5G uRLLC

Was versteht man unter der Abkürzung?

Die neuen 5G-Mobilfunknetze bringen nicht nur für Smartphone-Nutzer Verbesserungen mit sich, sondern ermöglichen auch gänzlich neue Anwendungsbereiche für den Mobilfunk. Einer dieser Anwendungsbereiche ist die zuverlässige(!) Kommunikation mit super kurzen Reaktionszeiten (engl.: ultra reliable low latency communication, kurz uRLLC). Damit sollen zum Beispiel Augmented-Reality-Anwendungen oder autonomes Fahren ermöglicht werden. Doch was genau ist "ultra kurz" und wie wird diese Latenzoptimierung realisiert?

Anforderungen an uRLLC in 5G-Netzwerken

Der 5G-Mobilfunkstandard erlaubt, unter bestimmten Bedingungen, Reaktionszeiten von nur rund einer Millisekunde. Im allgemeinen Sprachgebrauch spricht man hier auch von "Echtzeit". Möglich wird dies zum Beispiel durch Edge-Computing, daher durch dezentralisierte Recheneinheiten, welche näher an das Endgerät heranrücken, als es noch bei 4G/LTE der Fall war. Zum Vergleich: Im 4G-Netz sind in der Praxis Reaktionszeiten von ca. 15 – 20 Millisekunden möglich, weniger eher kaum. Außerdem müssen die 5G-Mobilnetze mit uRLLC sehr stabil und zuverlässig sein. Auch dies wurde bei der 5G-Spezifizierung berücksichtigt.

Anwendungen für 5G uRLLC

Ein Anwendungsfall, welcher von Netzwerk-Herstellern und Netzbetreibern immer wieder in Zusammenhang mit uRLLC in 5G-Netzwerken genannt wird, ist das autonome Fahren. In Zukunft sollen sowohl Fahrzeuge als auch Verkehrsinfrastruktur via 5G vernetzt werden.

Natürlich ist das Funknetz dabei nur ein kleiner Teil der dafür benötigten Infrastruktur, schließlich muss das selbstfahrende Auto auch bei einem Netzausfall sicher fahren können. Dennoch wäre 5G für das autonome Fahren sehr hilfreich. Denn so können künftig Fahrzeuge untereinander Daten austauschen und auch die Kommunikation zwischen Verkehrsinfrastruktur, wie etwa Ampeln und Fahrzeugen, würde möglich. Die unter dem Begriff uRLLC zusammengefassten Technologien sorgen für eine möglichst zuverlässige Kommunikation ohne merkbare Verzögerungen, was für diesen speziellen Anwendungsfall besonders wichtig ist.

Natürlich sind neben dem autonomen Fahren auch noch eine ganze Reihe weiterer Anwendungen für uRLLC denkbar. Ein Beispiel wäre etwa die Möglichkeit, Roboter via 5G-Netz sehr präzise fernsteuern zu können. Auch hierfür sind einerseits super geringe Reaktionszeiten und andererseits eine extrem hohe Zuverlässigkeit des Netzwerks unerlässlich.

Ist jedes 5G-Netz uRLLC?

Nein! Gerade im Bereich der Privat-Endkundentarife liegt der Fokus nicht auf extrem kurze Latenzen (man sagt auch Pingzeiten). Es gibt zwar Verbesserungen zu LTE, doch rangieren die Latenzen hier weiter deutlich über 1 Millisekunde (ms). In der Praxis können 5G-User aktuell von ca. 8-20 ms ausgehen. Mit 5G-Standalone Netzen und dem Einsatz von mmWave Basisstationen in den Innenstädten, wären auch unter 8 ms denkbar. Echte Vorteile bringt das für Privatanwender aber im Alltag kaum noch. Höchstens für Gaming oder Virtual- bw. Augmented Reality Applikationen.

5G fußt auf drei Anwendungsbereichen

Die kurze Latenzzeit bei der Datenübermittlung ist aber nur eine Prämisse, auf deren Grundlage der 5G-Funkstandard entwickelt wurde. Das Standardisierungsgremium 3GPP hat insgesamt drei Anwendungsbereiche identifiziert:

Die sogenannte Network-Slicing Technik erlaubt es, ein 5G-Netzwerk virtuell in einzelne Schichten aufzuteilen, welche jeweils auf bestimmte Eigenschaften hin optimiert sind. Ein Beispiel wäre etwa eine Aufteilung des 5G-Netzes in eine Schicht für eine besonders schnelle Datenübertragung sowie in eine Schicht, welche sehr kurze Reaktionszeiten nötig sind.

Weiterführendes

» Wie schnell ist 5G eigentlich?
» Was sind 5G Campusnetze?
» 5G Daten-Tarife im Vergleich