5G für industrielle Kommunikationsnetzwerke

Ultra-reliable low-latency communication (URLLC)

 

Der zukünftige 5G-Standard kommt den hohen Ansprüchen in der Industriekommunikation mit Latenzen von unter einer Millisekunde, Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde, extrem zuverlässigen Netzwerken und noch präziserer Positionierung entgegen. So ermöglicht 5G einen schnellen und zuverlässigen Zugriff auf mobile Maschinen, wodurch zeitkritische Prozesse in industriellen Umgebungen besser gesteuert und optimiert werden können als mit der heutigen Mobilfunktechnologie. Da die Anforderungen je nach Anwendungsfall variieren, soll 5G New Radio (NR) eine flexible Luftschnittstelle bieten, die skalierbare Bandbreiten, Datenraten, Latenzen und Positionierungsgenauigkeiten möglich macht.

Kommunikation mit niedrigen Latenzen und hoher Zuverlässigkeit (Ulra-reliable low-latency communication, URLLC) ist die Grundvoraussetzung für nahtlose Interaktion zwischen Maschinen in zeitkritischen Anwendungen.

Gerade für Industrieanwendungen sind geringe Verzögerungen bei gleichzeitiger hoher Verlässlichkeit unabdingbar. Alle Schichten des Kommunikationssystems müssen, angefangen bei der physikalischen Schicht, optimiert werden: Es gilt, die Übertragungszeit zu reduzieren und durch verstärkte Redundanzen für eine zuverlässigere Datenübertragung zu sorgen. Kommende LTE-Ausbaustufen nutzen ein kürzeres Übertragungszeitintervall (shortened Transmission Time Interval, sTTI) und verbesserte Funktionalitäten für eine höhere Zuverlässigkeit. Mit 5G NR werden größere Subcarrier-Abstände eingeführt, die kürzere Übertragungs-Slots und HARQ-Umlaufzeiten zur Folge haben und damit die Zuverlässigkeit weiter erhöhen. Darüber hinaus wird sowohl bei LTE als auch 5G NR daran gearbeitet, benötigte Verarbeitungszeiten in den oberen Protokollschichten zu verkürzen.

Infografik 5G and Industrial IoT
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5G-Technologien für das industrielle Internet of Things (IoT)

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