Aufbau von Campus-Netzen

Die Umsetzung solcher Campus-Netze kann sowohl als rein privates Mobilfunknetz erfolgen als auch mittels einer Kombination aus privatem und öffentlichem Netz. Im Schwabmünchner Werk von Osram stellte die Deutsche Telekom hierfür eine eigene Mobilfunkantenne auf, die ein sogenanntes Dual-Slice-Campus-Netz ermöglicht, also eine Kombination aus einem privaten und einem öffentlichen Teil: Das private Netz funkt dabei nur auf dem Werksgelände und ist für die Öffentlichkeit nicht zugänglich. Der öffentliche Teil des Netzwerks steht zum Beispiel Dienstleistern für die Fernwartung der Maschinen auf dem Fabrikgelände zur Verfügung.

Viele aktuell genutzte oder geplante Campus-Netzwerke basieren - wie im Osram-Werk - noch auf dem Mobilfunkstandard LTE/4G. Dieser Standard ermöglicht Datenraten von 500 MBit/s bis 1 GBit/s - das ist für die meisten Anwendungsfälle erst einmal genug Bandbreite, um die vielen vernetzten Geräte ohne Engpässe zu verbinden.

Low Power Wide Area Networks (LPWAN), die häufig ebenfalls auf LTE/4G basieren, funktionieren nach Meinung von Karsten Pradel auch weiterhin in ihren Anwendungsbereichen gut. Er merkt zudem an, dass die Funkstandards Narrowband-IoT (NB-IoT) und Long Term Evolution for Machines (LTE-M) bereits einige Funktionali­täten des 5G-Standards mitbringen, und ergänzt: „Auch aufgrund dessen, dass Narrowband-IoT und Long Term Evolution for Machines den höchsten Sicherheitsstandard im Rahmen der LPWAN-Technologien bieten, bilden sie zusammen mit LTE einen guten Einstieg in das Thema 5G.“

Welcher Mobilfunkstandard für ein Campus-Netzwerk jeweils zum Tragen komme, sei letztlich vom konkreten Anwendungsfall und von den Rahmenbedingungen abhängig. Es müsse aber eben nicht immer gleich der neue 5G-Mobilfunk sein - „auch die Verbindung von LTE - also NB-IoT mit LTE-M - bietet für viele Anwendungsfälle eine gute Basis für ein Campus-Netz“, so Karsten Pradel weiter.

Doch erst mit dem neuen Mobilfunkstandard 5G lässt sich alles, was digitalisiert wird, auch vernetzen. So schraubt 5G die mobile Daten­rate auf bis zu 20 GBit/s hoch - bei einer garantierten Datenrate von bis zu 1 GBit/s an jedem Punkt des Netzes. Vor allem aber durch die extrem niedrige Latenzzeit von nur 1 Millisekunde - 10- bis 30-mal kürzer als bei LTE/4G - ermöglicht 5G der Industrie ganz neue Echtzeit-Anwendungen.

Ein Beispiel hierfür ist die Fahrzeugproduktion: Wenn bei der Herstellung eines Autos vier oder fünf maschinelle Anwendungen hintereinander genau aufeinander abgestimmt sein müssen, dann braucht es eine zuverlässige Echtzeit-Kommunikation zwischen den Geräten und der zentralen Steuereinheit. Denn wenn es etwa bei der ersten Maschine zu einer Verzögerung kommt, dann schaukelt diese sich über die weiteren Arbeitsstationen immer weiter auf. Die Folge: teure Produktionsfehler.