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5G-Vernetzung – Verbindung einer datengesteuerten Welt

Von Nadeem Ahmad,
Senior Vice President, Technologiestrategie

Was bedeutet 5G-Vernetzung?

Beschleunigen Sie die digitale Transformation mit einer Technologie, die sich an Ihrem Geschäftszielen orientiert.

Inzwischen haben Sie schon viel über 5G-Vernetzung gehört oder gelesen. Wir alle wissen, dass 5G die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie und der neue Standard für die mobile Kommunikation ist. 5G bietet niedrige Latenzzeiten, höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten und die Möglichkeit, eine größere Anzahl von Verbindungen herzustellen als frühere Standards.

Aber warum ist sie interessant, insbesondere für Unternehmen, und warum haben Sie in letzter Zeit mehr darüber gelesen?

Anwendungsfälle und das 5G-Dreieck

Das 5G-Netzwerk ist so konzipiert, dass es verschiedene Anwendungsfälle in verschiedenen Branchen anspricht, und zwar innerhalb desselben Netzes und unter Nutzung der Eigenschaften dieses Netzes.

5G bietet drei grundlegende Verbesserungen:

  • Ein erweitertes Mobilfunk-Breitband (eMBB) sorgt für eine kontinuierliche Verbesserung der mobilen Datenkonnektivität, die sich durch einen höheren Datendurchsatz sowie eine bessere Abdeckung und Kapazität auszeichnet. Es ermöglicht zudem Fixed Wireless Access (FWA), das definitiv mit Festnetz-Breitband konkurrieren kann.
  • Ultra-Reliable & Low-Latency Communications (URLLC) wird die Einführung von Internet-of-Things-Diensten (IoT) in vielen Branchen massiv vorantreiben. Dies führt zu einer zuverlässigen Abdeckung in Innenräumen und der Möglichkeit, sehr viele Geräte zu unterstützen.
  • Massive Machine-Type Communications (mMTC) stellt die Verbindung zu unternehmenskritischen Anwendungen her, was eine sehr geringe Latenzzeit sowie hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit bedingt.

Das 5G-Dreieck in Abbildung 1 zeigt Beispiele für diese Anwendungsfälle. Der Anwendungsfall wird im Dreieck in der Nähe einer oder mehrerer Erweiterungen platziert, die den Anwendungsfall ermöglichen oder effektiver machen.


5G-Netzwerk-Diagramm


Abbildung 1: Das 5G-Dreieck


Quelle: Anforderungen der International Telecommunication Union Radiocommunication (ITU-R) IMT-2020


Hier sind einige Szenarien:

  • Wachsendes Datenvolumen: Wenn Sie bei niedriger Latenz hohe Datenmengen verarbeiten müssen, hilft Ihnen eMBB (oben im Dreieck), Gigabytes an Daten in Sekunden herunterzuladen.
  • Einsatzkritische Anwendungen: Um die Herausforderungen von autonomen (selbstfahrenden) Fahrzeugen zu meistern, benötigen Sie hochzuverlässig niedrige Latenzzeiten. URLLC (unten rechts im Dreieck) wird dazu beitragen, unternehmenskritische Anwendungen zu ermöglichen, bei denen eine Millisekunde Verzögerung teuer wird oder sogar die Sicherheit von Fußgängern oder Radfahrern gefährden kann.
  • Geräte und Sensoren verwalten: Um eine intelligente Stadt zu betreiben, müssen Sie in der Lage sein, die Dichte der Sensoren und Geräte massiv zu erhöhen. In diesem Fall können Sie die mMTC-Technologie (unten links im Dreieck) einsetzen und mittels 5G Milliarden von Sensoren und Geräten managen und effizienter kommunizieren lassen.
  • Priorisierung des Netzwerkverkehrs: Network Slicing ist eine Technologiekomponente von 5G, die dabei hilft, den Datenverkehr zu priorisieren und die Sicherheit zu verbessern. Es bietet dedizierte logische oder virtuelle Netzwerke für spezifische funktionale Anforderungen – zum Beispiel ein sogenanntes eMBB-Slice, ein URLLC-Slice oder ein IoT-Slice. Es wird interessant sein zu sehen, wie diese Technologie im Laufe ihrer Entwicklung genutzt werden kann.

Es bleibt interessant, welche innovativen Anwendungsfälle und Möglichkeiten durch die Nutzung der jüngsten Mobilfunkgeneration 5G noch möglich sind. Mit anderen Worten: Das Design von 5G ist ergebnisorientiert.

Unterschied

Der große Unterschied

Frühere Generationen von Mobilfunknetzen waren viel stärker technologie- und betreiberorientiert. Bei der 5G-Vernetzung liegt der Schwerpunkt mehr auf den Bedürfnissen von Unternehmen, die im Mittelpunkt dieser Analyse stehen.

Wir glauben nicht, dass 5G plötzlich 4G/LTE oder Wi-Fi 6 ersetzen wird. Es ist keine Entweder-oder-Entscheidung. Vielmehr glauben wir, dass diese Technologien kurz- bis mittelfristig nebeneinander bestehen werden.

Wie Abbildung 2 zeigt, kommt jedem eine Rolle zu, je nach den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen eines Unternehmenscampus. Denken Sie daran, dass es bereits eine 4G/LTE-Infrastruktur gibt, die als Ausgangspunkt für 5G-Anwendungsfälle genutzt werden kann, wenn mehr Leistung benötigt wird.

 


Die 5G-Technologie wird ein echter Enabler für das Unternehmenswachstum sein, denn sie wurde entwickelt, um die Leistung in folgenden drei Schlüsselbereichen zu verbessern:


  • Erweitertes Mobilfunk-Breitband (eMBB)
  • Massive Machine-Type Communications (mMTC)
  • Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC)

5G-Netzwerk-Diagramm


Abbildung 2: Koexistenz, nicht Konkurrenz: 4G, 5G, Wi-Fi 6


Quelle: Wireless Broadband Alliance


5G-Netzwerke werden die digitale Transformation ermöglichen und beschleunigen

Da 5G ein solches Maß an Verbesserung bietet, dass einer Art Evolution der Mobilität gleichkommt, wird es ein echter Enabler und Beschleuniger für viele moderne Anwendungen der digitalen Transformation in den Bereichen IoT, Big Data und künstliche Intelligenz (KI) sein. 

5G ist auch eine Art Mobilfunknetz. Es kann als öffentliches Netz eingerichtet werden, das dem Betreiber gehört, oder als privates Netz lizenziert werden, mit einem speziellen Frequenzspektrum und einer lokalen Beschränkung (z. B. auf ein Werksgelände), das einem Unternehmen oder einer Institution gehört.

Eine private 5G-Strategie hängt von der Einführung der privaten 5G-Lizenzierung im jeweiligen Land eines Unternehmens ab. Die Global mobile Suppliers Association (GSA) bietet einen Überblick über die privaten 5G-Lizenzierungsvorschriften und -Zuteilungen nach Ländern.

warum

Warum gerade jetzt 5G?

Es geht um die (privaten) Daten

Öffentliche 5G-Netze sind im Wesentlichen eine Weiterentwicklung und Erweiterung bestehender drahtloser Kommunikationsnetze, die die Konvergenz von Festnetz und Mobilfunk auf eine nächste Stufe heben werden. Typische Anwendungsfälle sind die drahtlose Verbindung von Zweigstellen und mobilen Mitarbeitern oder auch zukünftige Mobilitätskonzepte.


Interessant wird es, wenn wir uns den Bereich der privaten 5G-Netze ansehen, bei denen das Spektrum – und damit das Netz – im Besitz eines Unternehmens oder einer Institution ist und auf ein bestimmtes Gebiet beschränkt werden kann. Je nachdem, wo sich der Standort eines Unternehmens befindet und wie die länderspezifische Lizenzvergabe geregelt ist, kann ein privates 5G für Unternehmen eine große Bedeutung haben.

Private 5G-Netzwerke sind ein Wendepunkt

Ein privates 5G-Netz verändert das Spiel, indem es Unternehmen befähigt, ihre Digitalisierung voranzutreiben und datenbasierte Geschäftsmodelle entscheidend zu verbessern. Ein privates 5G-Netz wird dazu beitragen, die Plattformen und Dienste zu unterstützen, die Unternehmen benötigen. Genauso wichtig ist, dass es Unternehmen eine zeitkritische Produktionskontrolle und datengestützte Entscheidungsfindung in Echtzeit ermöglicht.

Diese privaten, lokalen 5G-Netze können die von öffentlichen Netzen angebotenen Dienste verbessern, insbesondere wenn Wi-Fi auf einem großen Campus oder in einer ausgedehnten Logistikumgebung nicht praktikabel ist. Dedizierte 5G-Netzwerke werden die Konnektivität über das drahtlose lokale Netzwerk (WLAN) eines Campus hinaus verbessern. Sie erfüllen auch die technischen Anforderungen, die Unternehmen an eine bessere Performance und mehr Unternehmenskontrolle oder Sicherheit stellen, sowie die kommerziellen Anforderungen zur Senkung der Ausgaben für Sendezeit und der Kosten für die Bereitstellung der Abdeckung.

Wir finden, dass diese Anforderungen in der Regel zu einigen interessanten Use Cases im Transportwesen und in Smart Cities führen, insbesondere in sicheren Einrichtungen oder im Bereich Supply Chain bei Produktionsanlagen. Die Use Cases für 5G gewinnen vor allem an Bedeutung, wenn sie in großen, campusweiten Umgebungen angewendet werden. Der Grund dafür ist, dass das 5G-Netzwerk eine weitreichendere Abdeckung und Konnektivität für eine Vielzahl von Geräten und große Datenmengen gewährleisten muss – und das sicher und kontrollierbar.

Verbindung einer datengesteuerten Welt

Der Branchen-Slogan – „Daten sind das Gold von heute“– trifft hier zu, denn bei 5G geht es nicht nur um drahtlose Konnektivität.

Wir haben uns die Verbesserungen in Bezug auf Datendurchsatz, Verbindungsdichte und natürlich geringere Latenz einmal genauer angesehen. Wenn Sie 5G und die positiven Effekte in den Kontext von Bereichen wie IoT und KI stellen, wird 5G helfen, einen echten Mehrwert aus den Milliarden vernetzter Geräte zu ziehen, die miteinander kommunizieren, Intelligenz nutzen, neue Erkenntnisse liefern und in Echtzeit optimieren. Denken Sie an die modernen IoT- und KI-gesteuerten Anwendungen, die große Datenmengen in kürzester Zeit herunterladen müssen, um effektive Vorhersagen und Automatisierung in Echtzeit zu ermöglichen.

Darüber hinaus gilt eine anhaltend niedrige Latenz als die wichtigste „Killer-App“ für 5G. Das werden Unternehmen – insbesondere in vertikalen Branchen wie der Fertigung – zunehmend erkennen, wenn sie im Rahmen ihrer Initiativen zur digitalen Transformation strategische Bewertungen durchführen. Sie werden sehen, dass 5G besser ist und ihre langfristigen Bedürfnisse besser erfüllt.

Noch einmal: Bei 5G geht es nicht nur um eine drahtlose Verbindung. Es kann als Katalysator für ein neues Paradigma der Datenverarbeitung dienen und die neuen Anforderungen von Core über Edge bis hin zur Cloud unterstützen und den wahren Wert der Daten zu erkennen und zu richtig nutzen. Wir gehen davon aus, dass die echte 5G-Network- Transformation helfen wird, die volle Wirkung der KI-Revolution, die Edge-Explosion und des Cloud-Zeitalters zu entfalten.

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Was bedeutet das für Unternehmen?

In der Tat gibt es eine Menge Hype und Verwirrung über die Vorteile und Ausprägungen von 5G aus Sicht der Unternehmen.
Erstens werden viele der Neuerungen erst mit der nächsten Revision (R16) des Standards in den kommenden ein oder zwei Jahren eingeführt (heute wird nur R15 verwendet). Auch für die sogenannte Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) kann es eine begrenzte Abdeckung geben. Zweitens sind 5G-Geräte bisher rar oder teuer, so dass das Geschäftsmodell ungewiss ist – vor allem, wenn man bedenkt, dass die Geräte der ersten Generation schnell veralten. Und abschließend, die meisten IoT-Implementierungen benötigen kein 5G.

Dennoch ist jetzt nicht der richtige Zeitpunkt für Unternehmen, um zu warten.


Jetzt ist es Zeit, mit der Planung für die Einführung von 5G zu beginnen

Die frühe private Einführung von 5G steht kurz bevor. Wenn Unternehmen führend sein wollen, müssen sie jetzt mit der Planung beginnen. Schauen wir uns kurz die Bereiche an, die in den nächsten ein bis zwei Jahren am stärksten betroffen sind.

Die Einführung wird weitgehend von der Marktreife und den Business Cases abhängen. Natürlich werden einige Märkte schneller entstehen als andere, vor allem wenn die 5G-Technologie bereits bestehende Services fördert.

Anbieter solcher Dienste werden als erste ab 2021 auf private 5G-Netze setzen. Dies wird durch die hohe Nachfrage nach den neuen Funktionen, die 5G-Netze bieten, angetrieben – wie z. B. geringere Latenzzeiten oder Kontrolle über den Stromverbrauch oder die Geschwindigkeit/Datenraten. Wir werden wahrscheinlich Public 5G in der zweiten Jahreshälfte aufkommen sehen (ähnlich wie das mit dem heutigen 4G war, nur eben besser mit 5G).

Andere Anwendungsfälle, wie Edge-Computer-gesteuerte Dienste (2022) und Massive IoT (2024), werden etwas mehr Zeit brauchen, während die Branche die neuen Funktionen von 5G erforscht und sie auf bestehende oder neue Herausforderungen überträgt.



5G-Netzwerk-Diagramm

Abbildung 3: 5G Netzwerk-Timing



Quelle: Anforderungen der International Telecommunication Union Radiocommunication (ITU-R) IMT-2020

Arbeiten Sie mit Anbietern zusammen, die Ihnen helfen, die Vorteile von 5G-Netzwerken zu nutzen

Mit fortschreitender Einführung müssen Unternehmen mit einem vertrauenswürdigen Anbieter und Partner zusammenarbeiten, der die Sicherheitsauswirkungen einer Konnektivitätstechnologie versteht, die die Übertragung von mehr Daten über mehr Geräte als je zuvor ermöglicht.

Unternehmen sollten nach Partnern suchen, die ein Secure Access Service Edge (SASE)-Framework entwickeln, das sich auf die Edge-to-Cloud-Netzwerkstruktur konzentriert. Letztlich müssen sie sich mit folgenden Themen befassen:

  • Mobiler und fester Zugang zur Cloud
  • Edge-Compute-Plattform für den Netzwerk-Edge
  • Edge-Computer-Plattform für den Kunden-Edge

Ziel sollte es sein, eine nahtlose, softwarebasierte End-to-End- Managementebene bereitzustellen, die ausreichend Funktionalitäten und genug Flexibilität für eine nationale und globale Expansion bietet.

Anbieter mit einem starken Partner-Ökosystem, das bei der Implementierung und Verwaltung von 5G-Netzwerklösungen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – vom Gerät über das Netzwerk bis hin zu Daten und Anwendungen – helfen kann, sind in der besten Position, um ihre Kunden dabei zu unterstützen, die Vorteile des öffentlichen und privaten 5G in vollem Umfang auszuschöpfen.

Mann springt zwischen Felsblöcken umher

NTT Private 5G: Ein globales privates Netzwerk, das Geschwindigkeit, Kontrolle, Sicherheit und vollständige Netzabdeckung bietet. Endlich.

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