Automatisiertes Fahren
Gerade bei der Digitalisierung der Fahrzeuge und Straßeninfrastruktur für eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation erhoffen sich die Experten mehr Verkehrssicherheit. Dabei unterstützt auch 5G. Unter dem Begriff LTE-Vehicle-to-anything (V2X) erprobt Fraunhofer FOKUS erste kommerzielle LTE-V2X-basierte Produkte von Huawei für die direkte Kommunikation von Fahrzeug-zu-Fahrzeug, Fahrzeug-zu-Infrastruktur und Fahrzeug-zu-Netzwerk. V2X-Anwendungen gelten international als grundlegende Voraussetzung für den vernetzten Fahrzeugbetrieb und als Basis für die zukünftige 5G-Nutzung. Für das vernetze, autonome Fahren spielt neben 5G auch Künstliche Intelligenz eine entscheidende Rolle. Das Auto kann mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI)-Algorithmen in nahezu Echtzeit ein realitätsnahes Umgebungsbild erstellen. Die innovativen KI-Algorithmen von FOKUS unterteilen Bilddaten von Kameras und Laserscannern in Objektklassen wie Fahrbahn, Fahrzeug, Fußgänger und trennen einzelne Elemente und Objekte voneinander. So können zukünftig von schlauen Autos Fußgänger in einer Menschenmenge auseinandergehalten und ihre korrekte Position berechnet werden. Fahrzeug-zu-X-Anwendungen testen die FOKUS-Forscher im Live-Betrieb des »Digitalen Testfeld Stadtverkehr« in Berlin und im virtuellen Raum mit der Simulationsumgebung VSimRTI. Mobilitätsanwendungen verteilt in der Edge rechnen erfordert komplexe Validierungen mit realitätsnahen Szenarien. Fraunhofer FOKUS bietet hierfür einen Simulator für 5G-Mobilfunkkommunikation und geprüfte Verkehrsbewegungen des Großraums Berlin-Brandenburg mit über 290.000 virtuellen Fahrzeugen an – für eine sichere, datenschutzfreundliche und nachhaltige urbane Mobilität.
Das Netz im Netz
5G wird ohne intelligente Software nicht denkbar sein. Was Software ermöglicht, zeigt das sogenannte Network Slicing. FOKUS-Wissenschaftler ermöglichen bereits jetzt mit ihrem softwarebasierten 5G-Kernnetz mehrere virtuelle Netze nebeneinander zu betreiben. Auf diese Weise können verschiedene Anwendungen getrennt voneinander und dennoch parallel betrieben werden. Während in einem Slice beispielsweise ein Streaming Dienst, der eine hohe Bandbreite benötigt, betrieben wird, läuft im benachbarten Slice eine zeitkritische Anwendung für die Robotersteuerung, für die eine niedrige Latenzzeit und hohe Zuverlässigkeit garantiert werden muss. Gerade bei zeitkritischen Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen wird auch das sogenannte Edge Computing ein Thema werden: Dezentrale Rechenressourcen nah am Einsatzort übernehmen dabei die Berechnung dieser Anwendungen. Network Slicing und Edge Computing werden bereits heute im »Berliner5GPlayground« für Industrial-IoT-Anwendungen erprobt und optimiert. Den Partnern steht dafür ein 100 Gbit-Breitbandanschluss zur Verfügung, über den sich Deutschlandweit Interessierte an das schnelle Testnetz anschließen können.
Private Firmennetze
Für private Firmennetze bietet 5G neben Network Slicing eine weitere Möglichkeit: Unternehmen können auf ihren Firmengeländen eine individuelle Netzinfrastruktur aufbauen. Dafür hat die Bundesnetzagentur für Unternehmen und regionale Anbieter erstmalig einen Teil des Mobilfunkspektrums im Bereich zwischen 3.700 und 3.800 Megahertz sowie bei 26 Gigahertz reserviert. Mit diesen privaten Netzen sind die Unternehmen nicht mehr von Mobilfunkanbietern abhängig und können beispielsweise auch besonders hohe Anforderungen an Datensicherheit garantieren.
5G als Integrationstechnologie
5G ist eine Integrationstechnologie, die 4G nicht überflüssig macht. Vielmehr integriert 5G stationäre, mobile, DSL, LTE oder auch Satelliten-Netze zu einem neuen Netz. Die Bundesnetzagentur hat in ihren Vergaberegeln für die neuen Frequenzen festgeschrieben, dass bis Ende 2022 98 Prozent der Haushalte in den Bundesländern mit 100 Mbit/s versorgt werden müssen. Wer den Zuschlag erhält, erfahren wir im Frühjahr 2019.