Mobilfunkstandard 5G

Vision schnelles Netz

5G als Antwort auf den steigenden Datenverkehr wird derzeit stark diskutiert und als zentrale Zukunftstechnologie angepriesen. Doch was bringt der neue Mobilfunkstandard konkret? Und wann geht es hierzulande wirklich mit dem schnellen Netz los?

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    Für über sechs Millarden Euro haben sich die Unternehmen 1&1 Drillisch, Telefónica, Vodafone und Deutsche Telekom den Zuschlag für die begehrten 5G-Frequenzen gesichert. ((Bild: Gettyimages/iStock))

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    „Mit 5G erreichen wir die nächste Entwicklungsstufe im Mobilfunk. Die fünfte Generation erhöht die verfügbaren Bandbreiten um ein Vielfaches. Das hilft, die wachsenden Datenmassen schnell und verlässlich zu übertragen," sagt Guido Weissbrich von Vodafone.

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    „Mobilfunkbetreiber müssen noch zahlreiche Maßnahmen ergreifen, um ihre Netrzwerke für den Einsatz von 5G vorzubereiten – besonders im Hinblick auf ihre Firewalls." Zu diesem Schluss kommt Heiko Frank von A10 Networks.

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    Hamid-Reza Nazeman, Qualcomm: „Um den erweiterten Konnektivitätsbedarf für das nächste Jahrzehnt zu decken, übernimmt 5G eine viel größere Rolle als frührere Generationen."

Grundsätzlich bezeichnet 5G die nächste Generation der Mobilfunktechnologie mit gegenüber 4G stark verbesserten technologischen Fähigkeiten bzgl. höherer Datengeschwindigkeit, kürzerer Latenzzeiten, hoher Zuverlässigkeit der Datenübertragung und erhöhter Gerätedichte pro Flächeneinheit z.B. für das Internet der Dinge. Laut Hamid-Reza Nazeman wird 5G das Mobilfunknetz neu definieren, damit es nicht nur Menschen miteinander verbindet, sondern auch Maschinen, Objekte sowie Geräte. „Wir sehen 5G als eine Technologie, die so transformativ ist, wie es das Automobil und der Strom einmal waren“, ist sich der Managing Director Germany von Qualcomm sicher.

Die Versteigerung der 5G-Frequenzen in den Bereichen 2 GHz und 3,4 GHz bis 3,7 GHz wurde am 19. März 2019 am Standort der Bundesnetzagentur in Mainz begonnen – und läuft bis heute. Zur Auktion zugelassen wurden die Unternehmen 1&1 Drillisch, Telefónica, Deutsche Telekom sowie Vodafone. Die Summe der aktuellen Runde 447 (Stand Anfang Juni 2019) liegt bei über 6 Mrd. Euro. Erst wenn auf keinen der 41 Blöcke mehr geboten wird, soll die Versteigerung zu Ende sein. Gibt es auch nur ein einziges weiteres Gebot auf einen Block, geht es wieder in die Verlängerung.

Laut Eco-Vorstand Infrastruktur & Netze Klaus Landefeld ist es grundsätzlich ein positives Signal für den Standort Deutschland und ein guter Tag für „Digitaldeutschland“, dass mit dem Beginn der Frequenzversteigerung nun auch hierzulande der Startschuss für zukunftsfähige digitale Infrastrukturen und Innovationen gefallen ist. Insgesamt hätte er sich aber „etwas mehr Weitsicht der Bundesregierung in Bezug auf Wettbewerb und eine wirtschaftlich tragfähige Umsetzung der Betreiber gewünscht“. Natürlich könne man auf Maximalerlöse setzen. Dieses Geld fehle den Unternehmen dann allerdings hinterher für die Umsetzung, gibt er zu bedenken.

Starker Hebel für die Industrie

Besonders die Industrie und die Logistikbranche sollen von 5G als starkem Hebel für eine Vielzahl von Anwendungen profitieren. „Vernetztes Fahren ist beispielsweise ein interessanter Anwendungsfall, da 5G mehr Intelligenz in autonom fahrende Autos bringt“, erklärt Alexander Lautz, Senior Vice President 5G bei der Deutschen Telekom. Daneben sei das Internet der Dinge einer der größten Digitalisierungstreiber und in fast allen Branchen angekommen.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 5-6/2019. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

„In Industriehallen werden Roboter perfekt aufeinander abgestimmt interagieren und uns Menschen unterstützen“, konkretisiert Guido Weissbrich, Bereichsleiter Netzplanung und Netzausbau bei Vodafone, die Anwendungsszenarien. „Im Straßenverkehr werden Autos per Mobilfunk in Echtzeit Daten austauschen, um sich gegenseitig vor Gefahren zu warnen, die für Menschen noch gar nicht sichtbar sind.“ Privatkunden sollen von noch höherer Qualität in den Bereichen Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) profitieren. Und schließlich werde 5G den Boom im Internet der Dinge verstärken.

Eine Umfrage von A10 Networks unter Kommunikationsanbietern rückt neben der bereits erwähnten industriellen Automation, Smart Manufacturing, der Vernetzung von Fahrzeugen zudem Smart Cities mit intelligenter Straßenbeleuchtung und intelligenten Verkehrsampeln als Toptreiber von 5G in den Mittelpunkt. „Tatsächlich wird erst durch den neuen Standard eine Datenübertragung in Echtzeit ermöglicht“, betont Heiko Frank, Senior Sales Engineer bei A10 Networks. „Und diese schnelle Kommunikation zwischen den Geräten wird benötigt, wenn es (eben) um autonome Fahrzeuge geht, die zur Gewährleistung eines reibungslosen Verkehrs untereinander kommunizieren müssen – oder bei Videotelefonie mit stockendem Bild.“ Als starker Industrie-standort sei Deutschland wie kaum ein anderes Land auf Industrie 4.0 und die neuen Möglichkeiten zur Vernetzung angewiesen – und damit auch auf den umfassenden Ausbau von 5G-Netzen.

Im Bereich IoT ist aber auch festzuhalten, dass viele Anwendungsfälle nicht auf 5G warten müssen. „Im Bereich geringer Datenmengen und langer Batterielaufzeiten ist NB-IoT bereits eine hervorragende, im Einsatz befindliche Technologie“, bemerkt Dr. Michael Lemke, Senior Technology Principal bei der Huawei Technologies Deutschland GmbH. Viele Metering- und Tagging-Anwendungsfälle ließen sich damit abbilden, einschließlich hoher Sensorskalierung. Auch decke LTE-M eine breite Palette von Anwendungen ab. 5G werde allerdings dann unerlässlich, wenn höchste Zuverlässigkeit gepaart mit höheren Datenraten gefordert wird. Beispielsweise im Bereich hochbit-ratiger Uplink-Raten für industrielle Videoanwendungen sei 5G unverzichtbar.

Auf dem Weg zur Highspeed-Vernetzung

Doch inwieweit ist die 5G-Kommerzialisierung in Deutschland anno 2019 tatsächlich vorangeschritten? Wie ist der Stand der Dinge beim Netzausbau und bei der Bereitstellung 5G-fähiger mobiler Endgeräte? Die erste Kommerzialisierung von 5G hänge wesentlich von der langfristigen Verfügbarkeit von geeignetem Spektrum ab, so Lemke. „Die Auktion für den 2-GHz-Bereich und das C-Band als eines der 5G-Pionierbänder ist ja noch im Gange, es fehlt also eine wesentliche Voraussetzung für die 5G-Einführung in Deutschland.“ Darüber hinaus sei dies natürlich eine Frage für die Netzbetreiber bzgl. ihrer Ausbaupläne. „Unsere Netze sind bereit für 5G“, meint jedenfalls der Telekom-Mann Alexander Lautz. „Auch der weitere Ausbau von LTE/LTE Advanced ist als Ausbau von 5G zu sehen“, denn LTE/4G sei die Basis für 5G und werde integraler Bestandteil des neuen Mobilfunkstandards bleiben. Das eigene LTE-Netz will man in diesem Jahr weiter verdichten.

Das Glasfasernetz soll dabei zu den wichtigsten Grundlagen für 5G gehören. „Mit 500.000 km haben wir heute bereits das größte Glasfasernetz in Deutschland und planen in diesem Jahr 60.000 weitere Kilometer“, so Lautz. Technologisch habe die Telekom 5G bereits gestartet und erste Standorte ausgebaut. „Die ersten Antennen in Europa senden seit Mai 2018 unter realen Bedingungen in unserem Netz in der Berliner City.“ Sie sollen der Grundstein für ein kommerzielles 5G-Netz in Deutschland sein. Die Antennen senden auf einer Testfrequenz, die von der Bundesnetzagentur zur Verfügung gestellt wurde. Seit Februar soll es auch in Darmstadt ein Testnetz geben und ebenso ein Testfeld für industrielle Anwendungen von 5G im Hamburger Hafen.

Marcus Mroczkowski, Manager Systems Engineering CEE bei Ruckus Networks, kann bestätigen, dass es einige 5G-Testversuche in verschiedenen Umgebungen gibt – und zwar sowohl im Consumer- als auch im Business-Kunden- und Industriebereich. „Die mobilen Endgeräte folgen oftmals sehr zeitnah, aber die Kommerzialisierung hängt von den spezifischen Anwendungsfällen und der Wirtschaftlichkeit gegenüber anderen Technologien ab.“

Der Telekommunikationsanbieter Vodafone hält sich beim Kommerzialisierungsthema eher etwas bedeckt: „Solange die Frequenzauktion weiterläuft, können wir noch keine konkreten Angaben zum Ausbau machen“, erklärt Guido Weissbrich. Aber natürlich habe man Interesse daran, für „Deutschland schnell eine hervorragende Infrastruktur zu bauen“. Denn nur so könne die hiesige Wirtschaft auch langfristig einen internationalen Spitzenplatz belegen. Zu Beginn werde man 5G also vor allem dorthin bringen, wo die ersten Anwendungen schon bereitstehen: in der Industrie. Man arbeite hierfür bereits eng mit zahlreichen Partnern zusammen.

Weniger optimistisch zeigt sich Heiko Frank. Seiner Ansicht nach liegt Deutschland auf dem Weg zur Highspeed-Vernetzung noch weit zurück. Ab 2020 soll es zwar die ersten 5G-fähigen Mobilfunkgeräte hierzulande geben, doch seien diese nur durch umfassende 5G-Netzwerke auch tatsächlich nutzbar. „Betrachtet man den derzeitigen Stand des Ausbaus, kann man davon ausgehen, dass es noch einige Jahre dauern wird, bis der neue Standard in Deutschland kommerziell nutzbar sein wird“, ist sich der Senior Sales Engineer sicher.

Deutschland verhalte sich zu zaghaft, wenn es um das Thema „5G“ gehe, bestätigt denn auch Gunter Reiss, der bei A10 Networks als Vice President fungiert. „In diesem starken Industriestandort muss der neue Mobilfunkstandard viel schneller umgesetzt werden, als es aktuell passiert.“ Das solle aber nicht bedeuten, dass der Standard nicht einen gewissen Entwicklungszyklus durchlaufen müsse, allerdings seien viele Länder bereits einen enormen Schritt weiter – so etwa Japan oder Südkorea.

Die Einführung von 5G setzt grundsätzlich stabile Regulierungsbedingungen in allen Bereichen voraus, sowohl bei der Spektrumsregulierung als auch beim Thema „Netzausbau“ für den öffentlichen Netzbetrieb. Hier sollte etwa der Standortausbau durch möglichst einfache Regulierungen entlastet werden. „Eine gemeinschaftliche Anstrengung aller interessierten Parteien z.B. beim Aufbau und der Erschließung neuer Standorte, insbesondere in den Siedlungs- und Wirtschaftsräumen und entlang der Verkehrsstraßen, wäre bereits ein guter Beitrag“, bemerkt Michael Lemke.

Ähnlich sieht es Alexander Lautz, zumal die aktuell zur Auktion stehenden Frequenzen eine geringe Reichweite hätten. Die Telekom benötige daher zukünftig mehr Antennenstandorte, damit die Daten auch an stark frequentierten Orten „superschnell und mit guter Qualität“ fließen könnten. Vereinfachte und beschleunigte Genehmigungsverfahren für den Aufbau von 5G-Antennen würden die schnelle Einführung unterstützen, ist er sich sicher.

Absicherung der 5G-Netzwerke

Zu einer Herausforderung könnte allerdings die Konkurrenz zwischen Herstellern von 5G-Equipment und Netzbetreibern werden, „da diese nun um Business-Kunden für 5G-Lösungen direkt in Wettbewerb treten“, überlegt Marcus Mroczkowski von Ruckus Networks, während Heiko Frank von A10 Networks vor allem das Thema „Sicherheit“ als hemmenden Faktor wahrnimmt. Es müssten in allen Netzwerken – angefangen bei den Mobilfunkbetreibern – entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. „Immer mehr leistungsfähige intelligente Geräte werden mit dem Internet verbunden und mit der Einführung von 5G wird sich diese Anzahl noch drastisch erhöhen“, gibt der Senior Sales Engineer zu bedenken. „Dadurch stellen die Netzwerke dieser Geräte auch eine immer größere Angriffsfläche für Cyberkriminelle dar.“ Intelligente Geräte werden damit verstärkt zum Ziel von DDoS-Attacken, Malware und Datenlecks. Demnach sind die wichtigsten Maßnahmen zur Absicherung der 5G-Netzwerke vonseiten der Mobilfunkbetreiber der Schutz des Kernnetzwerks beim Einsatz von 5G sowie ein erweiterter DDoS-Schutz. Mit der Unterstützung von entsprechenden Sicherheitsanbietern lassen sich in den Unternehmen natürlich sinnvolle Strategien umsetzen.

Und wie geht es nun generell mit dem „schnellen Netz“ in Deutschland weiter? Um auf internationaler Ebene nicht den Anschluss zu verlieren, muss der neue Standard hierzulande auf jeden Fall viel schneller umgesetzt werden als bislang. Die Politik, Netzbetreiber und Unternehmen sollten daher zusammen an einem konkreten Plan arbeiten, um den Ausbau von 5G-Netzen voranzubringen.

Die Telekom etwa hat für die schnelle 5G-Einführung ein Acht-Punkte-Programm vorgelegt. Darin bietet der Konzern u.a. eine Abdeckung für 99 Prozent der Bevölkerung bis zum Jahr 2025 an. Die nötige Infrastruktur wolle man gemeinsam mit anderen Netzbetreibern nutzen, insbesondere auf dem Land, erklärt Alexander Lautz. „Daher öffnen wir unser Glasfasernetz für andere Anbieter – alle unsere Mobilfunkmasten im ländlichen Bereich und entlang der Verkehrswege bieten wir unseren Wettbewerbern zur Mitnutzung an. Das wünschen wir uns auch von den anderen Netzbetreibern.“ Bleibt nun jedoch erst einmal abzuwarten, wie der Bieterkampf um die 5G-Frequenzen letztlich ausgeht. Vielleicht folgen dann auf die ganzen Netzausbaupläne und -versprechungen die echten Taten – und zwar zügig.

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