Der Feldversuch wird im Rahmen des EU-finanzierten Projekts 5G-MoNArch in Hamburg durchgeführt und soll zwei Jahre dauern. Ziel ist es, eine Grundlage für die Definition weiterer Aspekte des 5G-Standards zu schaffen.
Drei Fallstudien mit realen Anwendungen belegen die Zuverlässigkeit des neuen Standards. In der ersten installierten Partner Sensoren auf Schiffen der HPA-Tochtergesellschaft Flotte Hamburg GmbH & Co. KG. Diese Sensoren übertragen Bewegungs- und Umweltdaten in Echtzeit über große Hafenbecken. In einem weiteren Beispiel wurde eine Ampel mit dem Mobilfunknetz verbunden und kann von der HPA-Leitstelle ferngesteuert werden, um den Hafenverkehr zu regeln. So werden beispielsweise Lkw schnell und sicher durch das Hafengelände geleitet. Im dritten Beispiel stellt der neue Standard große Datenmengen außerhalb bestehender Netzwerke bereit, indem er 3D-Daten an eine Augmented-Reality-Anwendung überträgt. Datenbrillen nutzen diese Informationen, um Konstruktionsdaten zukünftiger oder bestehender Bauwerke in einer realistischen Umgebung darzustellen. Zukünftig wird diese Technologie Ingenieuren helfen, die Bauplanung direkt vor Ort im Hafen zu überwachen und zu optimieren.
Ziel des Projekts im Hamburger Hafen ist es, zu demonstrieren, dass komplexe mobile Anwendungen mit vielfältigen Anforderungen zuverlässig in einem einzigen Netzwerk betrieben werden können. Um diesen Anforderungen, wie beispielsweise besonders hohen Datenraten oder einer großen Anzahl von Sensoren, gerecht zu werden, ist das Mobilfunknetz in der Testumgebung in spezielle virtuelle Netze, sogenannte Netzwerksegmente, unterteilt. Jedes Segment unterstützt eine spezifische Anforderung. Das Ergebnis? Separate virtuelle Netze, die beispielsweise zur Steuerung der Ampelanlage oder zur Übertragung von Umweltdaten genutzt werden können. Diese neue Architektur ist die erste ihrer Art und ermöglicht es Netzen, sich dynamisch und flexibel an die Anforderungen unterschiedlichster Anwendungen anzupassen.
„Das Testfeld hat uns einen Eindruck vom enormen Potenzial von 5G und insbesondere von Network Slicing vermittelt“, sagt Jens Meier, CEO der HPA. „Ich bin überzeugt, dass der neue Standard die Grundlage für die Bewältigung komplexer Herausforderungen in der Industrie bilden und den letzten Anstoß für einen bedeutenden Durchbruch in der Digitalisierung geben wird. Ich bin stolz darauf, dass die Stadt Hamburg und der Hamburger Hafen zu den ersten gehören, die von dieser Technologie profitieren.“.
Antje Williams, Leiterin der 5G-Programme bei der Deutschen Telekom, erklärt: „Dieses EU-Projekt bietet eine hervorragende Gelegenheit, gemeinsam mit dem HPA unseres Kunden wichtige Aspekte der neuen 5G-Technologie zu testen und sie an die Kundenbedürfnisse anzupassen. Die Ergebnisse des Projekts sind nicht nur für die zukünftige Standardisierung von 5G nützlich, sondern ermöglichen es uns auch, neue und innovative Lösungen für die Branche zu finden.“.
„Generell müssen Häfen reibungslos und hocheffizient funktionieren. Im Hamburger Hafen haben wir gezeigt, dass 5G dabei eine wichtige Rolle spielen kann. Das Testgelände liefert wertvolle praktische Erfahrungen und Daten, die uns bei der Umsetzung zukünftiger Smart-Port-Konzepte mit 5G-Netzen und Kommunikationstechnologien wie der Netzwerksegmentierung unterstützen werden“, ergänzt Marc Rouanne, Leiter Mobilfunknetze bei Nokia.
Die technologische Grundlage des Testgeländes bildet ein Sender, der im Januar 2018 in über 150 Metern Höhe auf dem Hamburger Fernsehturm installiert wurde. Die Stabilität des Mobilfunksignals wird durch zahlreiche Messungen an Land und in der Elbe überwacht und verifiziert. Industrielle Anwendungen erfordern ein Telekommunikationsnetz, das sowohl zuverlässig als auch hochsicher ist. Es muss zudem ein breites Anwendungsspektrum unterstützen. Wie die Ergebnisse des 5G-Testgeländes nun in der Praxis gezeigt haben, ist Network Slicing der zukunftsweisende Ansatz.
5G, der Kommunikationsstandard der nächsten Generation, birgt enormes Potenzial für den Einsatz in industriellen Umgebungen. Die Hamburger Hafenbehörde (HPA), die Deutsche Telekom und Nokia sind mit den Entwicklungen am 5G-Testgelände seit dessen Inbetriebnahme zufrieden.
Hintergrundinformationen zu 5G: MoNArch
5G ist ein völlig neues Netzwerkkonzept, das Festnetz- und Mobilfunkkommunikation integriert. Dabei geht es jedoch nicht nur um immer höhere Bandbreiten und Geschwindigkeiten. 5G wird für zahlreiche Anwendungen mit sehr unterschiedlichen Anforderungen an Geschwindigkeit, Reaktionszeit, Sicherheit und Kapazität eingesetzt. Es wird eine Schlüsselrolle in den neuen Anwendungen spielen, die aus dem Internet der Dinge (IoT) und Industrie 4.0 hervorgehen. Insbesondere die Fertigungs- und Logistikbranche werden enorm von der mobilen 5G-Kommunikation profitieren.
Der 5G-Test im Hamburger Hafen ist Teil des zweijährigen Forschungsprojekts 5G MoNArch (5G Mobile Network Architecture for diverse services, use cases, and applications in 5G and beyond). Ziel von 5G MoNArch ist die praktische Umsetzung von Konzepten für die 5G-Mobilkommunikationsarchitektur. Die Erkenntnisse aus der Implementierung von 5G Network Slicing in einer realen Testumgebung dienen der Überprüfung und Verbesserung der zugrundeliegenden Konzepte.
Während in Hamburg der Schwerpunkt auf der Integration von 5G in Infrastruktur- und Verkehrsmanagementsysteme liegt, erforscht ein zweiter Teststandort in Turin Multimedia-Anwendungen. Das EU-Forschungs- und Innovationsrahmenprogramm Horizont 2020 fördert das Projekt 5G MoNArch im Rahmen der zweiten Phase der öffentlich-privaten Partnerschaft für 5G-Infrastruktur (5G PPP).
