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Breitbandausbau: Wireless benötigt ein drahtgebundenes Backbone

Ist die Rede von 5G, denkt man oft an eine neue Generation mobiler Geräte mit höheren Downloadgeschwindigkeiten. Der Aspekt der drahtlosen Kommunikation und der wachsende Hype um Endgeräte sind jedoch nur ein kleiner Teil der gesamten Entwicklung, um Deutschland startklar für 5G zu machen.

Wireless Backbone Bildquelle: © fs

Für die meisten Betreiber wird der Weg zu 5G-Netzen Jahre dauern und erhebliche Investitionen erfordern. Deshalb ist es so wichtig, jetzt mit der Entwicklung einer Infrastruktur-Upgrade-Strategie zu beginnen. GSMA Intelligence prognostiziert bis 2025 einen weltweiten Zuwachs von 1,1 Milliarden Verbindungen.

Für alle neuen Smartphones, IoT-Geräte, autonome Fahrzeuge und Smart Cities ist die flächendeckende Implementierung einer unterstützenden drahtgebundenen Infrastruktur erforderlich, bevor die Geräte der nächsten Generation zuverlässig, sicher und in großer Stückzahl eingeführt werden können. Für Netzbetreiber und Service-Provider ist dies ein wichtiger Aspekt, aber auch eine signifikante Marktchance. Erforderlich sind erhebliche Investitionen und Planungen im Vorfeld, um die langfristige Durchführbarkeit und Kompatibilität von zukunftsfähigen Hochleistungsnetzen zu gewährleisten.

Die Messlatte höher legen
Es besteht kein Zweifel darüber, dass die zu erwartenden 5G-Anwendungsfälle die Geschäftswelt, das Freizeitverhalten und die öffentlichen Dienstleistungen verändern und eine beispiellose Nutzererfahrung bieten werden. Entscheider der Telekommunikationsbranche sind sich darüber einig, dass die heutigen Netzwerke aufgerüstet werden müssen, um den stark gestiegenen Anforderungen an die Übertragungskapazität im Zusammenhang mit der 5G-Konnektivität gerecht zu werden. Der Zuwachs vernetzter Geräte – in den nächsten Jahren wird ein Anstieg in zweistelliger Milliardenhöhe erwartet – wird zu einer Zunahme der Bandbreitennachfrage führen. Für Anwendungen wie autonome Fahrzeuge ist eine geringe Latenz erforderlich, um sicherzustellen, dass sie aus Sicherheitsgründen Entscheidungen in nahezu Echtzeit treffen können. Im Vergleich zu früheren Generationen werden 5G-Netzwerke durch eine Reihe innovativer neuer Technologien eine deutliche Leistungssteigerung bringen. Mit Blick auf aktuelle Prognosen von hundertfach höheren Datenraten, hundertfach mehr vernetzten Geräten, zehn Mal weniger Latenz, tausendfachem Datenvolumen und einer wahrgenommenen Netzwerkverfügbarkeit von 99,999 Prozent ist es noch ein weiter Weg, diese Ziele zu erreichen. Deshalb wird der Weg hin zu 5G Jahre dauern und nicht durch ein einfaches Upgrade zu verwirklichen sein.

Konnektivität: eine Geschichte mit zwei Kapiteln
Nach der Genehmigung des Standards 5G New Radio (NR) Non-Standalone (NSA) durch das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) im Dezember 2017 können Mobilfunkbetreiber und Anbieter nun standardbasierte Funktechnologien im Feld testen. Dies ist jedoch nur der Anfang des 5G-Upgrade-Prozesses. Sobald ein mobiles Gerät drahtlos mit einer nahegelegenen Funkstation kommuniziert hat, wird die restliche Übermittlung zum Rechenzentrum über ein paketoptisches Leitungsnetz fortgesetzt. Um die erwarteten 5G-Leistungssteigerungen zu erzielen, muss das gesamte Netzwerk, sowohl im drahtlosen als auch im drahtgebundenen Bereich, gleichmäßig aufgerüstet werden.

Im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern ist der Ausbau der optischen Netze in Deutschland noch nicht flächendeckend erfolgt. Die deutsche Regierung hat Investitionen von vier Milliarden Euro geplant, die den Ausbau eines flächendeckenden Netzes ermöglichen sollen. Es wird erwartet, dass die notwendigen Mittel für die Entwicklung einer leistungsfähigeren Telekommunikationsinfrastruktur bereitgestellt und abgerufen werden. Mit diesem Schritt werden gleichzeitig die Netze für künftige Mobilfunkstandards sowie die Digitale Transformation in Deutschland vorbereitet.

Neue Möglichkeiten erschließen
Investitionen in den Ausbau der drahtgebundenen Infrastruktur sind der Schlüssel zum künftigen Erfolg der Netzbetreiber. Die Marktnachfrage nach größerer Bandbreite und geringerer Latenz im Zusammenhang mit neuen 5G-Anwendungen wird sich beschleunigen, da mehr Anwender zu 5G-Netzwerken wechseln werden. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, müssen sich Netzbetreiber aktiv mit der Modernisierung und Aufrüstung ihrer Netze beschäftigen. Anbieter können so ihre Netzinfrastruktur verbessern, um Rentabilität und Marktführerschaft sicherzustellen. Hier ergeben sich aus der Nachfrage nach fortschrittlichen 4G-Technologien wie LTE, LTE-A und LTE-A Pro beträchtliche Chancen. Um jedoch die erforderlichen Kapazitäten zu realisieren und eine nachhaltige Entwicklung profitabler Netze zu erreichen, müssen die Betreiber offene und skalierbare Netzkonzepte einführen, die es ihnen ermöglichen, die besten Technologien auf Grundlage ihrer Zielmärkte und Anwendungsfälle auszuwählen.

SDN- und NFV-Technologien, die das Network Slicing und andere neue Funktionen erleichtern, werden auch in zukünftigen 5G-Netzwerken eine wichtige Rolle spielen und es Mobilfunkbetreibern ermöglichen, Netzwerkressourcen sowohl im drahtlosen als auch im drahtgebundenen Netzwerk von Layer 0 bis Layer 3 logisch zu partitionieren und zu virtualisieren. Die Betreiber werden verschiedene neue 5G-Anwendungsfälle mit jeweils markanten End-to-End-Leistungsmerkmalen unterstützen und gleichzeitig die Skalierbarkeit und Automatisierung bereitstellen, die für die Implementierung einer adaptiven Netzwerkarchitektur und somit für eine bessere Nutzererfahrung erforderlich sind.

Blick in die Zukunft
Netzbetreiber konzentrieren sich nach wie vor darauf, das Potenzial von 4G zu nutzen, da die Expansion bei LTE-, LTE-A- und LTE-A-Pro-Anwendungen weitergeht und noch viele Jahre andauern wird. Experten gehen davon aus, dass sowohl 4G- als auch 5G-Technologien auf absehbare Zeit nebeneinander existieren werden und dass der Schlüssel zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit im aufstrebenden 5G-Markt darin besteht, 4G-Dienste strategisch zu nutzen und gleichzeitig das End-to-End-Netzwerk zur Unterstützung von 5G zu erweitern.

Brian Lavallée ist Senior Director of Portfolio Marketing bei Ciena