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Channel Fokus: Wireless Networking (WLAN bis 5G)

Grünes Licht für das Highspeed-Netz

| Autor: Sylvia Lösel

In so manchem 5G-Testfeld stehen die Ampeln auch in Deutschland schon auf Grün.
In so manchem 5G-Testfeld stehen die Ampeln auch in Deutschland schon auf Grün. (Bild: © alexlmx - stock.adobe.com)

5G und WiFi6 sind die Technologien, die Systemhäusern, Integratoren und Service Providern in den kommenden Jahren volle Auftragsbücher bescheren dürften. Umso wichtiger ist es, Kunden maßgeschneiderte Lösungen und kompetente Beratung anzubieten.

Langsam aber stetig rollt der LKW-Konvoi über das 8.000 Hektar große Gelände des Hamburger Hafens. An jeder ­Ampel-Kreuzung dasselbe Bild: Grünes Licht! Dank der grünen Welle wird das Zeit- und Energie-intensive Anhalten und Losfahren der trägen Lastwagen auf ein Minimum reduziert. Wovon staugeplagte Pendler schon lange träumen, ist auf dem Testgelände bereits Realität. Denn auf dem Hafen-Areal kommt bereits seit einem Jahr 5G-Technologie zum Einsatz. Dank kleinster Funkzellen, sogenannter Slices, die in diesem Fall ausschließlich für die Ampelsteuerung reserviert sind, kann der Verkehr schnell und individuell geregelt werden.

Doch so flüssig wie auf dem Hafengelände läuft es beim Thema 5G längst nicht überall. Um genau zu sein, staut es sich gerade an vielen Stellen. Da ist einerseits die Frequenzversteigerung, die im März stattfinden soll, bei der nun aber Eilanträge eintrudeln, die diesen Termin gewaltig wackeln lassen. Da ist andererseits die politische Diskussion um Sicherheitsaspekte und Hintertürchen, sogenannte Backdoors, die Ängste vor Spionage schüren und die vor allem den Anbieter Huawei ins Zentrum der Aufmerksamkeit rücken. Doch warum ist ausgerechnet die fünfte Generation (5G) des Mobilfunkstandards Anlass für derart heftige Diskussionen?

Peter Merz, Head of End-to-End Mobile Network Solutions bei Nokia Bell Labs: „Das 5G-Testfeld im Hamburger Hafen stößt die Türe auf zu einer neuen Welt an Geschäfts-Applikationen mit dem Potenzial, viele Bereiche drastisch zu verändern. Es geht darum, industrielle Prozesse viel schneller und flexibler zu machen.“ Und genau hier liegt der Knackpunkt. Ging es bei 3G und 4G vor allem darum, schnellere Verbindungen herzustellen, dient 5G auch der Vernetzung von Maschinen und Infrastruktur. Das Internet of Things (IoT) schert damit auf die Überholspur aus und bekommt grünes Licht. Und so kann künftig nicht nur Lieschen Müller die Videos ihrer Enkel schnell per Whatsapp teilen, sondern es befinden sich Produktionsstätten, Fertigungsstraßen und Verkehrsknotenpunkte auf einmal ebenfalls im Netz und sind damit ­potenziell angreifbar.

Der steinige Weg zum 5G-Ausbau

Zu einem der größten Anbieter der 5G-Mobilfunktechnik gehört Huawei – der Anbieter, der sich im Moment im Kreuzfeuer unterschiedlicher Sicherheits-Auffassungen sieht. Während der frühere Präsident des Bundesnachrichtendienstes (BND), Gerhard Schindler, davor warnte, beim 5G-Ausbau auf die Chinesen zu setzen („Es gibt Risiken, die mit 5G und einer möglichen Beteiligung von ­Huawei daran verbunden sind.“), sieht das Robert Hannigan, ehemaliger Direktor des britischen Geheimdiensts GCHQ, völlig anders. „Großbritannien und andere europäische Länder sollten ihre Nerven behalten und Entscheidungen über die Beteiligung Chinas an künftigen ­Telekommunikationsnetzen auf technisches Fachwissen und rationelle Risikobewertung stützen, und nicht auf einen politischen Trend – oder Handelskriege.“ Die Angst ist, dass, wer die neue Technologie bereitstelle, auch in der Lage sei, Kommunikationsinhalte abzugreifen. Dazu komme, so Schindler: „Die Technologie von Huawei ist anderthalb bis zwei Jahre weiter als unsere. Wir sind also gar nicht in der Lage, zu beurteilen, was da eingebaut wird. Es sind daher Szenarien denkbar, dass im Krisenfall unser Netz abgeschaltet wird, worauf wir nicht vorbereitet sind.“

Nicht vorbereitet war man vielleicht auch nicht auf den Eilantrag, den zum Beispiel Telefonica eingereicht hat, um die Frequenzvergabe zu stoppen. Hintergrund sind die vorgesehenen Versorgungsauflagen, mit denen Funklöcher im ländlichen Raum und entlang von Straßen und Eisenbahnen beseitigt werden sollen. Ein teures Unterfangen, von dem allerdings Neueinsteiger ohne eigenes Netz ausgenommen werden können. Eine Öffnungspflicht der Netze sehen die Vergaberegeln nicht vor, allerdings ein Verhandlungsgebot, bei dem Konkurrenten miteinander sprechen müssen und bei dem die Netzagentur als Streitschlichter fungieren könnte. Auch dieser Passus ist den Platzhirschen ein Dorn im Auge und deshalb wird nun schon im Vorfeld kräftig diskutiert.

Die Schweiz ist da schon weiter. Die Eidgenossen gehören zu den ersten Ländern Europas, bei denen die 5G-Mobilfunklizenzen vergeben wurden. Die Staatskasse nahm dafür 380 Millionen Franken ein. Dass ­Europa beim Thema 5G alles andere als ein Vorreiter ist, belegt auch eine Studie von McKinse.

Der Druck steigt

Doch in den nächsten Jahren wird der Bedarf und somit der Druck auf die Netzbetreiber drastisch steigen. Cisco prognostiziert in einer Studie für Deutschland im Jahr 2022:

Ergänzendes zum Thema
 
Das zeichnet 5G aus
 
Kommentar
 
Das kann WiFi6
  • Der gesamte IP-basierte Videoverkehr wird um das Dreifache wachsen.
  • Der Anteil von Videos am IP-Traffic nimmt von 75 auf 81 Prozent zu.
  • Der Anteil von Ultra HD am IP-basierten Videoverkehr erhöht sich von 2,8 auf 23,4 Prozent.
  • Die Anzahl der vernetzten Geräte steigt von 464,5 Millionen auf 797,6 Millionen.
  • 2022 werden 30 Prozent aller vernetzten Geräte mobil sein.
  • Die durchschnittliche Geschwindigkeit mobiler Verbindungen erhöht sich um das Dreifache auf 44 Mb/s.
  • Die monatlich von jedem Internet-Nutzer in Deutschland erzeugte Datenmenge wächst von 29,5 auf 81,2 GB.

Drahtloser Kommunikation kommt somit künftig eine Schlüsselrolle zu. 66 Prozent der Unternehmen hegen Pläne, 5G bis 2020 einzusetzen. Das ergab eine Um­frage von Gartner. Demnach erwarten die Firmen, dass 5G-Netzwerke hauptsächlich für die Kommunikation, Video und das Internet der Dinge genutzt werden, wobei die betriebliche Effizienz der wichtigste Faktor ist. Um 5G voll ausnutzen zu können, ist eine andere Netzwerktopologie als bisher erforderlich, die neue Netzwerkelemente wie Edge Computing, Core Network Slicing und Funknetzverdichtung beinhaltet, so Gartner weiter. „Private Netzwerke für Unternehmen werden die direkteste Option für Unternehmen sein, die frühzeitig von den 5G-Funktionen profitieren wollen“, sagt Sylvain Fabre, Analyst bei Gartner. Diese Netzwerke können nicht nur von ­Service Providern, sondern auch direkt von Infrastrukturanbietern angeboten werden – und zwar nicht nur von den traditionellen großen Anbietern von Infrastruktur, sondern auch von Anbietern mit Cloud- und Software-Hintergrund. Das eröffnet zahlreichen Unternehmen interessante neue Geschäftsmöglichkeiten. Ein interessanter Dienst-Typ ist beispielsweise Fixed Wireless Broadband, häufig nur als „Fixed Wireless“ bezeichnet (siehe Grafik, S.33). Dieser Dienst ermöglicht den drahtlosen Internet-Zugang beispielsweise von Unternehmen oder auch Privathaushalten aus deren Netzwerk heraus. Er macht den Einsatz von kostspieligen drahtgebundenen Verbindungen wie beispielsweise durch Glasfaser auf der sogenannten „letzten Meile“ überflüssig.

Wobei die Wireless-Technologie keineswegs den Bedarf an Kabeln verringert. Genau das Gegenteil sei der Fall, führt der CEO von Nestor Cables, Jarmo Rajala, aus. Die derzeitigen 4G- und zukünftigen 5G-Trunk-Netzwerke sind weitgehend auf Glasfaserkabel angewiesen. Die Datenmengen wandern entlang von Glasfaser­kabeln zu Basisstationen, und erst von dort werden sie drahtlos weitergeleitet. Und wenn man nicht auf die Fixed-Wireless-Option setzt, benötigt man selbige auch für Heimnetzwerkverbindungen, wenn man die Vorteile von 5G vollständig ausschöpfen möchte. Und dazu könnten noch eine ganze Reihe weitere Technologien wichtig werden. Denn das Design von 5G-Netzen setzt auf Techniken wie Virtualisierung und programmierbare „softe“ Netze und Dienste. Deshalb spielen hier künftig Software-Defined Networking (SDN), Network Functions Virtualization (NFV), Mobile Edge Computing (MEC) oder auch Fog Computing mit Sicherheit eine größere Rolle. Wichtige Bestandteile des traditionellen Netzwerkes werden also in die Cloud verlagert.

Das Ende des WLANs?

Wie jedes Mal, wenn ein neuer Mobilfunkstandard angekündigt wird, wird das ­„Ende von WLAN“ vorhergesagt. Das war bereits beim 3G-Standard so, der WiFi (802.11b) redundant machen sollte. Genau das aber geschah nicht. Mit 4G (LTE) wiederholte sich die ganze Geschichte. Zur Disposition stand nun WiFi (802.11ac). Im 5G-Kontext sehen nun wieder viele das Ende von WLAN nahen, da der neue Mobilfunkstandard ­sowohl das Innere wie auch das Äußere von Liegenschaften und Gebäuden abdecken werde. Dass diese Einschätzung aber an der Realität vorbei geht, zeigen auch die Statements unserer Panel-Teilnehmer links. Denn auch bei der WLAN-Technologie gibt es rasante Fortschritte. Lag die maximale Geschwindigkeit beim bisherigen WiFi5 alias IEEE 802.11ac noch bei 1.733 Mbps (Megabit pro Sekunde) brutto, so sind mit WiFi6 alias IEEE 802.11ax bei einem Access Point mit vier Antennen jetzt typischerweise 4.804 Mbps möglich. Mit acht Antennen sogar das Doppelte. Doch die Geschwindigkeit ist auch hier nicht das ­alles Entscheidende. Bei WiFi 6 geht es auch um die verbesserte ‚Gleichzeitigkeit‘ von Übertragungen an mehrere Clients. Sogenannte High-Density-WLAN-Umgebungen mit vielen Verbrauchern sind beispielsweise Großraumbüros, Konferenzräume, Empfangshallen, Business-Hotels, Hörsäle, Flughäfen, Bahnhöfe, Wartehallen oder Universitäten. Und hier kann der neue WLAN-Standard punkten.

In einem gemeinsamen Papier erörtern die NGMN Alliance und die Wireless Broadband Alliance, inwieweit WLAN und Mobilfunknetze künftig weiter zusammenwachsen könnten. So könne man dann künftig beispielsweise Funklöcher in geschlossenen Gebäuden schließen. Überdies ließen sich mobile Geräte auf Basis ­einer einheitlichen Identität besser als bisher verwalten. Für Netzbetreiber könne ein Zusammenwachsen von Mobilfunk und WLAN zudem neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnen. Auf der anderen Seite müssten alternative Identifizierungsmöglichkeiten bereitgestellt werden, sollen etwa konvergente Infrastrukturen mit reinen WLAN-Geräten bestückt werden.

Noch nicht alle Distributoren haben 11ax-APs im Portfolio, denn 11ax ist noch kein Massenmarkt: Die finale Verabschiedung des neuen WLAN-Standards 802.11ax im IEEE-Gremium wird erst für Ende 2019 erwartet. Bis dahin dürfte es dann allerdings keinen WLAN-Hersteller und auch keinen Distributor mehr geben, der kein WiFi6 im Portfolio haben wird. Den ersten Vorgeschmack auf die kommenden Produkte erhielt man bereits auf dem Mobile World Congress vergangene Woche.

Weltweit läuft mehr als 50 Prozent des Smartphone-Datenverkehrs über WLAN, in Japan sind es 83 Prozent und in Deutschland über 87 Prozent, schreibt die WiFi ­Alliance. Dank 11ax wird WLAN seine starke Stellung auch künftig gut verteidigen können. Der große WLAN-Widersacher ist zwar seit Jahren schon der 3G-/4G-/ beziehungsweise 5G-Mobilfunk. Doch bisher wuchs der Datenhunger derart schnell, dass die Menschheit WLAN wie Mobilfunk gleichermaßen brauchte.

So können Integratoren und Service Provider dank 5G und WiFi 6 in den nächsten Jahren im Projektgeschäft kräftig profitieren. Denn die vorhandenen Systeme müssen hochgerüstet beziehungsweise auf den neuen Standard hin getauscht werden. Und wenn sich Access-Point-Dichte sowie die Geschwindigkeit erhöhen, zieht das weitere Aufrüst-Maßnahmen nach sich, von Switches bis zur Glasfaser-Verkabelung bis in die Firma. Erst dann gibt es beim Datenverkehr künftig keinen Stau, und der Kommunikationsfluss liegt im grünen Bereich.

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