Huawei: Immersive Interaktionsdienste auf dem Vormarsch

5G: Steigende Anforderungen an Uplink-Geschwindigkeiten

01. März 2021, 12:30 Uhr   |  Jörg Schröper

5G: Steigende Anforderungen an Uplink-Geschwindigkeiten
© Wolfgang Traub

Die 5G-Branche entwickele sich derzeit schneller als erwartet, so Huawei. Der Hersteller hat nach eigenen Angaben über 1.000 5G-Verträge in mehr als 20 unterschiedlichen Industriebranchen abgeschlossen. Bis Ende 2020 waren 380 5G-Geräte auf dem Markt, achtmal mehr als im Jahr zuvor. 220 Millionen Menschen nutzten 5G mobil, 1,05 Millionen bezogen die drahtlosen Breitbandanschlüsse für zu Hause, ein Anstieg um das 17- beziehungsweise 21-fache im Vergleich zum Vorjahr. Huawei gehe davon aus, dass sich diese Zahlen im Jahr 2021 verdreifachen werden.

Mit der steigenden Nutzung müssen sich auch die Fähigkeiten von 5G fortlaufend weiterentwickeln und verbessern: eMBB-Dienste (Enhanced Mobile Broadband) sorgen für einen erheblichen Anstieg der Datennachfrage. Mit der Einführung der reduzierten Kapazität (REDCAP) werden massive Machine-Type-Communications-Dienste (mMTC) auf mehr Endgeräten verfügbar sein, um die vielfältigen IoT-Anforderungen zu erfüllen, so der Hersteller weiter. URLLC-Dienste (Ultra Reliable Low-Latency Communication) erfordern Netzwerke, die die Übertragungslatenz reduzieren und Verbindungsdienste mit Latenzgarantie bereitstellen, um die hochwertigen Verbindungsanforderungen der Fernsteuerung und speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) zu erfüllen.

Immersive Interaktionsdienste, wie Augmented und Virtual Reality, entwickeln sich ebenfalls schnell und eröffnen neue Möglichkeiten im Bereich Extended Reality (XR), so Huawei. Um dies umzusetzen, müssen 5G-Netzwerke ihre Durchschnittsgeschwindigkeit von 120 MBit/s auf 2 GBit/s erhöhen, da sich die High Definition von 4K auf 16K verbessert. Auch die Übertragungslatenz muss von derzeit 20 ms auf 5 ms reduziert werden, um Echtzeit-Interaktion in der virtuellen Welt zu gewährleisten.

Verschiedene AR/XR-Dienste für Verbraucher erfordern hochauflösende Bilder und Videos, die von lokalen Geräten zur weiteren Darstellung in die Cloud gesendet werden, weshalb die Anforderungen an Uplink-Geschwindigkeiten ebenfalls steigen. Fernsteuerung und maschinelles Sehen in industriellen Anwendungen erfordern die Echtzeitübertragung von 4K- und 8K-Videos. Dies führe zu einem erheblichen Anstieg des Anteils des Uplink-Verkehrs über 5G-Netzwerke auf über 40 Prozent. Um eine so große Menge an Uplink-Verkehr zu bewältigen, müssten die 5G-Uplink-Fähigkeiten um mindestens das Zehnfache verbessert werden.

Darüber hinaus muss 5G Sensorfunktionen bereitstellen, um Fernsteuerung, Fahrzeug-Straßen-Synergie, unbemannten Transport und intelligente Logistik zu ermöglichen. Durch die Einführung der zellularen Massive MIMO-Strahlabtastung in Sensortechnologien können beispielsweise sowohl Sensorik als auch Kommunikation und sogar hochpräzise Positionierungsdienste in Innenräumen durch drahtlose Technik implementiert werden.

Der Einsatz von 5.5G könnte zur Erforschung neuer Anwendungen im Industriebereich beitragen, beispielsweise durch den Einsatz von Uplink Centric Broadband Communication (UCBC), Real-Time Broadband Communication (RTBC) und Harmonized Communication and Sensing (HCS). Werde 5G schneller integriert, eröffne dies einen neuen Marktraum im Wert von mehr als zehn Billionen US-Dollar, wie Dr. Tong Wen, Huawei Fellow und CTO von Huawei Wireless, auf dem MWC in Shanghai aufzeigte.

Ein weiterer Baustein der fortschreitenden Digitalisierung sind determinischte Netzwerke. In einem Whitepaper stellte Huawei gemeinsam mit Partnern eine 5GDN-Architektur vor, die die Einhaltung von End-to-End-Service-Level-Agreements garantieren kann. Die skalierte kommerzielle Nutzung von deterministischen Netzwerken ermögliche es, vorhersehbare, planbare, überprüfbare und deterministische mobile private Netzwerke aufzubauen.

Deterministische Netzwerke sind weithin anerkannt und werden zur technischen Grundlage und treibenden Kraft für die Aufrüstung und Entwicklung von Branchen wie dem industriellen Internet, dem Energie-IoT und dem Internet of Vehicles (IoV). Allerdings wird es mit der weiteren Entwicklung von 5G schwieriger, ein deterministisches Erlebnis zu gewährleisten, da neue Anforderungen an die deterministische Netzwerkarchitektur und die Unterstützung der Schlüsseltechnologie gelten.

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