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Dieser Beitrag ist im Rahmen des Themenspecials "Industrie 4.0" erschienen.

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5G-Campus-Netz für Lufthansa Technik AR/VR unterstützt Techniker bei der Innenausstattung von Flugzeugen

| Redakteur: Jürgen Schreier

Lufthansa Technik und Vodafone nehmen ein privates 5G Campus-Netz auf Lufthansa-Basis in in Hamburg in Betrieb. Dank Gigabit-Geschwindigkeit und Echtzeit-Vernetzung auf 8500 Quadratmetern Fläche können Werker der Lufthansa Technik mit AR/VR bei der VIP-Innenausstattung von Flugzeug-Rümpfen unterstützt werden.

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Die Netzwerktechnik des Campus-Netzes ist vom Server über das Kernnetz bis zur Antenne autark und basiert auf dem 5G Standalone Standard (5G SA). Dieser setzt anders der 5G Non-Standalone Standard nicht auf einem 4G/LTE-Core-Netzwerk auf.
Die Netzwerktechnik des Campus-Netzes ist vom Server über das Kernnetz bis zur Antenne autark und basiert auf dem 5G Standalone Standard (5G SA). Dieser setzt anders der 5G Non-Standalone Standard nicht auf einem 4G/LTE-Core-Netzwerk auf.
(Bild: Vodafone)

Lufthansa Technik und Mobilfunkbetreiber Vodafone starten erstmals ein 5G-Campus-Netz in einem Flugzeug-Hangar. Gemeinsam haben beide Projektpartner auf der Lufthansa Basis am Hamburger Flughafen auf einer Fläche von 8500 Quadratmetern ein eigenständiges 5G Campus-Netz in Betrieb genommen. Die Vernetzung im Hamburger Flugzeug-Hangar ist komplett unabhängig von der übergreifenden Mobilfunk-Infrastruktur.

Ab sofort können die Werker der Lufthansa Technik hochauflösende Virtual- und Augmented-Reality-Technologien nutzen, um bei der VIP-Innenausstattung von Flugzeug-Rümpfen noch präziser zu arbeiten. Zudem verlassen die sensiblen Daten den Flugzeug-Hangar nicht.

5G-Netz basiert auf dem 5G Standalone Standard (5G SA)

In einem 8500 Quadratmeter großen Flugzeug-Hangar in Hamburg, auf dem bis zu vier Flugzeug-Riesen zeitgleich parken können, haben Vodafone und Lufthansa Technik ein komplett eigenständiges 5G-Campus-Netz gestartet. Mit Bandbreiten von mehr als einem Gigabit pro Sekunde und Latenzzeiten von weniger als zehn Millisekunden. Die Netztechnik ist dabei erstmals in der Branche vom Server über das Kernnetz bis zur Antenne autark und basiert auf dem sogenannten 5G Standalone Standard (5G SA).

Sämtliche Daten verlassen nicht die Lufthansa-Basis, sondern werden direkt vor Ort in einem kleinen Rechenzentrum verarbeitet (Edge Computing). Das ermöglicht den Datenfluss in Echtzeit. Die 5G-Frequenzen für dieses Projekt wurden Lufthansa Technik von der Bundesnetzagentur zugeteilt. Als Service- und Technologie-Partner betreut Vodafone das 5G-Netz bei der Aktivierung und während des laufenden Betriebs.

Lufthansa Technik kann das 5G-Campus-Netz nach den eigenen Wünschen und dem jeweiligen Bedarf frei konfigurieren - zum Beispiel lässt sich das Verhältnis zwischen Upload- und Download-Geschwindigkeiten verändern. Zudem erhöht Lufthansa Technik mit dem 5G Campus-Netz die Sicherheit bei der Datenübertragung. Sämtliche Daten sind damit noch besser vor dem Zugriff durch Dritte geschützt.

3D-Konstruktionsdaten werden auf mobile Endgeräte geschickt

Beim gemeinsamen 5G-Projekt von Lufthansa und Vodafone, das in einer ersten Testphase zunächst drei Monate andauert, nutzt Lufthansa Technik AR/VR, um in noch leeren Flugzeugrümpfen virtuell die 3D-Konstruktionsdaten der geplanten Kabineneinrichtung auf Tablets und weiteren Endgeräten zu visualisieren.

Mit dieser Unterstützung haben die Techniker vor Ort die Möglichkeit, die aktuelle Position aller geplanten Bauteile zu prüfen und wesentlich präziser zu arbeiten. Darüber hinaus können sie sich spontan mittels kollaborativer Video-Funktionen mit den Bauteil-Entwicklern in deren Büros und Werkstätten abstimmen. Die Übertragung der umfangreichen CAD-Daten auf das Endgerät erfordert hohe Bandbreiten - auch im Inneren der geparkten Flugzeuge. Das 5G-Netz muss deshalb auch deren Rümpfe aus Aluminium oder Komposit-Materialien bestmöglich durchdringen.

WLAN und öffentliches LTE-Netz an der Leistungsgrenze

Während das bislang verwendete WLAN sowie das öffentliche LTE-Netz wegen der hohen Anforderungen an ihre Grenzen gerieten, ist das 5G- Campus-Netz dagegen ist individuell auf die Bedürfnisse von Lufthansa Technik zugeschnitten. Zudem werden die verfügbaren Netzkapazitäten gebündelt und gezielt für ein oder mehrere 5G-Endgeräte (Tablets oder Smartphones) bereitgestellt. Das erhöht die Leistung, die für die einzelnen mobilen Endgeräte bereitsteht.

Wenn sich 5G bei den Mitarbeitern im Rahmen des ersten Projekts bewährt, soll die Technologie zeitnah auf weitere Unternehmensbereiche von Lufthansa Technik ausgerollt werden, zum Beispiel in der Flugzeug-Instandhaltung.

Standalone vs. Non-Standalone

5G Standalone (SA): Bei dieser Option werden ein 5G-Core und New Radio 5th Generation NodeB eingesetzt. Standalone bietet den vollen Funktionsumfang von 5G: Network Slicing, eMBB, mMTC und URLLC. Erst mit diesem Ausbaustand kann 5G den Geschwindigkeitssprung (bis zu 100-mal höhere Datenraten) gegenüber LTE schaffen. Jedoch ist diese Option nicht rückwärtskompatibel zu 4G.

5G Non-Standalone (NSA) oder EN-DC (E-Ultra New Radio Dual Connectivity). bei dieser Netztopologie wird ein 4G-EPC (Evolved Packet Core) mit einem 5G-Knoten (gNB) verwendet. Dabei stützen sich die 5G-Basisstationen auf vorhandene 4G-Kernnetze. Dabei sieht die NSA-Spezifikation ein Dual-Connectivity-Konzept (DC) vor. Dies bedeutet, dass neue 5G-NR-Basisstationen ein LTE-Netz um zusätzliche Knoten ergänzen. Diese Option ist vor allem bei Mobilfunkbetreibern beliebt, die rasch 5G-Geschwindigkeiten unter Verwendung bestehender LTE-Bereitstellungen realisieren wollen. Die NSA-Option ermöglicht jedoch keine echten 5G-NR-Funktionen wie Network Slicing, URLLC und Unterstützung für IoT mit hoher Kapazität (z.B. mMTC).

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