5G Standalone (5G SA)

Was ist 5G Standalone (5G SA)?

5G Standalone (5G SA) ist eine Mobilfunkinfrastruktur, die speziell für 5G-Dienste durch die Implementierung von 5G-Standards und -Protokollen im Funknetz und Controller-Kern aufgebaut wird. 5G Standalone wird auch als Standalone 5G oder 5G SA bezeichnet.

Die meisten Telekommunikationsanbieter haben 5G in einem hybriden Modus bereitgestellt, der als 5G Non-Standalone (5G NSA) bezeichnet wird. Bei 5G NSA verwenden Telekommunikationsanbieter zwar 5G-Mobilfunk-Equipment, legen es aber über den bestehenden 4G-LTE-Kern.

Da das 5G-Radio-Access-Network (RAN) die Nutzung von 5G-Frequenzen ermöglicht, erhalten mit 5G ausgerüstete Endpunkte einige der versprochenen Vorteile von 5G. das sind dann hauptsächlich höhere Verbindungsgeschwindigkeiten mit einigen Verbesserungen der Latenz. In einem hybriden Netzwerk steht jedoch nicht der gesamte 5G-Funktionsumfang zur Verfügung, auch nicht für 5G-Endpunkte. Das obere Ende der 5G-Leistung ist so noch unerreichbar.

5G SA ist ein echtes 5G Netzwerk, Ende-zu-Ende, mit 5G-Mobilfunksystemen am Edge und einem 5G Kern. 5G Standalone bietet alle beabsichtigten Vorteile von 5G und unterliegt nicht den Beschränkungen von 4G LTE. 5G NSA hingegen nutzt den 4G-LTE-Kern und kann über die Funkkonnektivität hinaus keine 5G-Funktionen bieten.

Warum ist 5G Standalone wichtig?

Während kurze Download-Zeiten und schnellere Verbindungen zu Online-Anwendungen für Privatpersonen großartig sind, wollen und brauchen Unternehmen mehr von 5G. Sie können 5G für die Standortkonnektivität umfassender und kostengünstiger nutzen als 4G-LTE-Dienste. Unternehmen wollen außerdem, dass 5G eine zuverlässigere und flexiblere Alternative zu WLAN ist. WLAN-Nutzungsfälle drehen sich um Benutzergeräte, zum Beispiel Laptops, Telefone, Tablets und um IoT-Bereitstellungen.

Im Gegensatz zu 5G NSA unterstützt 5G Standalone Implementierungen mit extremer Dichte, zum Beispiel IoT-Anwendungsfälle mit einer hohen Anzahl von Sensoren und Steuerungen in intelligenten Gebäuden. 5G SA kann bis zu 1 Million Geräte auf einem einzigen Quadratkilometer versorgen. Es unterstützt auch Anwendungsfälle mit extrem niedrigen Latenzzeiten, die 5G NSA nicht leisten kann, zum Beispiel die Echtzeitsteuerung von Roboteranlagen in einem Lager oder einer Fabrik.

Von besonderem Interesse für die Standortkonnektivität von Unternehmen ist die Unterstützung von 5G SA für Network Slicing. Das ist ein Bereitstellungsmodus, der es verschiedenen Geräten und Kunden ermöglicht, dedizierte Netzwerkpartitionen wie virtuelle private Mobilfunknetze mit bestimmten Leistungsgarantien, beispielsweise mit minimalen und maximalen Durchsatzraten, zu erhalten. 5G NSA kann Slicing nicht unterstützen.

Wie funktioniert 5G Standalone?

5G SA verwendet sowohl ein 5G-kompatibles Funkzugangsnetz (RAN) als auch einen 5G-kompatiblen Kern, der eine Kombination aus klassischen Core- und Edge-Infrastrukturen ist.

5G-Geräte, zum Beispiel Telefone, Hotspots, Autos oder Fixed-Wireless-Modems, funken in den in den 5G-Standards festgelegten Frequenzbereichen, um über neue Antennengenerationen Verbindungen zu 5G Access Points (AP) herzustellen. Die neuen Antennen ermöglichen viele der Verbesserungen bei der Signalreichweite, dem Gerätedurchsatz und der Gerätedichte.

Die APs kommunizieren mit 5G-Controllern im Edge- und Core-Bereich, die Geräteverbindungen und Konnektivität in den Netzwerken des Anbieters verwalten. Innerhalb der Edge- und Core-Compute-Cluster stützen sich die 5G-Standards auf moderne Computing-Prinzipien, zum Beispiel Virtualisierung und eine Microservices-Architektur mit Containern sowie einer Plattform zur Container-Orchestrierung.

Folglich können Betreiber von 5G-Netzwerken Funktionen vom Edge zu Core zu Edge verlagern, einfach und transparent hoch- und herunterskalieren sowie Kernfunktionen sowohl in privaten als auch öffentlichen Cloud- und Edge-Infrastrukturen betreiben.

Was sind die Vorteile von 5G Standalone?

Wenn der gesamte Funktionsumfang von 5G unterstützt wird, können Unternehmen die folgenden Vorteile nutzen:

• Weitere Verbesserungen bei Geschwindigkeit und Reichweite, die über das hinausgehen, was 5G NSA bietet.
• Unterstützung für die Bereitstellung von Geräten mit höherer Dichte.
• Unterstützung für Anwendungsfälle mit niedriger Latenz und in Echtzeit.
• Unterstützung für eine verbesserte Konnektivität von Unternehmensstandorten durch Network Slicing.
• Bessere Sicherheit als bei 5G NSA.
• Vereinfachung des RAN und des Kerns im Vergleich zu 5G NSA, da 5G SA nur 5G unterstützt und 4G sowie ältere Standards hinter sich lässt – und das, obwohl der 5G-SA-Kern allein komplexer ist als ein reiner 4G-Kern.

Sollten Unternehmen 5G Standalone nutzen?

Ja, Unternehmen sollten 5G SA einsetzen. Ohne sie werden sie nicht den vollen Nutzen aus der Einführung von 5G ziehen können.

5G Non-Standalone ist nicht viel besser als 4G LTE, was die Unterstützung aller potenziellen Anwendungsfälle für zellulare Datendienste in Unternehmen angeht. 5G NSA ist eine wertvolle Brückentechnologie, die es Unternehmen ermöglicht, 5G-fähige Geräte einzusetzen, während Telekommunikationsanbieter ihre Infrastrukturen umstellen. Aber 5G NSA ist nur als Übergangsmodus gedacht, das Ziel ist 5G SA.

Kommunikationstechniker in Unternehmen sollten jedoch bedenken, dass es sich bei 5G-SA-Cores um neue Code-Stacks handelt, die neue Protokolle implementieren. Einerseits kann das bedeuten, dass man die Fehler und Korrekturen älterer Systeme hinter sich lässt. Deren unvermeidliche Ergebnis ist ein Flickenteppich, wie zum Beispiel bei 5G NSA, mit Risiken für die Funktion oder Sicherheit. Andererseits ist neuer Code per Definition weniger erprobt und getestet, so dass er selbst das Potenzial für überraschende und gefährliche Fehler hat.