Heterogenen Netzwerken gehört die Zukunft

Die Breitbandnetze der Zukunft werden heterogen sein. Diese Heterogenität wurzelt in der Verwendung mehrerer Technologiegenerationen und beinhaltet die Zusammenarbeit mit verschiedenen Betreibern. Die Herausforderung besteht darin, dass diese Netze harmonisch funktionieren und für den Endbenutzer nahtlos sein müssen. Dies führt zu der Frage: Wie kann man das bewerkstelligen?

Bestehende Betreiber haben verschiedene Phasen der Einführung neuer Technologien in ihre Netze durchlaufen. Dazu gehört der Betrieb verschiedener Netzgenerationen, zu denen 2G-, 3G- und 4G-Netze im Mobilfunk gehören, aber auch unterschiedliche Architekturen wie Kleinzellen und Makrozellen. Ein anderes Beispiel ist die Umstellung zwischen mobilen und festen Netzwerk-Assets. Die meisten dieser Anlagen bleiben jedoch unter der Kontrolle desselben Unternehmens.

Integration von alternativen Netzbetreibern

Inzwischen gibt es neue, alternative Zugangsnetzwerke, die Konnektivität für bestimmte Bedürfnisse bieten. Ein Beispiel ist Loon, ein Absolvent von Google X, der Höhenballons mit drahtloser Zugangsnetztechnologie einsetzt, um ländliche Märkte zu adressieren. In nicht allzu ferner Zukunft werden es die LEO-Satellitenanbieter sein, die Zugangsdienste im globalen Maßstab anbieten.

Diese neuen alternativen Netzwerkanbieter adressieren einen spezifischen Markt und nutzen eine einzigartige und spezifische Technologie. Wir glauben, dass auch diese neuen Netzwerkanbieter in hohem Maße auf Partnerschaften mit terrestrischen Netzwerken angewiesen sein werden. Dies wird jedoch komplexe Integrationen erfordern, um dem Endnutzer einen nahtlosen Dienst anbieten zu können.

Heterogene Netzwerke zum Laufen bringen

Neue, alternative Zugangsnetze, die Konnektivität für bestimmte Bedürfnisse bereitstellen, wie Loon, OneWeb (Nr. in Kapitel 11), SpaceX und LEOSat, werden potenziell zusammen mit den Mobilfunknetzen betrieben, aber jeweils auf einer eigenen Infrastruktur.

Aus der Entfernung scheint dies einfach zu sein, aber wenn man eine Sekunde darüber nachdenkt, bedeutet dies, dass diese verschiedenen "Zugangsmechanismen", seien es HAP (High Altitude Platforms) wie Ballons, LEO-Satelliten oder terrestrische Netzwerke, alle miteinander arbeiten müssen, um dieses überzeugende Endnutzererlebnis bieten zu können. Das ist vielleicht leichter gesagt als getan. Es ist durchaus interessant, einige Bereiche zu erforschen, die untersucht werden müssen, um festzustellen, wie dies am besten funktionieren würde:

  1. Welchen Nischenmarkt bediene ich und wie spreche ich diesen an?
  2. Wie sieht das neue Geschäfts- und Betriebsmodell aus?
  3. Gehe ich direkt zum Verbraucher oder biete ich einen Wholesale-Dienst an - oder eine Kombination aus beidem?
  4. Von welchen terrestrischen Netzen bin ich abhängig?
  5. Gehe ich Partnerschaften ein und mit wem?
  6. Gibt es Markthemmnisse/-beschleuniger, die ich beseitigen kann oder die ich beachten muss?
  7. Was sind die regulatorischen Einschränkungen?
  8. Soll es nur 5G sein oder mit anderen bestehenden Breitbandtechnologien (z. B. 4G, Wi-Fi) kombiniert werden?

Der Nischenmarkt

Die Bestimmung der Marktnische ist der Schlüssel zum Aufbau einer erfolgreichen Partnerbeziehung mit anderen Netzwerken. Alle Akteure müssen ihre Marktnische definieren, in der sie sich gegenseitig ergänzen und miteinander konkurrieren. Es geht darum, einen Markt zu definieren, in dem jeder Akteur den größten Wertbeitrag leisten kann. Dies könnte durch das Angebot einer länderübergreifenden/territorialen Abdeckung durch LEO-Satelliten oder einer ultra-ländlichen Abdeckung für die HAPs sein. Es geht auch darum, die Geschäftsmodelle füreinander zu definieren, um die Netze des jeweils anderen zu erweitern, wie Backhaul- und Backbone-Dienste.

Dies ist eine etablierte Praxis unter den Telekommunikationsbetreibern - und es gibt keinen Grund zu glauben, dass dies nicht auch auf andere Plattformen (seien es Ballons oder Satelliten) ausgedehnt werden kann - schließlich sind sie einfach Basisstationen, wenn auch solche, die am Himmel schweben oder die Erde umkreisen. Es sollte ein Markt sein, der alle Akteure zufriedenstellt - ein Gebiet/eine Region, die ein terrestrischer Betreiber nicht wirtschaftlich abdecken kann, die sich aber gut für einen HAP eignen würde, oder ein Gebiet, in dem ein einzelnes Netzwerk die Redundanzanforderungen einer bestimmten Anwendung nicht adäquat abdecken könnte.

Geschäftsmodell

Sobald der Markt identifiziert ist, gibt es zwei verschiedene Elemente, die berücksichtigt werden müssen:

  • Eigentum an der Endkundenbeziehung
  • Geschäftsmodell zwischen den verschiedenen Netzbetreibern

In einem heterogenen Netzwerk möchte der Kunde von der Infrastruktur abstrahiert werden und nur noch mit einem Service Provider zu tun haben. Um die Kundenbeziehung zu verstehen, muss man nicht viel weiter weg schauen als das aktuelle Setup. Netzbetreiber bieten MVNOs bereits Dienste als Großhandelsangebot in ihrem Netz an. Der MVNO hat die kommerzielle Beziehung zum Kunden und ist für alle Interaktionen mit dem Kunden verantwortlich, einschließlich Produktangebot, Abrechnung und Support.

Naturgemäß würde das terrestrische Netz in einem heterogenen Netz mit den LEO-Sat-Anbietern eine direkte Beziehung zu den Kunden haben. Entweder stellen sie den Kunden bereits die Dienste zur Verfügung und/oder sie sind viel näher an den Kunden dran. Der alternative Zugangsnetzanbieter wird dann zu einem Großhandelsbetreiber, der Roaming-Dienste oder Network as a Service (NaaS) anbietet.

Network as a Service (NaaS): Software Defined Network (SDN) ermöglicht Betreibern programmierbare Netzwerke, die mit Network Function Virtualization (NFV) virtualisiert werden können. Diese neuen alternativen Netze haben nicht die Altlasten, die traditionelle Mobilfunkbetreiber haben, die ihre Infrastrukturen vor vielen Jahren aufgebaut haben. Durch den Einsatz von SDN können sie ein Overlay-Modell auf der Infrastruktur ermöglichen und den Betreibern Netzwerkdienste virtualisiert anbieten.

Aber bleibt es dabei, oder wird es ein gemischtes Geschäftsmodell sein? Wir glauben, dass es eine Mischung sein wird. Alternative Zugangsnetzanbieter wie der LEO Sat werden im Vergleich zu terrestrischen Netzen eine viel größere Abdeckung innerhalb einer Region und sogar eine globale Reichweite haben. Das wahrscheinlichste Szenario wäre, einen globalen Dienst für globale Mobilitätsdienste als direkten, grenzüberschreitenden Dienst und einen Nischenmarkt-Lückenfüller als Großhandelsdienst für terrestrische Netze anzubieten.

Beispiel: Ein terrestrisches Mobilfunknetz in einem Land kann einen Großhandelsdienst von den LEO-Sat-Anbietern kaufen, um Dienste in ländlichen, unterversorgten Gebieten anzubieten. Das Geschäftsmodell könnte ein Roaming-Dienst sein oder der Kauf eines verwalteten Dienstes vom LEO-Sat-Anbieter, um seine Kunden zu bedienen. Der Kunde hat eine SIM-Karte (hoffentlich eine eSIM) vom Mobilfunkbetreiber und kann je nach Abdeckung nahtlos zwischen dem terrestrischen Dienst und dem LEO-Sat-Dienst wechseln.

Oder es könnte sich um einen globalen IoT-Logistikkunden handeln, der seine Vermögenswerte auf globaler Ebene über Land und Meer verfolgt. Der globale Kunde kauft einen Dienst direkt von einem LEO-Sat-Anbieter und es könnte eine Übergabe an ein Mobilfunknetz zu Redundanzzwecken geben (Vertauschung der Beziehung). Der Kunde ist bei dem LEO-Sat-Anbieter abonniert.

Netzwerk-Partnerschaften

Die Netze werden um Partnerschaften mit anderen Betreibern herum aufgebaut sein. Sie werden sich gegenseitig ergänzen und miteinander konkurrieren, Coopetition.  Sie werden sich gegenseitig ergänzen, indem sie einen Dienst in Gebieten anbieten, in denen das andere Netzwerk keine Abdeckung hat oder eine Erweiterung zu anderen Netzwerkressourcen darstellt. Beispielsweise kann eine High Altitude Platform (HAP) wie Loon oder eine Drohne Zugangsdienste in ländlicher Umgebung anbieten, benötigt aber einen terrestrischen Downlink zu den Partnern. Die HAP und die terrestrischen Netze ergänzen sich gegenseitig. In städtischen Gebieten konkurrieren sie jedoch um dieselbe Zugangs-Konnektivität.

Für diese Partnerschaften ist ein gewisses Maß an Integration erforderlich, wie bei dem obigen Beispiel. Dies könnte so komplex sein, dass LEO Sat Backbone-Dienste für HAP-Zugangsnetze anbietet, die in ein terrestrisches Mobilfunknetz für den Zugang zu einem lokalen Break-Out oder Internet-Austauschpunkt integriert sind. Der Dienst muss für den Endbenutzer homogen aussehen, mit nahtlosem Handover zwischen den verschiedenen Netzen.

Beispiel: Der Zugang in städtischen Gebieten wird von jemandem wie Telkom Kenia bereitgestellt. Sie sind der Partner von Loon, der den ländlichen Zugang in unterversorgten Gebieten bereitstellt. Das Loon-Netz ist in das Netz von Telkom Kenia integriert und der Service wird von den Kunden von Telkom Kenia nahtlos genutzt.

Komplexes Ökosystem

Diese Arten von kollektiven heterogenen Netzwerkinfrastrukturen führen zu einem komplexen Ökosystem mit vielen beweglichen Teilen, die harmonisch zusammenarbeiten müssen, um dem Kunden einen nahtlosen Service zu bieten. Ein großes Hindernis ist die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von Endgeräten in diesen Netzwerken. Diese Hürde hängt von dem Markt ab, der angesprochen wird. Ländliche Märkte, die unterversorgt sind, sind auch unterversorgt mit Strom und sind relativ arm. Smartphones, die sich mit diesen Netzen verbinden, sind die größten Kommunikationsausgaben in diesen Kundenbörsen und das Aufladen dieser Geräte ist häufiger und kostet mehr. Die Lösung der Erschwinglichkeit für das End-to-End-Ökosystem ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass diese Geschäftsmodelle nachhaltig sein werden.

Beispiel: In Indien und Tansania können die durchschnittlichen Kosten für ein Smartphone bis zu 16 % des Einkommens betragen. Detecon hat eine Analyse zum netzunabhängigen Laden von Smartphones durchgeführt und es könnte im Bereich von 28 %-35 % der TCO eines Nutzers liegen, der ein Smartphone besitzt.

Markthemmende oder -beschleunigende Faktoren

Unflexible und sich wehrende dominante Betreiber werden das größte Hemmnis für den Markt sein. Die marktbeherrschenden Akteure, die komplexe Konzern- und Beteiligungsstrukturen haben, bewegen sich leider nicht so schnell wie ein agiler neuer Betreiber. Die Änderung von Geschäftsmodellen wird für sie eine Herausforderung sein, vor allem, wenn neue heterogene Netze es auch ihren Konkurrenten ermöglichen, sich besser auf dem Markt zu behaupten.

Sie können jedoch die besten Beschleuniger sein, insbesondere wenn sie über Netze verfügen, die verschiedene Märkte und Länder umfassen. Dies über Märkte hinweg zu ermöglichen, ermöglicht eine Skalierung über das gesamte Netzwerk.  Die Lösung dieses Problems und die Zusammenschaltung an strategischen Standorten ist ein Schritt in die richtige Richtung. Sobald dies gelöst ist, gibt es noch eine letzte Hürde zu überwinden - die Regulierungsbehörde.

Regulatorische Beschränkungen

Die wichtigste regulatorische Einschränkung, die bleibt, ist der Zugang zum Spektrum. Dies hängt von den Eigentumsverhältnissen des Spektrums und den Nutzungsbestimmungen ab. Der Zugang zu günstigem Spektrum ist in einigen Ländern bereits eine hitzige Debatte, insbesondere für "High-Demand Spectrum", was auch darauf zurückzuführen ist, dass die Länder ihre Strategie der digitalen Dividende nicht umgesetzt und den von der ITU festgelegten Stichtag 17. Juni 2015 verpasst haben.

Die Regulierungsbehörde kann in einigen der unterversorgten Märkte einen befähigenden Effekt haben, indem sie Zugang zu den notwendigen niedrigen Frequenzen für die ländliche Entwicklung bereitstellt. Die Regulierungsbehörde sollte den Zugang zu den erforderlichen Frequenzen ermöglichen und einen regulatorischen Rahmen schaffen, der Betreiber und Infrastrukturanbieter zur Zusammenarbeit ermutigt und gleichzeitig ein wettbewerbsorientiertes Umfeld zwischen den Betreibern fördert.

Wirkung erzielen und schnell handeln

Alternative Zugangswege sind im Kommen - es ist keine Frage des Ob, eher eine Frage des Wann und zu welchen Kosten. Fortschritte in der Technologie und die Fülle an Talent und Kapital, die auf das Problem geworfen werden, deuten darauf hin, dass wir diese in naher Zukunft über unserem Himmel beobachten werden. Sie ergänzen und überwinden auch, was traditionell schwierige Probleme für ein terrestrisches Netzwerk waren - von der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Konnektivität in unterversorgten Regionen bis hin zur Ermöglichung einer Klasse von neuen Anwendungen, die verbesserte SLAs für Zuverlässigkeit und Konnektivität benötigen.

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