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Warum 5G bereits jetzt für Sie relevant ist
 

Das erste unternehmensorientierte Netzwerk

5G ist nicht die Fortsetzung von „mehr Geschwindigkeit, mehr Bandbreite“. Vielmehr wird es das erste unternehmenstaugliche, eine Vielfalt an Anwendungsfällen unterstützende Netzwerk. Es bietet das Potenzial für mehr Effi zienz und neue Geschäftsmodelle.

In der Vergangenheit wurde die Netzwerk­Evolution von Sprache (2G) zu Daten (3G) zu Video (4G) durch Konsumentenanforderungen getrieben. Im Gegensatz hierzu ist 5G nicht die Fortsetzung von „mehr Geschwindigkeit, mehr Bandbreite“. Vielmehr wird es das erste unternehmenstaugliche, eine Vielfalt an Anwendungsfällen unterstützende Netzwerk.

Im Kern stellt 5G tatsächlich die nächste Entwicklungsstufe der Kommunikation dar. Nicht nur werden seine technischen  Fähigkeiten signifi kant erhöht – zum Nutzen von Unternehmen und Konsumenten –, sondern es werden auch Fähigkeiten zur Verfügung stehen, die konzipiert wurden, um die Anforderungen von Unternehmen in individualisierter Form erfüllen zu können. 5G wird das Rückgrat für Konnektivität und Kommunikation. Unternehmen bietet es die Möglichkeit, ihre Effi  zienz zu erhöhen und neue Angebote und Geschäftsmodelle zu entwickeln.

Der Sprung in der Leistungsfähigkeit – 1.000x Kapazität, 100x Verbindungsdichte, 10x Geschwindigkeit, 10x Latenz und 3x Mobilität – wird Fähigkeiten zur Verfügung stellen, um eine Vielfalt an Anwendungsfällen zu optimieren und weiter zu entwickeln. Gleichzeitig ist damit  aber auch die Grundlage für neue, heute noch nicht absehbare Anwendungsfälle gelegt. Aus technischer Sicht lassen sich diese Anwendungsfälle auf der B asis ihrer Hauptanforderung gruppieren – hoher Durchsatz, Verbindungs­ beziehungsweise Gerätedichte, oder Zuverlässigkeit und Latenz. Diese Kategorisierung ist natürlich eine Vereinfachung, da beispielsweise Durchsatz­getriebene Anwendungsfälle auch eine niedrige Latenz benötigen können. Ein Beispiel hierfür ist der durch zu hohe Latenz hervorgerufene Schwindel bei Virtual­-Reality-­Anwendungen.

Während Durchsatz primär für Anwendungsfälle für Konsumenten relevant ist, sind Verbindungsdichte, Zuverlässigkeit und Latenz in Verbindung mit Individualisierbarkeit essenzielle Fähigkeiten von Anwendungsfällen für Unternehmen.

Die nächste Stufe operativer Effizienz

Die Bedeutung von Industrial IoT (Internet of Th ings) und Industrie 4.0 erklärt sich aus der besonderen Struktur der Industrielandschaft Deutschlands. Die erste Welle von Anwendungsfällen wird sich auf die Verbesserung der operativen Effizienz in den Bereichen Produktionsbetrieb, Asset Management sowie Wartung und Instandsetzung fokussieren. Beispielsweise bedingt die Optimierung von Fertigungsprozessen im Betrieb geschlossene Echtzeitkommunikation zwischen Maschinen, welche eine entsprechende Latenz und Zuverlässigkeit voraussetzt. Asset Tracking als ein Mittel zur Optimierung von Logistik, Vorratsmengen und Diebstahlschutz setzt hohe Verbindungsdichten voraus, um der hohen Dichte an vernetzten Gütern gerecht zu werden. Die Nutzung von Augmented und Virtual Reality für Wartung und Instandsetzung wird wahrscheinlich geläufi g werden, womit Latenz und Durchsatz wichtige Anforderungen an das Netzwerk sind.

Von gleicher Wichtigkeit wie die Verbesserung der Effizienz ist die Einführung neuer Angebote auf der Grundlage verbrauchsbezogener Modelle, softwarebasierter Dienste sowie der Monetarisierung von Daten. Auch wenn die Details der zugrundeliegenden Geschäftsmodelle noch nicht vollständig entwickelt sind, so ist bereits heute ersichtlich, dass Daten­ und Informationsaustausch über Netzwerke die Grundlage bilden werden.

Mehr als Konnektivität

Drohnen, korrekt bezeichnet unbemannte Flugsysteme, verbreiten sich zunehmend. Bereits in Nutzung in den Bereichen Inspektion, Überwachung und Zustellung werden autonome Drohnen weitere Bereiche erschließen. In Bezug auf Konnektivität sind Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit für einen sicheren und kontrollierten Betrieb vonnöten. Der Anwendungsfall Überwachung kann zusätzlich hohe Bandbreiten benötigen. Zu guter Letzt muss der von Drohnen genutzte Luftraum, typischerweise unterhalb 200 Meter Flughöhe, durch Funk abgedeckt werden. Weitere Anwendungsfall­spezifi sche Anforderungen umfassen Kommandoübermittlung mit minimaler Verzögerung (Latenz), Echtzeitdatenübertragung, Verarbeitung und Verteilung (Edge Computing), Kommunikation mit Objekten in der Nähe wie beispielsweise andere Drohnen und Positionierung mit mehr als GPS­Genauigkeit. Wie aktuelle publik gewordene Zwischenfälle zeigen, ist der sichere Betrieb von Drohnen von entscheidender Wichtigkeit. Neben einem regulatorischen Rahmen bedingt Ende­zu­Ende Kontrolle die Verbindung von Luftüberwachungssystemen mit  ausgeklügeltem Identity  Management und Ende­zu­Ende Sicherheits mechanismen.

Eine selten erwähnte Fähigkeit von 5G ist die Möglichkeit, eine hoch­präzise Positionierung zu ermöglichen. Viele Anwendungen wie Auto­Navigation arbeiten zufriedenstellend mit der durch GPS zur Verfügung gestellten Genauigkeit von 5 bis 15 Metern bei guten Funkbedingungen. Aber Landwirtschaft, Drohnen oder die Verfolgung von vernetzten Gütern, um nur einige zu nennen, benötigen eine Genauigkeit unterhalb von einem Meter oder sogar auf Zentimeter, wie sie zukünftig mit 5G möglich sein wird.

Wie die vorherigen Beispiele gezeigt haben, wurde 5G mit Blick auf Aufwendungsfälle von Unternehmen entworfen. Es verbindet daher Konnektivität – Geschwindigkeit, Latenz, Mobilität, Zuverlässigkeit, Quality of Service – mit Fähigkeiten wie Sicherheit, Identity Management und verteilter Rechnerleistung für Echtzeitverarbeitung. Mit anderen Worten: 5G wird Konnektivität, Rechenleistung und Business­relevante Fähigkeiten vereinen und Individualisierung ermöglichen.

Network Slicing ermöglicht das „wie benötigt” Netzwerk

Obwohl die Anforderungen unterschiedlicher Anwendungsfälle in ihrer Art ähnlich sein können, sind die konkreten Charakteristika oft unterschiedlich. Da frühere Netzwerkgenerationen nach dem Prinzip „ein Netzwerk für alle“ ausgelegt waren, war es in vielen Fällen für Unternehmen schwierig bis unmöglich, mobile Netzwerke zum Zwecke von Konnektivität und Kommunikation zu nutzen. 5G wird dies durch die Einführung des technischen Konzepts des Network Slicing adressieren. Vereinfacht gesagt, ermöglicht Network Slicing eine Bereitstellung „wie benötigt“.

Die Abbildung 2 zeigt die verschiedenen Ebenen der 5G­-Architektur zur Separierung von Netzwerkinfrastruktur, unterstützenden Funktionen und Geschäftsanwendungen, wobei „XaaS“­-Architekturen genutzt werden.

5G Network Slices werden auf der selben Infrastruktur implementiert. Auf der niedrigsten Ebene wird die konvergierte physikalische Infrastruktur mittels Network Function Virtualization virtualisiert und als “Infrastructure as a Service (IaaS)” zur Verfügung gestellt. Die Ebene der unterstützenden Funktionen (Business Enablement Layer) nutzt und kombiniert diese v irtualisierten Funktionen in Verbindung mit weiteren Fähigkeiten für unter anderem Security, Identity Management und verteiltes Rechnen zur Nutzung durch die Geschäftsanwendungen. Zur Verfügung gestellt als “Platform as a Service (PaaS)” stellt der Business Enablement Layer eine Bibliothek modularer Netzwerk­ und Mehrwertfunktionen dar. Geschäftsanwendungen greifen über Application Programmable Interfaces (API) zu – das „Netzwerk“ wird mit den Mitteln der IT zugänglich.

Der wesentliche Nutzen virtualisierter Netzwerkfunktionen aus Geschäftssicht ist die Fähigkeit, diese entsprechend der spezifi schen Geschäftsanforderungen zu konfi gurieren – das Netzwerk wird in virtuelle Scheiben geschnitten. Jeder Network S lice adressiert die spezifi schen Anforderungen einer Familie von Anwendungsfällen. Potentielle 5G Network Slices könnten, neben anderen, für autonome Fahrzeuge und industrielle IoT ausgelegt sein.

Der Weg zu 5G

Warum sollten Sie sich für eine noch nicht standardisierte Technologie, die wahrscheinlich nicht vor 2020 verfügbar sein wird, interessieren? Kurzgefasst: Weil die Gesellschaft mehr und mehr mobil, vernetzt und digitalisiert wird und Unternehmen kontinuierlich effizienter werden müssen. Eine Reihe verschiedener Trends treiben diese Entwicklungen an. Dazu zählen die steigende Anzahl vernetzter Geräte und Sensoren aufgrund kontinuierlich abnehmender Größe und Kosten (Konsumenten und Industrielle IoT), die Durchdringung von mehr und mehr Industrien wie beispielsweise Gesundheitswesen (demographischer Wandel) und Landwirtschaft (Ertragssteigerung) sowie neue Mobilitätskonzepte (autonome Fahrzeuge). Unabhängig vom Anwendungsfall und der Industrie – alle benötigen kontrollierte und sichere Konnektivität und Kommunikation in Verbindung mit einer im Netzwerk integrierten verteilten Verarbeitung.

Während das vorherige Argument eher reaktiv im Sinne von Transformation ist, sollten Unternehmen auch über Wachstum aus neuem und zusätzlichem Geschäft nachdenken. Zwei wesentliche Trends zeichnen sich hier bereits ab: der Wandel von Produkten zu Services und von einer „Push“ (Forecast – Produktion – Vertrieb) zu einer „Pull“ („nach Bedarf“) Wirtschaft. Auch hier werden 5G-­Fähigkeiten eine unverzichtbare Rolle spielen.

In der Vergangenheit wurden Netzwerke oft als „bit pipe“ betrachtet. 5G ist jedoch insofern bahnbrechend, als dass es für Unternehmen entwickelt wurde. Seine Fähigkeiten haben einen klaren Fokus darauf, Unternehmen einen Mehrwert zu liefern. Die Bedeutung von 5G als Motor der Digitalisierung wird von Unternehmen zunehmend erkannt, wie die wachsende Zahl von Operator­-Industrie­-Partnerschaften und Allianzen zeigt.