereits für Vodafone entschieden. Mit mehr als 47 Millionen Mobilfunk-Karten, 6,8 Millionen Festnetz-Breitband-Kunden sowie zahlreichen digitalen Lösungen erwirtschaftete Vodafone Deutschland im letzten Geschäftsjahr einen Serviceumsatz von über 10 Milliarden Euro. Vodafone Deutschland ist die größte Landesgesellschaft der Vodafone Gruppe, einem der größten Telekommunikationskonzerne der Welt. Der Konzern betreibt eigene Mobilfunk-Netze in 25 Ländern und unterhält Partnernetze in weiteren 42 Nationen. In 19 Ländern betreibt die Gruppe eigene Festnetz-Infrastrukturen. Vodafone hat weltweit rund 700 Millionen Mobilfunk- und 21 Millionen Festnetz-Kunden.

Weitere Informationen unter www.vodafone-deutschland.de.

Die Vereinigten Digitalstaaten von Europa

Europa verkörpert für mich das Gefühl der Grenzenlosigkeit. Es steht für mich für ein vernetztes, verbundenes und in einer gemeinsamen Vision verwurzeltes Bündnis. In der die populistischen und nationalistischen Strömungen der jüngsten Vergangenheit keinen Platz haben, sondern Menschenrechte, Chancengleichheit sowie soziale Verantwortung eine Selbstverständlichkeit sein sollten – genau wie der freie Zugang zu Medien und Wissen.

Das Internet ist nicht für die Deutschen erfunden worden, die Spanier oder die Engländer – sondern für die Menschen der Welt. Damit sie Grenzen überwinden, sich austauschen, handeln und kommunizieren – und das stärker und schneller als jemals in der Geschichte. Im Internet ist die Idee der Vereinigten Staaten von Europa quasi inhärent. Denn das Internet kennt keine Ländergrenzen. Doch wir stehen kurz davor, dass uns unsere digitale Infrastruktur Grenzen zieht.

Die Vereinigten Digitalstaaten von Europa

Vodafone Management: Dr. Hannes Ametsreiter, CEO Vodafone Deutschland und Mitglied im Executive Committee der Vodafone Group. © Vodafone

Digitale Infrastruktur: Die Zukunft wird mit Daten gebaut
Viele Jahre, sogar Jahrzehnte haben andere Handelsmächte dieser Welt neidvoll zu uns aufgeschaut – auch heute gilt Europa als eines der wohlhabendsten Kontinente. Wir haben den größten Binnenmarkt, die am zweithäufigsten genutzte Währung und sind führend in nachhaltiger Energie. Wir florieren in der klassischen Industrie, Landwirtschaft und in der Dienstleistung. Doch was nützt uns das, wenn die Zukunft des Wohlstands statt mit analogem Stahl mit digitalen Daten gebaut wird? Wir sind längst nicht mehr Klassenbester. Wir haben uns in puncto digitaler Infrastruktur abhängen lassen. Wir haben verlernt was es heißt, aktiv mitzugestalten. Wir haben uns selbst auf das analoge Wartegleis manövriert. Und können zusehen wie uns andere Länder im Breitband-Ausbau meilenweit überholt haben.

Einen richtungsweisenden Grundstein für die Gigabit-Zukunft Europas hat 2016 die Europäische Kommission gelegt – lange bevor viele der EU-Staaten das Thema für sich entdeckt hatten. Die Forderung: Diejenigen Monopolisten in ihre Schranken weisen, die zwanzig Jahre Wettbewerb zurückdrehen und den Fortschritt in Europa ausbremsen wollen. Der Fokus soll klar auf echte Zukunftstechnologien wie Kabel, Glasfaser und 5G gehen. Und Brücken-Technologien wie Vectoring den Riegel vorschieben, wo Zukunftstechnologien wie Glasfaser verfügbar sind. Auch mit dem Aktionsplan für 5G in Europa hat die Kommission wichtige Weichen für eine länderübergreifende 5G-Infrastruktur gestellt.

„Wir brauchen Fördergelder, die nicht nur Lackschäden ausbessern, sondern den Motor austauschen können.”

Die Vereinigten Digitalstaaten von Europa

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

Doch damit Europas Traum von einer digitalen Pole-Position Realität wird, brauchen wir Rahmenbedingungen, die auf die gleiche Ziellinie ausgerichtet sind. Rahmenbedingungen, die Wettbewerb genau wie Investitionen fördern. Und Fördergelder, die nicht nur Lackschäden ausbessern, sondern den Motor austauschen können. Genau wie der Staat Autobahnen bauen musste, damit es wirtschaftlich wird, Autos zu vertreiben, muss der Staat einen Rahmen für den Infrastruktur-Ausbau legen, damit sich Infrastruktur-Investitionen in schnelle Netze auch rentieren. Dafür braucht es auch eine koordinierte Vergabe der 5G-Frequenzen bis 2020. Denn Mobilfunkwellen machen an Grenzen nicht Halt.

Das geht nur gemeinsam, nur europäisch. Denn was nützen uns Pakte und Programme, wenn wir physische Grenzen abschaffen, die wir online wiederaufrichten? Wenn die Mitgliedsstaaten unterschiedliche Startbedingungen haben, wie sollen wir als europäische Einheit gemeinsam ins Ziel fahren? Was wäre das für ein vereintes Europa, in dem autonom fahrende Autos an Landesgrenzen wieder kehrtmachen müssten – weil sie dahinter nicht funktionieren? Wir Mitgliedsstaaten müssen eine Fahrgemeinschaft bilden und unsere Möglichkeiten gemeinsam potenzieren.

„Mobilfunkwellen machen an Grenzen keinen Halt.”

Die Vereinigten Digitalstaaten von Europa

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

Digitale Gründer: Laden wir Start-ups an den Tisch der Zukunft
Gleichzeitig brauchen wir Systeme, die ineinander greifen – zwischen allen Mitgliedsstaaten. Dafür braucht es neben dem analogen einen europäischen digitalen Binnenmarkt, der keinen Halt vor Landesgrenzen macht. Ich bin der Meinung, dass der freie Datenfluss die fünfte Säule der Demokratie sein sollte.

Dafür brauchen wir die europäische Antwort auf das amerikanische Digital-Modell. Ein Modell, mit dem wir uns gegen den Einfluss der Googles, Amazons und Facebooks dieser Welt stellen. Dabei geht es nicht darum, das Google Europas zu bauen. Sondern unseren, den europäischen Weg zu finden. Wir reden noch viel zu viel davon, dass uns Start-ups durch ihre Agilität und Innovation bereichern. Zugleich schrecken wir davor zurück, wagemutig in sie zu investieren – und sie an den Tisch der Zukunft einzuladen. Sie teilhaben zu lassen am digitalen öffentlichen Diskurs. Bisher bestimmen allzu oft noch Politik und Großkonzerne die Narrative der Digitalisierung. Doch wir brauchen einen mentalen Wandel hin zu einem inklusiven, europäischen Modell des digitalen Wachstums. Damit Europa nicht die verlängerte Werkbank der USA oder China wird, müssen wir mehr Kapital wagen, mehr Wagniskapital zulassen. Und Start-ups unter den gleichen Bedingungen den Zugang zum gesamten europäischen Gebiet verschaffen.

Nur so, machen wir Ideen möglich. Und nur so sorgen wir dafür, dass Ideen auch bei uns bleiben – und nicht über den Teich mit ihren Gründern abwandern. Denn Ideen gehen immer dahin, wo das Geld ist. Sie brauchen es, um umgesetzt, um Realität zu werden. Und das ist viel zu oft eben nicht in Europa. Kein Wunder, wenn ganz Europa gerade einmal ein Viertel des Wagniskapitals der USA zusammenbringt. Warum also setzt der größte Binnenmarkt der Welt auch nicht einen der größten Gründer-Fonds der Welt auf? Das hielte ich eine lohnende Investition in Europas Zukunft.

Die Vereinigten Digitalstaaten von Europa

Vodafone Management: Dr. Hannes Ametsreiter, CEO Vodafone Deutschland und Mitglied im Executive Committee der Vodafone Group. © Vodafone

Digitaler Optimismus: Wir brauchen mehr digitale Zuversicht
Bei all dem, was wir über dem europäischen Tellerrand sehen, könnte man in Pessimismus verfallen. Aber das Gegenteil sollten wir tun: Wir brauchen einen digitalen Optimismus und mehr Zuversicht. Wir brauchen eine positive Vision der Zukunft dieses digitalen Europas. Denn bisher beherrscht uns Skepsis statt Sympathie. Laut einer Studie des Vodafone Instituts sieht nicht einmal die Hälfte der Deutschen positiv in die Zukunft, wenn es um den Einsatz digitaler Technologien geht – wohl auch wegen der Machtkonzentration weniger globaler Digital-Giganten.

Es braucht einen Konsens genau wie einen Kodex, dass die Maschine dem Menschen dienen muss und nicht andersherum. Das müssen wir fest verankern und zu den Menschen tragen. Denn wenn wir keine Akzeptanz bei denjenigen erlangen, die Europa tragen werden, können wir im Wettkampf mit den anderen Weltmächten niemals aufholen. Was mich hierbei besonders nachdenklich macht ist die Tatsache, dass wir Europäer noch nicht einmal darin vertrauen, dass uns unsere politischen Institutionen für die digitale Zukunft vorbereiten.

Nur 40 Prozent der Europäer sehen starken Willen ihrer jeweiligen Regierungen, die Digitalisierung zu fördern. Und nur ein Drittel glaubt, dass sie über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen. Hier rauschen wir im Vergleich zu den USA und Indien völlig ab. Nichtsdestotrotz, eines kittet uns Europäer zusammen: Wir sehen in unseren Regierungen die wichtigste Instanz zur Wahrung ethischer Prinzipien. Mehr als jeder zweite sagt, dass auch im digitalen Zeitalter vor allem der Staat unethisches Verhalten sanktionieren soll – und eben nicht Technologie-Unternehmen.

Der Staat und was er aus Europa macht, das sind wir. Ein jeder von uns. Wir haben es selbst in der Hand: Entweder wir lenken diesen Kontinent links auf die Überholspur. Oder wir schicken seine Zukunft auf den digitalen Standstreifen. Mit allen negativen Folgen für Wirtschaft, Fortschritt, Wohlstand und Souveränität. In zehn Jahren sollten wir unseren Kindern nicht erklären müssen, warum wir damals Europas Zukunft verspielt haben. Wir sollten ihnen erklären können, wie wir Europa 2019 gerettet haben. Denn dieser Kontinent und seine Idee, sie brauchen uns – heute mehr als je zuvor.

Dieser Beitrag ist ursprünglich im Buch ‚Europa kann es besser‘ und im Handelsblatt erschienen.

5G Edge Computing: Die kleinsten Rechenzentren im Netz

Sie brauchen kaum mehr Platz als ein handelsübliches Notebook. Sie sind unscheinbar. Sie machen viele digitale Innovationen möglich. Die kleinsten Rechenzentren im Netz. Mit Edge Computing wandern die Rechenzentren direkt an den Ort, an dem die Daten entstehen: In die Industriehalle, in das Klinikum oder an die Straßenecke. Die Daten müssen dann keine langen Wege mehr quer durch Deutschland zurücklegen, um verarbeitet zu werden. All das passiert direkt ‚am Rande des Netzwerks‘. Das spart Zeit: Der Austausch von Daten funktioniert dann in Echtzeit.

5G Edge Computing: Die kleinsten Rechenzentren im Netz

5G Edge Computing: Kleine Echtzeit-Rechenzentren verarbeiten Daten direkt am Ort des Geschehens. © Vodafone

Wer über 5G spricht, nennt früher oder später auch den Begriff ‚Latenz‘. Leichter: Reaktionszeit. Also die Zeit, die Daten benötigen, um verarbeitet zu werden und vom Sender zum Empfänger zu gelangen. Im Alltag von Smartphone zu Smartphone. Im Internet der Dinge von Maschine zu Maschine. Oder im Straßenverkehr von Auto zu Auto. 5G reduziert diese Latenzzeit. Heute sind mit LTE Reaktionszeiten von etwa 40 Millisekunden möglich. Für die allermeisten Kommunikationsformen ist das mehr als ausreichend. Wenn Daten jedoch in Echtzeit ausgetauscht werden müssen, bietet 5G Vorteile. Die fünfte Mobilfunkgeneration überträgt Daten quasi verzögerungsfrei. Die Latenzzeit wird auf weniger als 10 Millisekunden reduziert. Das ist dann etwa so schnell wie das menschliche Nervensystem. Ein Grund dafür ist neben der Weiterentwicklung der Mobilfunkmasten Mobile Edge Computing (MEC).

Bislang legen Daten lange Wege quer durch Deutschland zurück
Heute legen Daten erstaunlich lange Wege zurück, ehe sie beim Empfänger ankommen. Vom Mobilfunkmasten aus geht es unter der Erde über das sogenannte Transportnetz ins Kernnetz und auf diese Weise oft hunderte Kilometer bis zum nächsten Rechenzentrum. Hier werden sämtliche Daten verarbeitet und an den Empfänger vermittelt. Das funktioniert ähnlich wie in einer Postzentrale. Damit die Daten die kilometerweiten Wege zurücklegen, braucht es Zeit. Das ist für uns Menschen übrigens quasi gar nicht spürbar, wenn wir mit unserem Smartphone im Netz surfen und Nachrichten versenden. Doch es gibt zukünftig Anwendungen, die Echtzeit-Kommunikation benötigen.

Ein erster Schritt zu 5G: Supercore Rechenzentren
Mit vier neuen 5G-Supercore Rechenzentren erhöht Vodafone bereits jetzt die Anzahl der Rechenzentren und verringert damit die Wege, die Daten zurücklegen müssen, um verarbeitet zu werden. Die 5G-Supercore Rechenzentren sind nicht nur leistungsstärker, sie dezentralisieren auch die Datenverarbeitung. Zusätzlich werden bestehende Rechenzentren modernisiert. Und das ist erst der Anfang.

5G Edge Computing: Die kleinsten Rechenzentren im Netz

Der erste 5G-Mast von Vodafone funkt im 5G Mobility Lab.

Edge Computing: Datenverarbeitung direkt am Ort des Geschehens
Edge Computing wird die Anzahl der Rechenzentren in Deutschland vervielfachen. Die Rechenzentren wandern dann direkt an den Rande des Netzwerks. Oder: Direkt an den Ort des Geschehens. Also dorthin, wo die Daten entstehen. Beispielsweise direkt in die Industriehalle. Diese Echtzeit-Rechenzentren sind dann nicht mehr riesig und mit hunderten Servern ausgestattet. Sie sind unscheinbar. Und sie brauchen in vielen Fällen nicht mehr Platz als ein herkömmliches Notebook.

Schneller und sicherer: Edge Computing in der Industrie
Wenn bei einer Roboterstraße beispielsweise mehrere Roboter perfekt aufeinander abgestimmt arbeiten, erhöht Edge Computing die Präzision, mit der sie das tun. Denn ein Roboter informiert seine Kollegen – beispielsweise über einen aktuellen Arbeitsschritt, den er ausübt und der für die folgenden Schritte wichtig ist – in Echtzeit. Die Informationen, die der Roboter teilt, werden direkt in der Industriehalle verarbeitet und an alle weiteren Roboterarme und Maschinen übertragen. Kurz: Die Wege sind kürzer und der Datenaustausch wird schneller. Diese neue Netztopologie erhöht zusätzlich noch einmal die Datensicherheit weil die Daten beispielsweise einen Unternehmens-Campus gar nicht mehr verlassen.

5G Edge Computing: Die kleinsten Rechenzentren im Netz

Edge Computing ermöglicht die Kommunikation in Echtzeit. Auch zwischen Robotern.

Erkennen von Fußgängern oder Gefahren: Edge Computing im Straßenverkehr
Auch im Straßenverkehr werden kleine Echtzeit-Rechenzentren eine bedeutende Rolle spielen. Im Auto werden sich sämtliche Technologien bestmöglich ergänzen müssen. Zum Beispiel 5G, LTE, WLAN, Kameras und Sensoren. Wenn eine Kamera an einem Auto erkennt, dass sich vor dem Auto etwas auf der Straße bewegt, wandern diese von der Kamera erfassten Daten in ein Echtzeit-Rechenzentrum direkt in der Nähe des Fahrzeugs. Dort werden die Bilddaten analysiert. Es wird beispielsweise erkannt, dass ein Kind einem Ball hinterherläuft und die Straße überquert. Basierend auf Erfahrungswerten kann sogar ermittelt werden, wie lange das Kind wahrscheinlich benötigen wird, um wieder auf dem Bürgersteig zu sein. Also eine Vorhersage der Zeit, bis die gefährliche Situation beendet ist. Diese zeitkritischen Informationen müssen auf schnellstem Wege zurück zum Auto gelangen, sodass es den Fahrer im Notfall warnt oder zukünftig eigenständig bremst, um einen Unfall zu vermeiden. Weil ein vollautomatisiertes Auto zukünftig pro Minute bis zu ein Gigabyte Daten verbrauchen wird, wäre eine Verarbeitung dieser Daten direkt im Fahrzeug kaum realisierbar.

Bessere Qualität bei AR und VR: Edge Computing für Privatkunden
Privatkunden werden weniger mit dem eigenen Smartphone und klassischen Messenger-Diensten von den kleinen Echtzeit-Rechenzentren profitieren. Wenn wir beispielsweise eine Nachricht bei WhatsApp versenden oder ein Video bei Youtube streamen, spüren wir nicht ob das mit einer Verzögerung von 10 oder 40 Millisekunden geschieht. Wichtiger ist eine Echtzeit-Datenübertragung dagegen, um virtuelle Realitäten (VR) oder erweiterte Realitäten (AR) in bestmöglicher Qualität wahrzunehmen. In Stadien oder Event-Arenen könnten Zuschauer so zukünftig ständig aktuelle Zusatzinformationen zum Geschehen auf dem Spielfeld oder auf der Bühne erhalten.

Für die Milchkanne: Maschinennetz von Vodafone bald fast flächendeckend

Vodafone baut das neue Maschinennetz weiter aus. Bis September aktiviert der Düsseldorfer Telekommunikationskonzern die Infrastruktur, die Sensoren überall und stromsparend vernetzt, an weiteren rund 2.000 Mobilfunkmasten. Gegenstände und Maschinen können dann auf 95 Prozent der Fläche in Deutschland Daten im Internet der Dinge austauschen. Dafür aktiviert Vodafone mit Narrowband IoT schon jetzt eine erste 5G-Technologie im bestehenden LTE-Netz. Bis September funkt sie an allen LTE-Masten und wird dann wegen der hohen Reichweite auch auf dem Land großflächig verfügbar sein. Das Maschinennetz schafft so für die Industrie aber auch für viele Landwirte die Basis, um das Internet der Dinge zu nutzen und den eigenen Betrieb zu digitalisieren. „Der moderne Landwirt braucht Netz. Aber: Nicht auf den Namen der Technologie kommt es an – sondern auf ihren Nutzen. Wichtig ist: Der Landwirt muss die Technologie für die Zwecke nutzen können, für die er sie im Alltag benötigt. Und das so schnell wie möglich“, so Vodafone CEO Hannes Ametsreiter. „Bis 5G überall funkt, braucht es Zeit. Das lehrt die Physik. Deshalb starten wir eine erste Technologie, die bei 5G zum Einsatz kommen wird, schon jetzt an unseren LTE-Masten – und bauen das Maschinennetz noch in diesem Jahr nahezu flächendeckend aus. Wir bauen ein Netz speziell für das Internet der Dinge und so für nahezu jeden Sensor. Wir bauen ein Netz für nahezu jede Milchkanne.“

Für die Milchkanne: Maschinennetz von Vodafone bald fast flächendeckend

Vodafone-Techniker aktivieren das Maschinennetz an allen LTE-Mobilfunkmasten in Deutschland. © Vodafone

Ausbaustart vor einem Jahr
Schon heute funkt das Maschinennetz großflächig in Deutschland. An rund 90 Prozent der LTE-Masten hat Vodafone die Technologie aktiviert. Vor rund einem Jahr hatte der Telekommunikationskonzern mit dem Ausbau der Technologie begonnen. Nun modernisieren die Technik-Experten rund 2.000 weitere Mobilfunkmasten. Bis September ist das Maschinennetz damit in Deutschland auf einer Fläche von 95 Prozent verfügbar.

Physikalische Eigenschaften eignen sich optimal, um Sensoren in der Fläche zu vernetzen
Das Maschinennetz (NB IoT) ist eine erste 5G-Technologie, die Vodafone im bestehenden LTE-Netz aktiviert. Die Technologie funkt auf den niedrig gelegenen 800 Megahertz-Frequenzen. Die physikalischen Eigenschaften dieser Frequenzen eigenen sich optimal, um Sensoren und Gegenstände in der Fläche zu vernetzen. Das unterscheidet sie von den hohen 5G-Frequenzen (3,4 bis 3,7 Gigahertz), die aktuell von der Bundesnetzagentur versteigert werden und welche über deutlich geringere Reichweiten verfügen. Das Maschinennetz vernetzt Gegenstände sogar tief unter der Erde, hinter dicken Betonwänden von Industriehallen und wegen der hohen Reichweite auch auf abgelegenen Feldern.

Für die Milchkanne: Maschinennetz von Vodafone bald fast flächendeckend

Bis September funkt das Maschinennetz auf 95 Prozent der Fläche in Deutschland. © Vodafone

Wasserzähler, Gastanks und Gasflaschen funken im Maschinennetz
Die Technologie ist optimiert um sämtliche Sensoren, die Zustände erfassen und analysieren, zu vernetzen. Neben der Landwirtschaft profitiert dadurch vor allem die Industrie. Wasserzähler übermitteln aktuelle Zählerstände von tief unter der Erde automatisch und regelmäßig an städtische Versorger. Gaszähler lassen sich aus der Ferne auslesen. Das spart Zeit und Aufwand. Gasflaschen oder -Tanks teilen im Lager, auf Transportwegen und während der Nutzung immer den aktuellen Füllstand. So können die Behälter immer aufgefüllt werden noch bevor sie leer laufen. Theoretisch können mit der Technologie bis zu 4 Milliarden Geräte gleichzeitig per Mobilfunk kommunizieren. Eine einzige Mobilfunkzelle vernetzt so bis zu 50.000 Gegenstände zeitgleich.

Vodafone-Studie: Jedes dritte Unternehmen nutzt bereits das Internet der Dinge
Das Internet der Dinge wächst rasant. Schon heute vernetzt Vodafone weltweit mehr als 80 Millionen Gegenstände per Mobilfunk. Tendenz steigend. Eine weltweite Studie des Telekommunikationskonzerns zeigt, dass bereits jedes dritte Unternehmen das Internet der Dinge nutzt. Rund 95 Prozent der Nutzer geben an, dass die Vernetzung von Gegenständen und Maschinen das eigene Geschäft nachweislich verbessert.

5G-Frequenzauktion: Eilantrag gegen Vergabebedingungen zurückgewiesen

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Das Verwaltungsgericht Köln hat heute unseren Eilantrag gegen die Auflagen der Bundesnetzagentur bei der 5G-Auktion zurückgewiesen. Derzeit werten wir den Beschluss aus. Zu weiteren Details können wir uns noch nicht äußern.

5G-Frequenzauktion: Eilantrag gegen Vergabebedingungen zurückgewiesen

5G-Auktion in Deutschland. © iStock/cokada

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

5G nimmt Fahrt auf. Die ersten 5G-Smartphones erblicken das Licht der Welt. In den Industriehallen stehen vielversprechende 5G-Technologien in den Startlöchern. Was noch fehlt? Zumindest hierzulande? Das Netz. In Deutschland legen wir uns auf dem Weg an die digitale Weltspitze selbst Steine in den Weg. Steine, die wir – wenn wir es nicht unverzüglich tun – in den nächsten Jahren mühevoll aufsammeln müssen. Drei deutsche Denkfehler werden den Netzausbau in Deutschland auf lange Jahre lähmen. Oder aber wir denken endlich um. Und drehen das Blatt zu unser aller Gunsten.

Der erste deutsche Denkfehler: „4G-Probleme mit 5G lösen“
Die Netze in Deutschland sind nicht optimal. Ich ärgere mich selbst massiv, wenn ich aus der Leitung fliege oder im Schneckentempo surfe. Kunden erleben genau das viel zu häufig. Dieser Zustand wird unserem Anspruch als Industrie- und Technologie-Nation nicht gerecht. Und er widerspricht dem Anspruch unserer Bürger jederzeit verlässlich telefonieren und Daten teilen zu können.

„In Deutschland legen wir uns auf dem Weg an die digitale Weltspitze selbst die Steine in den Weg.”

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

Was dabei vergessen wird: Es handelt sich um 4G-Probleme. Politiker projizieren nun fälschlicherweise die Hoffnungen, die mit 5G verbunden sind, in den berechtigten Wunsch der Bürger, die bestehenden 4G-Probleme zu lösen. Das klingt vielversprechend. Aber es ist ein Trugschluss. 5G kann diese 4G-Probleme nicht lösen. 5G ist zu Beginn ein reines Datennetz. Wir werden mit 5G nicht telefonieren.

Die deutschen 4G-Probleme sind hausgemacht. Sie sind eine Spätfolge der UMTS-Frequenzauktion. Mit fast 50 Milliarden Euro eine der teuersten aller Zeiten. Dieses Geld fehlt bis heute für den Bau neuer Mobilfunkmasten. Dass dieser Bau in Deutschland durchschnittlich zwei Jahre dauert – vom Antrag, über die Genehmigung bis zur Maststellung – ist ein weiteres Laster im europäischen Wettlauf. In anderen Ländern dauert das gerade einmal sechs Monate.

Wir müssen die 4G-Probleme in Deutschland mit 4G lösen. Nur neue LTE-Masten können Funklöcher schließen. National Roaming – so schön der Begriff auch klingen mag – wird kein einziges Funkloch schließen. Funklöcher sind meist dort, wo kaum Menschen leben. Dort gibt es echte weiße Flecken, in denen kein Netzbetreiber eine Abdeckung hat. Wie soll an diesen Orten durch nationales Roaming etwas besser werden?

„Mein Angebot für Digital-Deutschland: Wir drei Netzbetreiber, die wirklich in Deutschlands Infrastruktur investieren wollen, teilen uns die echten weißen Flecken auf. Jeder baut dann ein Drittel davon aus.”

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

Ich wünsche mir eine Ausbau-Allianz. Wir drei Netzbetreiber, die wir wirklich in Deutschlands Infrastruktur investieren wollen, teilen uns die weißen Flecken auf. Jeder baut dann ein Drittel davon aus und alle drei Netzbetreiber integrieren ihre Antennen an diesen Masten. Das ist dann ein ‚Geben und Nehmen‘. Fair und gerahmt von festen Regeln. Nicht wie beim nationalen Roaming, wo drei Spieler geben und ein vierter sich ins gemachte Netz setzt.

Der zweite Denkfehler: „5G mit einem Mal an jede Kanne bringen“
Wir Netzbetreiber haben die Aufgabe, dieses Land auszubauen. Und dabei dürfen wir keinen vernachlässigen. Weder die Menschen in der Stadt noch die auf dem Land. Weder die große Industrie, noch den Mittelstand – aber genauso wenig die kleinen Betriebe. Wir müssen sie alle mitnehmen, wenn Digitalisierung gelingen soll. Und dazu gehört vor allem: Empfang. Und ein gutes Netz. Aber bei diesem Ausbau sollten wir smart und bedarfsorientiert vorgehen.

Dabei müssen wir uns in Deutschland die Frage stellen: Wo brauchen wir 5G zu Beginn wirklich? Die Forderung nach schnellem Netz an jeder Milchkanne ist verständlich. Nur braucht es dafür wirklich überall umgehend 5G? Brauchen Bauernhöfe bereits morgen unbedingt blitzschnelle Reaktionszeiten und 10 Gigabit in der Luft? Ich glaube nicht. Millionen von Milchkannen funktionieren gut mit dem 4G-Maschinennetz. Genau das macht Bauern zu smarten Farmern. Denn mit LTE und unserem neuen Maschinennetz können viele Dinge genauso gut kommunizieren, wie sie es mit 5G tun würden. Und da sind wir schon richtig weit. Es funkt bereits im gesamten LTE-Netz. Aber ich gebe zu: Auf dem Land müssen wir noch besser werden. Und daran arbeiten wir. Der 4G-Ausbau auf dem Land muss 2019 Top-Priorität werden. Denn er schließt nicht nur die letzten Lücken, sondern ist auch Voraussetzung für das dann folgende 5G.

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter. © Vodafone

Ich will ehrlich sein: Es ist gar nicht möglich 5G mit einem Schlag an jede Milchkanne zu bringen. Das lehrt uns die Physik. Jedes Netz muss sich entwickeln – über viele Jahre. Die letzten Prozentpunkte sind beim Ausbau immer die schwierigsten. Wenn wir die verfügbaren Kapazitäten in Deutschland zu Beginn nutzen, um 5G aufs Land zu bringen, klingt das erst einmal gut. Es gibt dann allerdings einen großen Verlierer: die deutsche Wirtschaft. Denn wir können jeden Euro nur an einer Stelle ausgeben. Und jeder Techniker kann zu einem Zeitpunkt nur an einem Ort seine Arbeit verrichten.

„Wir müssen den 5G-Ausbau gezielt und geleitet von klaren Spielregeln starten. Oder würden Sie ein Haus kaufen, von dem Sie nicht wissen, wo es steht und wie viele Zimmer es hat?”

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

Hannes Ametsreiter CEO Vodafone Deutschland

Der dritte Denkfehler: „Investieren Sie jetzt. Wir sagen Ihnen die Konditionen später“
Würden Sie privat ein Haus kaufen, von dem Sie nicht wissen wo es steht und wie viele Zimmer es hat? Bei der bevorstehenden Frequenz-Auktion sollen wir Netzbetreiber genau das tun. Wir sollen ein klares Bekenntnis für Investitionen in Milliarden-Höhe abgeben, ohne die Rahmenbedingungen hierfür zu kennen. Ein Spiel ohne feste Regeln. Dabei geht es ausgerechnet bei diesem Spiel um so verdammt viel: nämlich um die digitale Zukunft Deutschlands. Und die – genau wie ihre nötigen Milliarden-Investitionen – braucht Rechts- und Planungssicherheit.

Die Politik schafft mit schwammigen Formulierungen und unverhältnismäßigen Privilegien für einzelne Spieler Unklarheit für all diejenigen, die tatsächlich in Deutschlands Infrastruktur investieren wollen. Was genau heißt National Roaming? Was Regional Roaming? Wer darf dann zu welchem Preis Netze nutzen? Und auch wenn das Thema Regional Roaming gerade vom Tisch zu sein scheint, wer garantiert, dass das nicht rückwirkend wiederkommt?

Zwischen all den Unwägbarkeiten wird jetzt gerade die nächste Debatte aufgemacht: das Thema Campus-Lösungen, also der lokalen Frequenzen, die man bei 5G günstig erwerben kann. Meint das wie ursprünglich geplant einzelne Industrie-Standorte? Oder doch ganze Städte? Meint das 5G für den firmeneigenen Bedarf oder sollen daraus auch Angebote für Dritte entstehen? Die Folge wäre ein 5G-Flickenteppich in Deutschland. Hinzu kommt zu all dem: Das Huawei-Thema ist nach wie vor ungelöst. Wie gehen wir in Deutschland damit klug um? Fest steht: Sollte Huawei tatsächlich aus dem Netz ausgeschlossen werden, würde das nicht nur den 5G-Ausbau in Deutschland deutlich verzögern und noch einmal teurer werden lassen. Das würde Deutschland auch beim bestehenden Mobilfunknetz noch einmal zurückwerfen.

Netzausbau: Drei deutsche Denkfehler und wie wir sie überwinden können

Vodafone Management: Dr. Hannes Ametsreiter, CEO Vodafone Deutschland und Mitglied im Executive Committee der Vodafone Group. © Vodafone

Die Folge: Das Wagnis zu investieren wächst. Der Ausbau auf dem Land lahmt – und wird nie vom neuen Netzbetreiber angegangen. Die Zahl der Arbeitslosen im Sektor wächst rapide. Die Beispiele in Frankreich, Spanien oder Italien zeigen das deutlich. Wollen wir deren Beispiel wirklich folgen?

Ich sage: Nein! Deutschland braucht beim 5G-Ausbau endlich Klarheit. Der Weg zurück zu einer digitalen Vorreiterrolle kann nur von klaren und vor allem fairen Spielregeln gerahmt sein. Ich bin nicht per se gegen einen vierten Wettbewerber. Im Gegenteil: Ich liebe es mich mit anderen zu messen. Nur die eine Grundidee von Wettbewerb darf dabei nicht auf der Strecke bleiben: Wettbewerb muss fair sein. Sonst gibt es in Digital-Deutschland einzelne Gewinner und Millionen Verlierer.

Das Netz nach Maß: Was 5G mit einer Schneiderei verbindet

Der Kauf des neuen Herrenanzugs ist für die meisten Männer kompliziert. Bis der passende Anzug von der Stange gefunden ist, dauert es gut und gerne mehrere Wochen. Die Alternative ist maßgeschneidert für die eigenen Körpermaße. Wenn Maschinen, Autos oder Smartphones per Mobilfunk kommunizieren, funktioniert das mit 5G ähnlich: Sie erhalten ein ‚Stück‘ vom Netz, das optimal auf die eigenen Bedürfnisse zugeschnitten ist. Hinter dem Begriff ‚Network Slicing‘ verbirgt sich eine Schneiderei für Mobilfunk-Anwendungen. Vodafone erklärt das Netz nach Maß:

5G ist in vielerlei Hinsicht revolutionär. Die fünfte Mobilfunkgeneration vervielfacht die verfügbaren Netzkapazitäten. Milliarden Gegenstände und Smartphones können so auf kleinstem Raum zeitgleich kommunizieren. 5G macht außerdem die Kommunikation in Echtzeit möglich. Der kommende Mobilfunkstandard verringert die Latenzzeit auf bis zu eine Millisekunde – also die Verzögerung, mit der Daten vom Sender zum Empfänger gelangen.

Autos, Roboter und Smartphones stellen unterschiedliche Anforderungen an das Netz
Die wirkliche Revolution aber verbirgt sich hinter dem Begriff ‚Network Slicing‘. Denn 5G ist intelligent und weiß immer genau, welche Netzeigenschaften unterschiedliche Anwendungen benötigen. Basierend auf diesem Wissen, stellt 5G einer Anwendung immer das optimale Netz zur Verfügung. 5G schneidert perfekt passende ‚Netzscheiben‘ nach Maß und stellt den Nutzern diese individuell zur Verfügung. Denn Smartphones, Autos, Roboter und Co. stellen ganz unterschiedliche Anforderungen an das Mobilfunknetz, damit sie bestmöglich funktionieren. Die maßgeschneiderten ‚Netzscheiben‘ existieren natürlich nur virtuell.

So funktionieren 2G, 3G und LTE
Bislang ist diese intelligente Art der Netz-Bereitstellung so noch nicht im Alltag verfügbar. Verglichen mit dem Eingangsbeispiel, schneidern 2G, 3G und LTE die Anzüge für die verschiedenen Käufer mit unterschiedlichen Körpergrößen und Geschmäckern nicht nach Maß. Jeder Käufer erhält einen guten Herrenanzug von der Stange. Im Mobilfunk bedeutet das: Alle Nutzer, die sich in einer Mobilfunkzelle bewegen, greifen auf die identischen Netzeigenschaften zu, die lokal verfügbar sind.

Das Netz nach Maß: Was 5G mit einer Schneiderei verbindet

Das Netz nach Maß: 5G stellt immer das passende Netz bereit. © Vodafone

Echtzeit-Kommunikation: Auf den Straßen unserer Städte
Beispielhaft unterscheidet Vodafone bei 5G zwischen drei Kommunikations-Formen, die unterschiedliche Ansprüche an das Mobilfunknetz stellen: Die Echtzeit-Kommunikation, die Massen-Kommunikation und die Bandbreiten-Kommunikation. Die Echtzeit-Kommunikation ist immer dann wichtig, wenn zeitkritische Daten übertragen werden. Beispielsweise zwischen Verkehrsteilnehmern, um sich gegenseitig vor Gefahren zu warnen. Echtzeit-Kommunikation kann aber auch in Industriehallen wichtig werden, wenn Roboter oder sogar Kräne aus der Ferne gesteuert werden, um die Menschen bei gefährlichen oder gesundheitsschädlichen Arbeiten zu unterstützen.

Bandbreiten-Kommunikation: In den heimischen vier Wänden
Bandbreiten-Kommunikation meint jegliche Anwendungen bei denen extrem große Daten durch die Netze rauschen. Beispielsweise beim Streamen von hochauflösenden Videoinhalten mit zahlreichen Endgeräten zeitgleich. Wenn also der Familienvater am TV das Fußball-Länderspiel schaut, wenn die Mutter mit dem Tablet die neueste Staffel der aktuellen Netflix-Serie streamt, wenn der Sohn mit dem Smartphone bei Youtube stöbert und die Tochter zeitgleich auf dem Notebook den ‚Bachelor‘ schaut.

Massen-Kommunikation: In der Industrie oder in der Logistik
Bei der Massen-Kommunikation werden Millionen Gegenstände auf kleinstem Raum zeitgleich und verlässlich vernetzt. Zum Beispiel in der Logistik, wo Fahrzeuge, Paketboxen und Paletten immer ihren aktuellen Standort übermitteln, in der Industriehalle, wo Maschinen melden, ob sie funktionsfähig sind oder im Stadion, wo tausende Menschen zeitgleich die Zwischenstände in den weiteren Bundesliga-Stadien abfragen.

Vodafone testet bereits Einsatzgebiete für 5G
Als 5G-Partner der deutschen Industrie entwickelt Vodafone schon heute mit zahlreichen Partnern Einsatzgebiete für das Netz nach Maß. Im 5G Mobility Lab beispielsweise, also dem Ort, an dem Vodafone im vergangenen Jahr den ersten 5G-Mobilfunkmast in Deutschland gestartet hat, arbeitet Vodafone gemeinsam mit Continental erfolgreich am Straßenverkehr der Zukunft. Gemeinsam mit dem WDR hat Vodafone ein 5G-Projekt für die schnelle Übertagung von TV-Inhalten per Mobilfunk gestartet. Auch die Deutsche Bahn und Audi sind 5G-Partner von Vodafone.

Nachgefragt: Was genau kann welche Frequenz?

Mobilfunk ist in aller Munde. Vor allem mit Blick auf die bevorstehende Versteigerung der neuen 5G-Frequenzen. Politik und Wirtschaft diskutieren darüber wie 5G in Deutschland schnell ausgebaut werden kann. Doch was genau sind überhaupt Frequenzen? Welche Frequenzen eignen sich für den Ausbau in der Fläche und welche, um Höchstgeschwindigkeiten in die Stadt zu bringen? Und vor allem: Welche Frequenz-Bereiche werden in diesem Frühjahr von der Bundesnetzagentur eigentlich versteigert? 

Mobilfunk braucht Frequenzen
Mobilfunk braucht Frequenzen, damit Daten vom Mobilfunkmasten zum Smartphone und zurück gelangen. Für die Datenübertragung werden verschiedene Frequenz-Bereiche genutzt. Denn Mobilfunk teilt sich das elektromagnetische Spektrum mit anderen Technologien. Beispielsweise nutzen auch Radio, Fernsehen oder Polizeifunk bestimmte Frequenz-Bereiche für die Datenübertragung. Die Bereiche, die von den Netzbetreibern genutzt werden können, sind also begrenzt. Zudem werden sie staatlich reguliert. Die Nutzung der lizenzierten Frequenzen ist immer auch an Auflagen gebunden.

So lange dauert der Bau eines Mobilfunkmasten
Alleine Vodafone betreibt in Deutschland rund 25.000 Mobilfunkmasten für 2G, 3G und LTE. Einen neuen Mobilfunkmasten zu bauen, dauert in Deutschland etwa zwei Jahre – von der Anmeldung, über die behördlichen Genehmigungen bis zum Bauverfahren. Für das Mobilfunknetz werden in Deutschland aktuell beispielsweise Frequenzen in den Bereichen 800 MHz, 1,8 GHz und 2,6 GHz genutzt. Für den 5G-Ausbau versteigert die Bundesnetzagentur in diesem Jahr neue Frequenzen in dem Bereich zwischen 3,4 und 3,7 GHz, sowie im 2 GHz Bereich.

Nachgefragt: Was genau kann welche Frequenz?

So vernetzt Mobilfunk Menschen und Maschinen und nutzt dafür schon heute unterschiedliche Frequenzen. © Vodafone

Unterschiede in Reichweite, Leistungsstärke und Durchdringung
Die Frequenzen unterscheiden sich in ihren physikalischen Eigenschaften. Ein Hauptunterscheidungsmerkmal ist die Größe der Fläche, die ein Mobilfunkmast mit Netz versorgt. Also die Reichweite, auf der er funkt. Zusätzlich unterscheiden sich Mobilfunk-Frequenzen in ihrer ‚Leistung‘. Unterschiedliche Frequenz-Bereiche stellen verschieden große Bandbreiten zur Verfügung. Sie unterscheiden sich in der Stärke der Durchdringung und in der Latenzzeit (Verzögerungszeiten), die beim Datenaustausch anfällt. Wir unterscheiden beispielhaft in hohe, mittlere und niedrige Frequenzen, um zu erklären, welche Frequenzen sich für welche Nutzung gut oder weniger gut anbieten.

Hohe Frequenzen vernetzen viele Gegenstände auf kleiner Fläche (höher als 2,5 GHz)
Hohe Frequenzen sind extrem leistungsstark – allerdings versorgt ein Mobilfunkmast, der hohe Frequenzen nutzt, nur eine relativ kleine Fläche mit dem extrem schnellen Netz. Das hat physikalische Gründe: Je höher die Frequenz liegt, desto geringer ist die Reichweite. Frequenzen zwischen 3,4 und 3,7 GHz, wie sie im Frühjahr von der Bundesnetzagentur für 5G vergeben werden, verfügen unter optimalen Bedingungen groben Schätzungen zufolge über eine Reichweite von etwas mehr als drei Kilometern. Die hohen Frequenzen eigenen sich vor allem demnach für die Vernetzung von zahlreichen Endgeräten auf kleinem Raum – beispielsweise in Großstädten oder Industriehallen. Hohe Bandbreiten und geringe Latenzzeiten, die die hohen Frequenzen ermöglichen, sind wichtig damit sich Autos und andere Verkehrsteilnehmer in Echtzeit gegenseitig vor Gefahren warnen können. In der Industrie können so ganze Roboter-Straßen optimal aufeinander abgestimmt arbeiten. Weil die Reichweite von hohen Frequenzen eingeschränkt ist, eignen sie sich nicht für den Ausbau in der Fläche. Um mit den Frequenzen im Bereich zwischen 3,4 und 3,7 GHz in Deutschland ein nahezu flächendeckendes Mobilfunknetz zu bauen, bräuchte Deutschland deutlich mehr Mobilfunkmasten wie bislang.

Mittlere Frequenzen funken weiter und dennoch schnell (1 bis 2,5 GHz)
Verglichen mit hohen Frequenzen, versorgen mittlere Frequenz-Bereiche größere Flächen mit schnellem Netz. Deshalb eignen sich mittlere Frequenz-Bereiche beispielsweise um schnelles Netz abseits der Großstädte auch in Vorstädte, Gemeinden und Industriegebiete zu bringen.

Niedrige Frequenzen bringen Mobilfunk in die Fläche (kleiner als 1 GHz)
Niedrige Frequenzen eignen sich aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften gut, um Mobilfunk in der Fläche verfügbar zu machen. So können Funklöcher auf dem Land effektiv geschlossen werden. Die Bandbreiten und Latenzzeiten in diesen Frequenz-Bereichen erreichen nicht die Spitzenwerte wie mit hohen Frequenzen. Wegen der hohen Durchdringung können Gegenstände auch tief unter der Erde  oder hinter dicken Betonwänden Daten austauschen.

Der fließende Übergang von LTE zu 5G
Für den Ausbau von 5G werden die Netzbetreiber zahlreiche neue Mobilfunkmasten erbauen. Ebenso werden bereits bestehende Mobilfunkmasten künftig auch für die fünfte Mobilfunkgeneration genutzt. Die heutige LTE-Technik wird im Laufe der Zeit nahtlos in 5G aufgehen. Das bedeutet, die allermeisten heutigen LTE-Stationen werden früher oder später auch 5G-fähig sein. Dafür muss direkt an den Mobilfunkantennen Software ausgetauscht und für die höheren Frequenzen passende Funktechnik installiert werden.

Continental & Vodafone: Erfolgreiche Kooperation für sicheren Straßenverkehr

Auf dem Mobile World Congress (MWC) 2019 in Barcelona präsentieren das Technologie-Unternehmen Continental und der Telekommunikationskonzern Vodafone erste Ergebnisse ihrer Innovationspartnerschaft und demonstrieren wie durch neue Kommunikationstechnologien jährlich tausende Unfälle verhindert werden können. Im vergangenen Sommer haben die Kooperationspartner verkündet gemeinsam die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen. Die ersten Ergebnisse bestätigen: Modernste Kommunikationstechnologien wie 5G, Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) und Mobile Edge Computing helfen, alle Verkehrsteilnehmer besser zu schützen. Die Kooperationspartner testen ‚5G Ready‘ unter Realbedingungen im 5G Mobility Lab von Vodafone in Aldenhoven. Nach den erfolgreichen Tests verkünden die Partner jetzt, dass ein erster Serienanlauf basierend auf diesen Technologien für den Anfang der 2020er Jahre geplant ist.

Auch wenn die Anzahl der Verkehrstoten seit Jahren durch immer bessere Sicherheits- und Assistenzsysteme sinkt, steigt die Zahl der Verkehrsunfälle. Besonders betroffen sind schwächere Verkehrsteilnehmer. So waren etwa ein Viertel der vom Statistischen Bundesamt erfassten Verkehrstoten 2017 Radfahrer und Fußgänger. Zudem starben allein über 30 Radfahrer im gleichen Jahr, weil sich ihr Weg mit abbiegenden Lkws oder Bussen kreuzte.

Continental & Vodafone: Erfolgreiche Kooperation für sicheren Straßenverkehr

Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter: Vodafone und Continental entwickeln digitales Schutzschild für Fußgänger. © Vodafone

„Vision vom sicheren Straßenverkehr wird immer mehr zur Realität“
„Unsere Vision von einer Welt ohne Verkehrsunfälle und ohne Stau wird immer mehr zur Realität. Schon Anfang der 2020er Jahre könnten Autos auf unseren Straßen fahren, die die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer erhöhen. Autos werden dann zu Smartphones auf Rädern. Mit Sensoren und Kameras, die uns per Mobilfunk in Echtzeit vor Gefahren warnen“, so Hannes Ametsreiter, CEO von Vodafone Deutschland.

Continental & Vodafone: Erfolgreiche Kooperation für sicheren Straßenverkehr

Die Mobilfunk-Technologie V2X kann schon ab Anfang der 2020er Jahre in ersten Serienanläufen starten. © Vodafone

„Wir wollen das Gefahrenpotenzial für schwächere Verkehrsteilnehmer reduzieren“
„Wir arbeiten täglich mit Hochdruck daran, das Gefahrenpotenzial für schwächere Verkehrsteilnehmer zu reduzieren“, sagt Johann Hiebl, Leiter der Continental Geschäftseinheiten Body & Security und Infotainment & Connectivity. „Dafür sorgen wir für bestmögliche Vernetzung der Fahrzeuge untereinander und mit ihrer Umwelt. Kommunikationstechnologien wie 5G, C-V2X und Mobile Edge Computing lassen eine große Anzahl von Verkehrsteilnehmern gleichzeitig miteinander kommunizieren und bringen uns dadurch deutlich näher an unser Ziel. Gemeinsam mit Vodafone können wir eine Revolution der Sicherheit im Straßenverkehr bewirken.“

5G & Co. eröffnen neue Möglichkeiten der Unfallvermeidung
5G ermöglicht Bandbreiten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde und damit beispielsweise Video-Streaming in Echtzeit. Die Mobilfunktechnologie C-V2X schöpft mit einer Kombination aus direkter und netzbasierter Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Infrastruktur und schwächeren Verkehrsteilnehmern das volle Potenzial vernetzter und intelligenter Mobilität aus.

V2X: Der digitale Schutzschild für Fußgänger und Radfahrer
Zu den von Vodafone und Continental erforschten Anwendungsszenarien zählt der digitale Schutzschild. Hierbei sind die Verkehrsteilnehmer mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet. Fahrradfahrer und Fußgänger beispielsweise mit einem Smartphone. Autos mit einem speziellen V2X-Modul. Über eine Basisstation des Mobilfunknetzes tauschen die Verkehrsteilnehmer ihre Position und Fahrtrichtung aus. Stellt das System fest, dass sich die Wege gefährlich kreuzen, wird gewarnt. Dieses System ist auch in der Lage, Fahrradfahrer vor Rechtsabbiegern und so vor gefährlichen Unfällen zu schützen.

Continental & Vodafone: Erfolgreiche Kooperation für sicheren Straßenverkehr

Vodafone und Continental arbeiten gemeinsam am Straßenverkehr der Zukunft. © Vodafone

Datenverarbeitung in winzigen 5G-Rechenzentren nahe der Mobilfunkmasten
Ebenfalls für mehr Schutz von Fußgängern und Radfahrern sorgen im Fahrzeug eingebaute Kameras und künstliche Intelligenz auf der Netzwerkseite (Mobile Edge Computing), welche die Intentionen von Fußgängern und Fahrradfahrern erkennen. So kann beispielsweise ein Kind, das plötzlich einem Ball hinterher auf die Straße läuft, erkannt werden. Die anfallenden Daten erfordern neben einer intelligenten Auswertung, auch eine blitzschnelle Datenübertragung im Millisekunden-Bereich. Dies gelingt durch die Kombination von 5G-Technologie mit Mobile Edge Computing. Winzige 5G-Rechenzentren mit extrem kurzen Zugriffszeiten in der Nähe der Mobilfunkmasten erlauben eine Analyse nahezu in Echtzeit mit Hilfe künstlicher Intelligenz. Handelt es sich tatsächlich um eine gefährliche Situation, werden das erfassende Fahrzeug, aber auch andere Verkehrsteilnehmer in der Nähe gewarnt.

Mobile Edge Computing entlastet die Rechenkapazitäten im Fahrzeug und in den übergeordneten Rechenzentren. Es spart zudem teure Chipsets im Fahrzeug. „Wir haben dieses System im 5G Mobility Lab getestet und die Resultate sind vielversprechend“, erklärt Hiebl.

Continental & Vodafone: Erfolgreiche Kooperation für sicheren Straßenverkehr

Vodafone testet mit der Automobilbranche den Straßenverkehr der Zukunft. © Vodafone

Der Blick durch das vorfahrende Fahrzeug hindurch
Die Tests bestätigen, dass sich die neuen Kommunikationstechnologien auch nutzen lassen, um Sichtbehinderungen im Straßenverkehr transparent zu machen. Das System nutzt die Kamera-Aufnahmen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, um den nachfolgenden Fahrzeugen beispielsweise vor einem Überholmanöver auf der Landstraße zu zeigen, ob es Gegenverkehr gibt.

Mobilfunk kann die Sicherheit am Stauende erhöhen
Ein weiterer Anwendungsfall, den Continental und Vodafone in Barcelona vorstellen, ist eine Stauende-Warnung. Dabei werden Fahrzeuge, die sich auf das Stauende zubewegen, schon lange vor Erreichen der Sichtgrenze auf das Hindernis hingewiesen. So kann frühzeitig die Geschwindigkeit reduziert werden, wodurch sich gefährliche Notbremsungen verhindern lassen.

Das Zusammenspiel von LTE, 5G, Kameras und Sensoren
Viele dieser von Vodafone und Continental erprobten Funktionen lassen sich bereits mit dem bestehenden LTE-Netz umsetzen, das durch vorgesehene Erweiterungen höhere Datenübertragungsraten erlaubt. Die Entwickler sprechen hierbei von LTE-Advanced oder 4.5G und bezeichnen ihre Lösungen als ‚5G-Ready‘. Zukünftig sollen sich im Straßenverkehr LTE- und 5G-Technologien bestmöglich ergänzen, um die zeitkritische Kommunikation zwischen Fahrzeugen zu ermöglichen.