Interview mit Stefan Mauron
«5G ist der logische nächste Schritt»
Die kommende Generation der Mobilfunktechnologie hat sehr viel mehr zu bieten als schnellere Datenverbindungen. Das weiss Stefan Mauron, Productlead Wireless Access Innovation und 5G- Evangelist bei Swisscom.
Text: Urs Binder/tnt-graphics AG, Bilder: © Daniel Brühlmann, 13. September 2017
Herr Mauron, was bedeutet 5G für Sie und für Swisscom?
5G ist in vielen Bereichen ein Paradigmenwechsel. Es geht nicht wie bei früheren Mobilfunktechnologien wie UMTS oder LTE primär um die Steigerung der Bandbreite. 5G wird den Mobilfunk stark verändern und neue Dienste ermöglichen, an die man bis heute nicht gewagt hat zu denken.
Was wären das für Dienste?
5G kommt zum Beispiel Anwendungen zugute, wo es um garantierte Verfügbarkeiten, um die Einhaltung von Service Levels geht. Nehmen Sie als Beispiel einen Grossanlass wo tausende von Leuten auf kleinem Raum Live-Videos von ihrem Smartphone streamen. Das Mobilfunknetz ist voll ausgelastet. Mit Network Slicing, einem Feature von 5G, können wir den Blaulichtorganisationen trotzdem eine garantierte Bandbreite zur Verfügung stellen, ohne dass dazu separate Netze aufgebaut werden müssen.
Was hat 5G für Auswirkungen auf die Industrie?
Um genau das zu erforschen, bauen wir im Programm «5G for Switzerland» zusammen mit Industriepartnern und der Akademie erste Anwendungen auf. Einer der ersten ist der Medizinalproduktehersteller Ypsomed. Dort digitalisieren wir bisher manuelle Prozesse wie die Wanderung von Halbfabrikaten durch den Fabrikationsprozess. Oder Maschinendaten werden in Realtime mit Predictive Analytics Techniken untersucht, mittels derer es möglich ist, Fehler in der Produktion vorherzusagen. Der Maschinenpark wird mit 5G-Mobilfunk vernetzt werden.
Könnte man das nicht auch mit einem verkabelten Netzwerk machen?
Sicher, das wird heute auch so gemacht. Stellen Sie sich aber eine mehrere hundert Meter lange Produktionsstrecke mit Dutzenden Maschinen vor. Um diese zu vernetzen, braucht es Industrial Ethernet, und das kostet viel. Und es ist unflexibel, denn Produktionsstätten müssen vielfach für Produktanpassungen oder neue Produkte umgerüstet werden.
Dank 5G lassen sich Maschinen in Produktionsstätten beliebig verschieben, ohne neue Kabel verlegen zu müssen.
Wie funktioniert die Anbindung der Maschinen konkret?
Wir entwickelten für die Mobilfunkvernetzung ein Gateway, das jede kabelgebundene Konnektivität über 5G weiterleiten kann. Man schliesst es zum Beispiel an den Ethernet-Port der Maschine an und kann diese danach beliebig verschieben, ohne neue Kabel zu verlegen. Auch Industrie-PCs, Roboter und Messstationen werden so plötzlich mobil und können viel flexibler eingesetzt werden.
Für die Anbindung der Maschinen hat Swisscom ein entsprechendes Gateway entwickelt.
Was hat 5G sonst noch zu bieten?
Neu ist Edge Computing. Damit verändert sich die Bereitstellung von Cloud-Services radikal: Edge Computing verlegt Cloud-Ressourcen wie Rechenleistung und Speicher direkt in die Mobilfunk-Basisstationen. Für viele cloudbasierte Anwendungen muss dann nicht mehr aufs Internet zurückgegriffen werden. Das verbessert die Sicherheit und die Antwortzeiten.
Was hat es mit «Massive IoT» auf sich?
Das 5G-Netz macht eine drastische Steigerung der Anzahl Geräte und mobilfunkbasierte Echtzeitanwendungen möglich. Wir rechnen mit bis zu 100'000 Devices pro Funkzelle und End-to-End-Latenzzeiten von wenigen Millisekunden.
Und was bringt das konkret?
Auch diese 5G-Eigenschaften sind in industriellen Anwendungen nützlich. Es gibt zum Beispiel Maschinen, die jede Millisekunde Daten zu 1000 Parametern liefern – da entsteht ein riesiger Data Lake. Diese Daten werden in Echtzeit analysiert. So lässt sich voraussagen, wann ein bestimmter Parameter aus der Toleranz läuft, und man kann frühzeitig eingreifen. Bisher werden solche Daten erst nach dem Produktionslauf ausgewertet.
Wann kommt 5G? Bisher ist ja nicht einmal die Funkschnittstelle standardisiert…
Die Standardisierung ist im Moment voll am Laufen, wir rechnen mit einem ersten Standardisierungspapier Ende 2017. Swisscom geht davon aus, dass 5G in der Schweiz ab Ende 2018 kommerziell verfügbar wird.
Werden alle 5G-Features auf einmal verfügbar?
Nein, Technologien wie NB-IoT oder Edge Computing können früher eingeführt werden. 5G kommt nicht als Big Bang, sondern als evolutionäre Weiterentwicklung, die unter anderem auf 4.5G aufbaut.
Und was kommt erst später?
Die Realisierung der sehr hohen Bandbreiten im oberen Gigabit-Bereich erfolgt in höheren Spektren und einem neuen Air-Interface. Wir sprechen hier von «New Radio» im Bereich der cm- und mm-Wellen. Dies bedarf internationaler Harmonisierungen, gefolgt von einer Freigabe durch nationale Behörden. Diese Prozesse sind langwierig und dauern sicher bis nach 2020.
In aktuellen 5G-Demos sind «Endgeräte» in mehrfacher Kühlschrankgrösse zu sehen. Ist es realistisch, dass die Dimensionen bis 2020 auf Smartphone-Grösse schrumpfen?
Ich bin beruhigt, dass es nur noch um Kühlschränke geht. Das erste UMTS-Gerät nahm seinerzeit einen ganzen Kombiwagen in Anspruch. Es ist primär eine Kostenfrage: Im Moment wird getestet, und erst wenn die Technik stimmt und alle Standards klar sind, wird miniaturisiert. Die Miniaturisierung wird dann extrem schnell vorangehen.
Wo gibt es punkto Endgeräte noch Probleme?
Für 5G ist die MIMO-Technologie entscheidend (Mehrfachantennentechnik). Bei 4G sprechen wir z.B. von 2x2 oder 4x4 MIMO Antennen. Das lässt sich auch in einem Smartphone noch gut realisieren. Bei 5G reden wir von «Massive MIMO» mit Arrays von z.B. 64x64 Antennen und mehr. Damit so etwas auf kleinem Raum effizient arbeitet, braucht es noch Innovation und Entwicklungsarbeit.
Für die Industrie 4.0 gibt es schon LoRa. Löst 5G diese Funktechnologie ab?
Nein, ich denke nicht. Vielmehr wird es für IoT-Anwendungen künftig unterschiedliche Netze geben. Einerseits 5G-Technologien wie Narrowband IoT, die auf zellulären Netzen aufbauen. Auf der anderen Seite Netze wie LoRa in unlizenzierten Bändern. Ich glaube nicht daran, dass hier eine starke Konkurrenz besteht, dazu sind die Technologien z.B. hinsichtlich Verfügbarkeit, Sicherheit oder Kosten zu unterschiedlich. Was genau zum Einsatz, kommt, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab – und wird oftmals eine Case-by-Case-Entscheidung sein. Swisscom bietet beides an.
Zum Schluss eine persönliche Frage: Was macht ein «5G- Evangelist»?
«...er evangelisiert» (lacht). Es ist eigentlich ganz einfach: Ich und meine Kollegen brennen für das Thema 5G, denn es wird Felder für neue lukrative Geschäftsmöglichkeiten eröffnen, welche stark auf das Thema Digitalisierung einzahlen werden. Gerade im industriellen Umfeld betreten viele Enterprise-Kunden dazu Neuland. Wir wollen ihnen dabei als verlässlicher Top-Technologiepartner helfen, ihre Benefits zu realisieren. Das passiert aber nicht, indem man Hochglanzprospekte herstellt. Vielmehr bedarf es gemeinsamer Schritte mit dem Kunden, und man muss sich auch mal die Hände schmutzig machen. Bei den angetroffenen Herausforderungen mussten wir die HW- und SW-Lösungen zuerst selber entwickeln. Es gibt keine fertigen Produkte zu kaufen. Noch nicht. Und das ist der andere Aspekt: Wir machen mit neuen Innovationen die interne Organisation fit für die kommenden Business-Cases.
«Wir machen mit neuen Innovationen die interne Organisation fit für die kommenden Business-Cases.»
Und wie sind Sie in diese Position gekommen?
Man kann sich nicht darauf bewerben, denn viel wichtiger als die Position ist die innere Haltung und das Herzblut für ein Thema, denn nur dann geht man die oft erwähnte Extrameile. Nur wer begeistert ist, wird auch in der Lage sein, den Kunden zu überzeugen. Es gehört zu unserer Unternehmenskultur, dass man Teams mit guten Ideen machen lässt. Das bedingt aber viel Vertrauen, flache Hierarchien und einfache Entscheidungswege. Diese Aspekte, gepaart mit der Ambition der Technologieführerschaft sind Gründe, warum ich bei Swisscom arbeite.
«5G for Switzerland»
Gemeinsam mit den Partnern Ericsson und der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) treibt Swisscom die Erforschung und Entwicklung der nächsten Mobilfunkgeneration voran.
