Auf dem Weg zu einem 5G Campusnetz - DIHK
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Auf dem Weg zu einem 5G Campusnetz
Dr. Ralf Irmer
Chief Innovation Architect
Vodafone | Innovation
DIHK Staffel „Campusnetze“
26.11.2020
C2 General
5G | Die logische Weiterentwicklung einer 30-jährigen Erfolgsstory
2G3G
4G
5G
1991 2001 2010 2019
Telefonie
SMS
Feature-Phone
Smartphone
Bilder
Mobiles Internet
Smartphone,
Tablets
IoT & M2M
Video &
Streaming
Internet of Things
Hochzuverlässige Netze
Taktiles Internet
Gigabits pro Sekunde
Zukunft
C2 General
5G - Neue Möglichkeiten
Mehr
Geschwindigkeit5G ermöglicht technische
Geschwindigkeiten von bis
zu 10 Gbit/s. Das ist 20-mal
schneller als das heutige 4G-
Netz bei maximalem Speed.
Geringe Latenz
Latenzzeiten von bis zu 1 ms
ermöglichen auf Basis von
”Mobile Edge Computing”
neue Möglichkeiten bei
kritischen Anwendungen.
Kapazität und
Zuverlässigkeit5G ermöglicht bis zu fünfach
höhere Kapazität. Und mit
”Network-Slicing” kann dabei
die Netzverfügbarkeit für eine
Nutzergruppe optimiert
bereitgestellt werden.
Mobile Private Netze Mobile Edge Computing
C2 General
4
≈
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Reichweite in km
700 MHz
3.400 - 3800 MHz
26.000 MHz
26 GHzDa
ten
rate
5G Frequency Bands / Data Bandwidth vs. Coverage
4G/5G Dynamic Spectrum Sharing
Refarming 3G 4G/5G
Massive MIMO @ 3.6 GHz
700 MHz 5G Coverage Layer
C2 General
5
Network Slicing can help to address different requirements
Massive IoT
SliceIoT
Mobile Broadband
Slice
Critical IoT
Slice
Campus
Network
Slice
Cloud A
Cloud B
Cloud C
Upload
Download
Upload
Download
Upload
Download
Latenzen
Latenzen
Latenzen
LatenzenUpload
Download
QoS
QoS
QoS
Beamforming
Narrowband
IoT
Mobile Edge
Computing
Bespoke
SliceQoS
Network
Slice
Selection
Function
(NSSF)
C2 General
Ultra low latency
Reliability &
Stability
Local data
processing
Security & Data
privacy
Distributed data
workload
New form-
factors
Mobile Edge Computing can significantly reduce processlatency, complexity, maintenance efforts and costs.
Dedicated
Distributed
Computing deployed at customer site
• Data kept locally
• Flexible operating models
• Can eliminate need for IoT gateways
Embedded in the public network (4G/5G)
• Combines agility and flexibility of Vodafone
cloud with low latency and security of
cellular networks (no need for IoT gateways)
Remote Control
Automatisierte Fertigung/
Roboter
• Gesicherte Indoor & Outdoor Coverage
• Hohe Datensensibilität
Drohnen
Überwachung mittels Drohne
• 100 % Kontroll-anforderung
• Lokale Daten-verarbeitung
Virtual Reality
VR-Anleitung in der
Produktion
• Indoor Coverage
• Geringe Latenz
Augmented Reality
AR-Anleitung in der
Produktion
• Indoor Coverage
• Geringe Latenz
Weiteres
Human toMachineInterface
• Hohe Gerätedichte
• Hohe Datenmengen
• Ggf. sensible Daten
Massive IoT
Use-
Case
Rubrik
Anfor-
derung
Anforderungsprofile für Use Cases: Industrie
Vernetzung
von
Maschinen,
Pumpen, etc.
• Hohe
Gerätedichte
• Gesicherte
Indoor &
Outdoor
Coverage
C2 General
Mobile Private Networks
VirtuellZugesicherte Performance für definierte
Teilnehmergruppe im Vodafone
Mobilfunknetz
HybridZugang nur für definierte Teilnehmergruppe
in einem eigenen Netz auf Basis des
Vodafone Mobilfunknetzes
Video
Überwachung
Autonome
Transportsysteme
Abdeckung
Indoor & Outdoor
Sicherheit der
DatenOptimierung von
Daten
“Ich möchte auch in meiner
Fabrik Mobilfunk-Empfang
haben um Fernwartungen zu
ermöglichen”
“Ich möchte autonome
Transportsysteme für die
Logistik einsetzen”
“Es sollen eine Vielzahl an
Kameras mit Live-
Aufnahmen vernetzt
werden”
“Ich möchte, dass alle Daten
lokal in meinem Netzwerk
bleiben”
“Ich möchte große
Datenmengen erfassen, um
meine Produktion zu
optimieren”
IsoliertZugang nur für definierte
Teilnehmergruppe in einem eigenen
Mobilfunknetz
C2 General
Vodafone
Business
Campus
VF Netz Kunden Campus Kunden-Campus
• Zugesicherte QoS Eigenschaften
• Private Daten bleiben auf Campus
• Teilautonomer Betrieb
• Mitnutzung des öffentlichen Netzes
• Zugesicherte QoS Eigenschaften
• Private Daten bleiben auf Campus
• Teilautonomer Betrieb
• Mitnutzung des öffentlichen Netzes
Industrie-Frequenzen Optional
Privates Slice
VF Netz
VF CorePublic Slice im VF Netz
Vodafone Business Campus-Netze: 2 Produkt-Varianten
Private Flex
Privates Funknetz
VF Core Hybrid VF Core
C2 General
Managed Services Vodafone RedBoxIhr persönliches
Management Portal
Vodafone Business Campus Private |
Produkt-Komponenten
C2 General
Vodafone Business Campus Private |RedBox
Steuert das private Campus-Netz direkt bei
Ihnen vor Ort
Verbindet Ihr privates Campus-Netz mit
dem Vodafone Core-Netz
Ermöglicht lokales Datenrouting zu Ihrem
Daten-Center, z.B. für Produktionsdaten
Optional erweiterbar um eine MEC-
Komponente für Echtzeit-Latenz
*Prototyp. Ggf. abweichende
Darstellung zum endgültigen Produkt.
C2 General
Campus Private | Die Produkt-Komponenten im Überblick
Managed Service
ManagementPortal
Vodafone RedBox
C2 General
The idea: With 5G Vodafone elevates live sports experience to the next level
15
TODAY TOMORROW
C2 General
18
NOT ONLY THE FUTURE OF FOOTBALL IS EXCITING.
5G BRINGS AUGMENTED REALITY ALSO INTO OTHER AREAS…
other sports
opera congresses
tourism
C2 General
5G for Digitization of Railways
5 January 202120
• 5G for railway operations
• More efficiency
• Higher capacity on tracks
• Autonomous trains
• Digitization of train operations
• 5G for infotainment in trains
• 5G for passengers
• 5G for intermodal travel
[Source: Digitale Schiene]+ S-Bahn
+ U-Bahn
Schlettau Station Train LUCY
Driver
4G/5G
Router
SIM
4G/5G
Router
Control
Computer
Train
Control
Video
CamerasComputer
Remote
Control
SIM
Vodafone
Public Network
Vodafone 4G/5G
Public Base Station
1800/3500 MHz
Radio Relay & Fibre
Vodafone Core
Data Center
C2 General
22
5G Railway Testbeds
Erzgebirgsbahn
Smart Rail Connectivity Campus (SRCC)
“5G Connected Mobility” A9
Ericsson, MNOs, DB & Others
24 5 January 2021
Bahnhof Schlettau
Rangiergleise
4G/5G Basisstation
35 m Mast
Fernsteuernder
Triebfahrzeugführer
C2 General
Slicing Architecture
SRCC Annaberg
Intranet
RAN DB Data Center
S1-C
S1-U
Customer Application
Server
MME
SGWC-Plane
SGWU-Plane
PCRF
PGWC-Plane
PGWU-Plane
SGi
IMS
Internet
Core
Co
mp
an
y N
et
MP
LSMassive IoT
Slice
Mobile Broadband
Slice
DB Slice
Upload
Download
Upload
Download
Upload
Download
Latenzen
Latenzen
Latenzen
QoS
QoS
QoS
Network
Slice
Selection
Function
(NSSF)
Vodafone Consumer
Public
DB
Private
Customer Premise
VF Live Netz
24
2020/2021 Perfect Storm: Digital Health Demand & 5G,IoT & Cloud Rollout
COVID-19
Clear Need for
Efficiency and Fast
Decisions
DIGITALIZATION
Remote
Collaboration
Digitale-Versorgung-
Gesetz
Video, AR, AI
Big Data
Real-Time
4G Ubiqitous
5G & IoT,
Gigabit Fixed Line
5G Campus
Networks
Phones, Tablets, Smart
Devices, Connected
Equipment
Stock Markets
Startup Investments
(e.g. Exist UKD)
C2 General
Some Use Cases for IoT & 5G enabled Digital Health
5 January 202132
Health ConsultationRemote Patient Monitoring
First Responder Support Remote & Assisted Surgery
C2 General
z
BIG
DATAIoT5G.NRW
AI
PARTNER-
NETZWERK
CLOUD
EDGE
COMPUTING
START-UPS
MED. INFRA-
STRUKTUR
KRANKEN-
VERSOR-
GUNG
EXPERTEN &
WISSEN
FORSCHUNG
LEHRE
GIGA FOR HEALTH
Düsseldorf 5G-UNI-MEDIZINCAMPUS.NRW
C2 General
QUANTENSPRÜNGE IM OPERATIONSSAAL UND IN DER MEDIZINISCHEN AUSBILDUNG
5G für „Kopf“ (Neuro-, MKG-Chirurgie) und „Herz“ (Kardiologie)
Mit 5G Fachkräfte von morgen stärken
Medizinstudenten (Präpariersaal)
Ausbildung Physiotherapeuten
Ausbildung Operationstechnische Assistenten
WARUM 5G?
Integration riesiger Datenmengen (Röntgen, CT, MRT,
physiologische Daten, Krankenakten etc.)
Datenübertragung in Echtzeit
Ausfallsicherheit
Datensicherheit
BENEFITS
Sichere OP-Verfahren (mikrometergenaue Eingriffe, Warnhinweise in
Echtzeit, drastische Erweiterung der Wahrnehmung des Operateurs)
Niedrigere Komplikations- und Revisionsraten
MIXED REALITY
Health
Railways
Events
Sports
Contact
Dr. Ralf Irmer
Latency
MEC
Private
Networks
Industry
Capacity