Ein Konsortium aus zwanzig Unternehmen und Organisationen der Telekommunikationsbranche hat den erfolgreichen Abschluss des europäischen Forschungsprojekts 5G-Crosshaul bekannt gegeben, das von der Universität Carlos III. Madrid (UC3M) koordiniert wurde. Nach dreijähriger Arbeit haben sie das nunmehrige Standardkonzept eines integrierten 5G-Transportnetzes definiert – ein entscheidender Schritt hin zur Implementierung des zukünftigen 5G-Kommunikationssystems. Das 5G-Crosshaul-Konsortium wurde 2015 ausgewählt, um ein 5G-Transportnetz zu entwickeln, das Backhaul und Fronthaul – zwei klassische Segmente von 4G-Telekommunikationsnetzen – integriert. In der fünften Generation von Kommunikationsnetzen, die 4G voraussichtlich um das Jahr 2020 ablösen wird, verschmelzen diese beiden Segmente zu einem sogenannten Crosshaul. Dieser soll eine flexible, softwaredefinierte Rekonfiguration aller Netzwerkelemente in einer einheitlichen, serviceorientierten Managementumgebung für mehrere Benutzer ermöglichen.
Das vorgestellte Transportnetzwerk ermöglicht die flexible Verbindung von 5G-Funkzugangspunkten und Cloud-basierten Kernnetzwerkfunktionen. Diese Konfiguration wird durch die Implementierung einer Steuerungsinfrastruktur und einer einheitlichen Datenebene erreicht, die innovative Übertragungstechnologien mit hoher Kapazität sowie neue Switching-Architekturen mit deterministischer Latenz integriert. „Die Datenebene ist wie ein Muskel, die Steuerungsinfrastruktur wie das Gehirn. Dank ihrer Integration können wir in diesem Fall enorme Datenmengen in kürzester Zeit übertragen und dabei die Dauer dieses Prozesses kontrollieren“, erklären die Forscher.
„Es war mir eine Ehre, eines der bisher ambitioniertesten Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Definition des 5G-Transportnetzes zu leiten“, sagt Arturo Azcorra, Projektkoordinator von 5GCrosshaul, Professor am Institut für Telematik-Ingenieurwesen der UC3M und Direktor von IMDEA Networks. „Die Ergebnisse des 5G-Crosshaul-Projekts stellen einen bedeutenden Fortschritt für die wissenschaftliche Erkenntnis und die internationale Standardisierung von 5G-Systemen dar. Sie haben letztlich dazu beigetragen, Europas globale Wettbewerbsfähigkeit im Bereich 5G zu stärken.“
Die 5G-Crosshaul-Lösung wurde in 18 Experimenten demonstriert und validiert, in denen verschiedene Technologiekomponenten der Projektpartner integriert wurden. Die Feldversuche wurden in Berlin, Madrid, Barcelona und Taiwan durchgeführt und erreichten Latenzzeiten im Submillisekundenbereich, Durchsatzraten von mehreren zehn Gbit/s sowie Energie- und Kosteneinsparungen von bis zu 70 Prozent, abhängig vom Einsatzszenario. Die Tests demonstrierten zudem die schnelle Implementierung von Diensten (innerhalb weniger Minuten) dank des Einsatzes von SDN (Software-Defined Networking) und NFV (Network Functions Virtualization).
„Das 5G-Crosshaul-Projekt hat ein neuartiges Transportnetzwerk hervorgebracht, das eine optimale Ressourcennutzung und eine angemessene Rendite auf Investitions- und Betriebskosten ermöglicht“, erklärte Xavier Costa, Technischer Direktor des Projekts und stellvertretender Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Sicherheit und Netzwerke bei NEC Laboratories Europe. „Der Innovationsgrad des Projekts hat den Weg für die enorme Bandbreitensteigerung und die extrem niedrige Latenz geebnet, die für die Netzwerktechnologien der fünften Generation erforderlich sind.“
Die Ergebnisse der abschließenden Projektprüfung, die im 5TONIC-Forschungs- und Entwicklungslabor von IMDEA Networks von unabhängigen, von der Europäischen Kommission beauftragten Experten durchgeführt wurde, bestätigen, dass das 5G-Crosshaul-Projekt „seine Ziele und Meilensteine erreicht und außergewöhnliche Ergebnisse mit einer signifikanten unmittelbaren oder potenziellen Wirkung erzielt hat“, so der Bericht dieser Experten. Darüber hinaus hat das Projekt unter anderem zu 91 wissenschaftlichen Veröffentlichungen in verschiedenen renommierten Fachzeitschriften, 74 Konferenzbeiträgen, 28 Demonstrationen (darunter mehrere auf Veranstaltungen wie dem Mobile World Congress) und 35 Beiträgen zu internationalen Normungsrichtlinien geführt. Der EU-Expertenbericht stellte außerdem fest, dass „mehrere wichtige Innovationen identifiziert wurden und einige davon Produkten zur Vermarktung zugeordnet wurden. Bislang wurden im Rahmen des Projekts fünf Patentanmeldungen eingereicht. Zukünftige Vermarktungspläne werden voraussichtlich von den Partnern außerhalb des Projektrahmens und auf der Grundlage dieser Innovationen entwickelt.“
„Das 5G-Crosshaul-Projekt hat im Laufe seines Lebenszyklus über 60 technologische und informationelle Beiträge zur Weiterentwicklung der 5G-Standards geleistet“, ergänzte Paola Iovanna, Innovationsmanagerin für 5G-Crosshaul bei Ericsson. „Das Projekt hat bahnbrechende technologische Innovationen hervorgebracht, von denen einige direkt in Produkte integriert sind. Damit zählt es zu den innovativsten und einzigartigsten Projekten bis dato.“
„Die Bedeutung des Projekts geht weit über die beeindruckende Erfolgsbilanz hinaus, eine vielfältige Gruppe von Partnern aus dem gesamten 5G-Ökosystem zusammenzubringen und die durchgeführte Spitzenforschung, ergänzt durch wegweisende Demonstrationen, zu unterstützen“, schloss Thomas Deiß, Mobile Networks bei Nokia. „Bei aktuellen und zukünftigen 5G-Einführungen, nicht nur in der EU, sondern weltweit, darf die Bedeutung des Transportnetzes nicht unterschätzt werden. 5G-Crosshaul hat maßgeblich zu dieser Erkenntnis beigetragen und dabei stets alle Technologien im Blick behalten, die die mobilen Transportnetze der Zukunft prägen.“
Das Projekt 5G-Crosshaul wurde im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 der Europäischen Union unter der Fördervereinbarungsnummer 671598 gefördert. Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf der Website: http://5g-crosshaul.eu.
Quelle(n): IMDEA Networks Institute; UC3M
