5G: Echtes autonomes Fahren noch weit in der Zukunft

Der Verkehr der Zukunft ist vernetzt. Autos kommu­nizieren mit anderen Verkehrs­teil­neh­mern, mit Ampeln, Baustellen usw. Grund­lage für diese Vernet­zung ist der 5G-Stan­dard, der schon eine ganze Weile in Deutsch­land einge­führt wird. Laut Bundes­netz­agentur hat sich die Zahl an 5G-Basi­sta­tionen von 2021 auf 2022 von 30.000 auf knapp 42.000 erhöht.

Um aber die für zeit­kri­tische Anwen­dungen wie auto­nomes Fahren nötigen geringen Latenz­zeiten zu errei­chen, muss auch die Daten­über­tra­gung von der Funk­sta­tion bis ins Internet und zurück opti­miert werden. Hier können bis zu 100 Milli­sekunden verstrei­chen. Voda­fone gelingt es mithilfe von Multi-access Edge Compu­ting (MEC) diese Latenz auf 10 Milli­sekunden zu redu­zieren, wie Guido Gehlen, Leiter der Abtei­lung Busi­ness Global Tech­nology Inno­vation bei Voda­fone Deutsch­land, auf der Veran­stal­tung 5G Masters des Tele­kom­muni­kati­ons­ver­bands VATM erklärte. Die Zahl der 5G-Basistationen wird von den Mobilfunknetzbetreibern stetig erweitert. Doch für niedrige Latenzen muss auch die Datenübertragung vom Funkturm ins Internet optimiert werden.
Foto: Deutsche Funkturm Auf dieser Basis hat Voda­fone für die Kommu­nika­tion der Verkehrs­teil­nehmer unter­ein­ander die „Safer Trans­port for Europe Plat­form“ (STEP) entwi­ckelt. Die STEP-Echt­zeit­anwen­dungen werden über MEC lokal ausge­führt. Dafür hat Voda­fone drei Tech­nology Center in Dort­mund, München und Berlin aufge­baut, mit denen das Unter­nehmen 60 bis 70 Prozent der Fläche Deutsch­lands abdeckt. „In der finalen Ausbau­stufe, um flächen­deckend diese ultra-nied­rige Latenz anzu­bieten, brau­chen wir acht bis zehn Tech­nology Center“, sagte Gehlen.

Damit nicht nur Voda­fone-Kunden in den Genuss zukünf­tiger Echt­zeit­anwen­dungen für den Verkehr kommen, hat jeder Mobil­funk­netz­betreiber Zugang zu den Soft­ware Deve­lop­ment Kids (SDK). „Man kann keinem App-Provider verkaufen, dass ein SDK nur mit den eigenen Teil­neh­mern funk­tio­niert“, erklärte Gehlen. Natür­lich entwi­ckeln auch die Voda­fone-Wett­bewerber Edge-Umge­bungen, aber laut Gehlen sei man hier im Austausch, damit jeder Verbrau­cher mit geringen Latenz­zeiten kommu­nizieren kann.

Auto­nomes Fahren braucht globale Koope­rationen

Beim Thema Zusam­men­arbeit liegt aber der berühmte Hase im Pfeffer. „Für viele Anwen­dungs­fälle, die Koope­rationen bedingen, wird eine Pene­tra­tion von 30 bis 40 Prozent benö­tigt, um sie tech­nisch und von Markt her zu reali­sieren“, erklärte Bert­hold Panzner, Connected Mobi­lity Chief Archi­tect bei Nokia. „Es gibt jedoch viele unter­schied­liche Methoden, direkt mitein­ander zu kommu­nizieren, die alle nicht kompa­tibel sind“, so Panzner weiter. Außerdem gibt es unter­schied­liche Regu­larien. In Europa wird ein Kanal­raster mit 10 MHz genutzt, in den USA eines mit 20 MHz. In China setzt die Regie­rung auf LTE, wohin­gegen in den USA und in Europa eben schon 5G zum Einsatz kommt. So wird es für einen Auto­mobil­her­steller, der global aktiv ist, sehr schwer, die entspre­chenden Fahr­zeuge in Masse zu produ­zieren. 5G ist die Basis für autonomes Fahren, aber die Konnektivität zwischen den einzelnen Verkehrsteilnehmern kann über unterschiedliche Wege hergestellt werden. Hier braucht es mehr Kooperationen.
Foto: Vodafone/Valéry Kloubert Deshalb kommt Panzner auch zu dem Schluss, dass man bei 5G und der Konnek­tivität einzelner Verkehrs­teil­nehmer erst „am Anfang einer Reise“ steht. Wie er auf den 5G Masters erklärte, sind heute ledig­lich 15 Prozent der Autos auf den Straßen der EU-Länder mit 4G/LTE ausge­stattet. Immerhin: Unter den Neuwagen liegt der Anteil bei 70 Prozent. Panzner geht davon aus, dass bis 2025 30 Prozent und bis 2027 40 Prozent aller Autos in der EU mit 4G/LTE ausge­stattet sind. In zwei Jahren dürfte dann auch ein Viertel aller verkauften Autos über 5G verfügen.

Wichtig ist dann, dass diese Fahr­zeuge auch mitein­ander kommu­nizieren können. 5G ist ledig­lich die Basis, auf der diese Konnek­tivität entstehen kann. „Zum Ende der Dekade werden wir sicher­lich sehen, dass vernetztes Fahren ohne Konnek­tivität nicht möglich wird“, prognos­tizierte Panzner. Hier müsse noch Vertrauen aufge­baut werden.

Medi­enver­sor­gung im Auto über 5G Broad­cast

Für dieses vernetzte, auto­nome Fahren entwi­ckelt Roland Beutler, beim SWR zuständig für die Abtei­lung Stra­tegie Programm­ver­brei­tung und 5G, im Projekt 5G Media2Go Medi­enan­wen­dungen. Zusammen mit Mercedes und Porsche werden im Raum Stutt­gart Inhalte aus der ARD-Media­thek über den Stan­dard 5G Broad­cast im In-Car-Enter­tain­ment­system zur Verfü­gung gestellt. Über eine Geore­feren­zie­rung werden dem Insassen passende Inhalte zur Umge­bung präsen­tiert, die er gerade durch­fährt. Im Großraum Stuttgart testet der SWR 5G Broadcast und überträgt damit Inhalte der ARD-Mediathek auf das In-Car-Entertainmentsystem eines Porsches
Foto: SWR/Roland Beutler Darüber hinaus testet der SWR 5G auch in der Produk­tion, etwa für Nach­rich­ten­berichte. Das Problem: 5G-Campus­netze sind von der Bundes­netz­agentur ledig­lich zur statio­nären Verwen­dung vorge­sehen, zum Beispiel auf einem Firmen­gelände oder an einer Univer­sität, und nicht für die noma­dische Nutzung an verschie­denen Orten. Anfang des Jahres ist es dem SWR dennoch gelungen, vom Karneval in Offen­burg, Bilder über 4G/5G zum Funk­turm nach Stutt­gart und von dort über 5G Broad­cast auf einen Smart­phone-Prototyp zu senden. „Vom Smart­phone zum Smart­phone haben wir den kompletten Kreis geschlossen“, sagte Beutler. Trotzdem bleibt sein Wunsch nach besseren Test­bedin­gungen für 5G und 5G Broad­cast.

Erste Auto­mobil­her­steller tasten sich langsam ans auto­nome Fahren heran. Noch ist es aber nicht möglich, den Blick von der Straße zu nehmen, um zum Beispiel eine Doku aus der ARD-Media­thek zu verfolgen. Die Premium-Modelle der Hersteller reagieren zum Beispiel über Sensoren auf Abstände etwa zum Stra­ßen­rand oder zu anderen Autos. Eine echte Kommu­nika­tion zwischen den verschie­denen Verkehrs­teil­neh­mern ist derzeit noch nicht möglich.