Private 5G-Netze: Tipps zum Aufbau der Netzwerkarchitektur
Private 5G-Netzwerke könnten Organisationen eine größere Kontrolle über ihre Wireless-Umgebungen ermöglichen. Kosten und Komplexität hingegen wirken zunächst abschreckend.
Genauso wie frühere Generationen der Mobilfunktechnologie anfangs euphorisierten, wird auch 5G-Networking derzeit für eine Vielzahl von potenziellen Interessenten mit großem Tamtam vorgestellt. Die Mobilfunkanbieter machen 5G ihrer riesigen Kundenbasis vorzeitig schmackhaft, aber im Hintergrund köchelt noch eine ganz andere 5G-Story.
Eine wachsende Zahl von Anbietern und potenziellen Unternehmenskunden beobachten, wie private 5G-Netze die Wireless-Konnektivität von Organisationen in Zukunft neu gestalten könnten. Im Folgenden betrachten wir einige zentrale Aspekte der Architektur von privaten 5G-Netzwerken. Hierbei geht es um das Warum und das Wie.
Definieren Sie Ihre 5G-Anforderungen
5G-Netze werden sowohl evolutionär als auch revolutionär sein. 5G folgt 4G/LTE und führt zu vergleichsweise deutlichen Performance-Verbesserungen. Das Versprechen von 5G klingt beeindruckend, aber die Realisierung von Vorteilen im großen Maßstab ist noch nicht sehr schnell und konsequent erfolgt. Für jeden, der an der Implementierung einer privaten 5G-Netzwerkarchitektur interessiert ist, ist es wichtig, die Kompromisse zu verstehen, die auf dem Weg dorthin erforderlich sind.
Kleine Zellen, und oft auch noch mehr von ihnen, können das potenzielle Inhouse-Deployment von privatem 5G verkomplizieren. Gleichzeitig dürften die Kontrolle und Leistungsfähigkeit eines privaten 5G-Netzwerks einen überzeugenden Mehrwert bieten.
Doch warum sollte man in privates 5G-Networking investieren? Die Technologie ist teuer und wird in den meisten Umgebungen wahrscheinlich weder WLAN noch LAN vollständig ersetzen. Damit dürfte es ein weiteres System sein, das im Budget untergebracht werden muss.
Ähnlichkeiten zwischen WLAN und privatem 5G
Wie bei WLAN/Wi-Fi bestimmen auch bei 5G die Anforderungen des Unternehmens das Netzwerkdesign. Bevor Unternehmen jedoch mit der Entwurfsphase von Wi-Fi oder 5G beginnen können, müssen sie verstehen, was sie von dem Netzwerk erwarten. Wi-Fi und privates 5G haben die folgenden Merkmale gemeinsam:
Die Anforderungen bestimmen das Design: Wenn ein Unternehmen nicht in der Lage ist, die Anforderungen an das Netzwerk im Detail zu definieren, dann ist es fast unmöglich, es richtig zu entwerfen.
Design-Fähigkeiten sind wichtig: Das Netzwerkdesign kann zwar intern durchgeführt werden, aber nur, wenn die mit dieser Aufgabe betrauten Personen über eine spezielle Ausbildung verfügen. Andernfalls überlässt man diese Aufgabe am besten einem Dritten, der sich auf das Systemdesign für die jeweilige Technologie spezialisiert hat.
Integration ist unerlässlich: Sowohl Wi-Fi als auch privates 5G sind nur ein Teil des gesamten Netzwerks und erfordern eine durchdachte Integration in die LAN- und möglicherweise WAN-Umgebung, um erfolgreich zu sein.
Die Kabel nicht vergessen: Sowohl Wi-Fi als auch privates 5G haben ihre eigene Verkabelung und ihre eigenen Wege, die es zu berücksichtigen gilt.
Unterschiede zwischen WLAN und privatem 5G
Wi-Fi gibt es schon seit mehr als 20 Jahren. Es ist in fast allen Ecken der Netzwerkumgebung von Unternehmen gut etabliert. Im Vergleich dazu sind Private 5G und sogar Private LTE relative Neulinge. Zu den wichtigsten Unterschieden zwischen Wi-Fi und privatem 5G gehören die folgenden:
Gerätedichte: Wi-Fi-kompatible Geräte gibt es überall, aber nicht viele Gerätetypen und -modelle können von privatem 5G profitieren, selbst wenn es für eine bestimmte Anwendung der bessere Dienst ist.
Zugangshürden: Das private 5G-Paradigma basiert auf einem Abonnement, genau wie das öffentliche 5G. Anders als bei Wi-Fi ist es schwierig, jeden in ein privates 5G Netzwerk zu lassen. Die Nutzer müssen ein dafür geeignetes Gerät besitzen und für den Zugang registriert sein.
Zellen und Abdeckung: Wenn es um die einfache Abdeckung geht, sollten Unternehmen mit privaten 5G-Zellen mehr Fläche abdecken können als mit Wi-Fi. Wenn jedoch die von privaten 5G-Netzen versprochenen hohen Geschwindigkeiten erreicht werden sollen, müssen die Zellengrößen sorgfältig geplant werden.
Überlegungen zur Einführung von privaten 5G
Nachdem Sie das Warum für privates 5G geklärt haben, kommt jetzt das Wie ins Spiel. Für die meisten Umgebungen wird externe Hilfe notwendig sein, um alles richtig zu machen. Wie bei jedem Netzwerkdesign – das gilt insbesondere für Wireless-Netzwerke – können verschiedene Netzwerkstandorte sehr unterschiedliche Anforderungen haben. Während private Netzwerke sich mitunter auf einfache Liniendiagramme reduzieren lassen, können sie auch extrem kompliziert sein. Das hängt von einer Vielzahl an Faktoren ab.
Abbildung 1: Werfen Sie einen genaueren Blick auf die Komponenten und Verbindungen von privaten 5G-Netzwerken.
Kleinzellenhardware – zum Beispiel gNodeB-Geräte und Remote Radio Heads (komplette Basisstation inklusive Antenne) zusammen mit ihrer Interconnect-Verkabelung – bildet den Access Edge des privaten 5G-Netzwerks. Diese Geräte benötigen eine starke Upstream-Konnektivität zum LAN und wahrscheinlich ebenso ins Internet. Clients greifen natürlich als 5G-Funkeinheiten auf das Netzwerk zu. Wie es aber upstream aussieht, hängt entscheidend davon ab, ob Glasfaser-, Kupfer-, Mikrowellen- oder Satellitenverbindungen (beziehungsweise ein Mix daraus) zum Einsatz kommen.
Bei privaten 5G-Netzwerken kann es durchaus zu einer schnelleren Rollout-Rate kommen, wenn deren ROI-Modelle sich konkretisieren und mehr Unternehmen mitmachen.
Um auch die umfangreichsten 5G-Netze zu unterstützen, muss die Upstream-Konnektivität entsprechend skaliert werden – üblicherweise gemessen in Dutzenden von Gigabyte für Schnittstellen. Das gesamte Modell muss exakt in Ihr bestehendes Netzwerk eingepasst werden. Infolgedessen spielen Switching, Routing, Sicherheit und Core-Services wie das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) und Domain Name System (DNS), die pro Organisation maßgeschneidert sind, alle eine Rolle.
Private 5G ist Teil des Netzwerks eines Unternehmens, während die 5G-Versionen der Telekommunikationsanbieter auf deren eigenen Kerndiensten basieren. Hybride Topologien kombinieren sowohl privates als auch öffentliches 5G. Das führt sowohl zu mehr Flexibilität als auch zu mehr Komplexität.
Öffentliche 5G-Netze werden sich mit 4G viele Jahre lang großflächig überschneiden. Angesichts der Größe und Unterschiedlichkeit der abzudeckenden Gebiete, die berücksichtigt werden müssen, kann 5G in großem Umfang einfach nicht so schnell ausgerollt werden. Dagegen kann es bei privaten 5G-Netzwerken durchaus zu einer schnelleren Rollout-Rate kommen, wenn deren ROI-Modelle sich konkretisieren und mehr Unternehmen mitmachen.
Denken Sie daran, dass es sich hierbei nicht um ein universelles Modell handelt. Es wird zahllose Änderungen an den aktuellen Konstrukten von privaten 5G-Netzen geben, abhängig davon, welchem Zweck sie dienen und um welche Frequenzen es geht.
Wie man ein privates 5G Netzwerk aufbaut
Unabhängig von der jeweiligen Größe und Einstellung eines neuen privaten 5G-Netzwerks sind die folgenden Schritte erforderlich:
Definieren Sie die Anforderungen und den Nutzungsumfang des Netzwerks.
Identifizieren Sie Client-Geräte, die die Anforderungen erfüllen sollen.
Finden Sie einen privaten 5G-Dienst. Auf eine Angebotsanfrage werden wahrscheinlich Antworten von führenden Systemanbietern und anderen Dienstleistern eingehen, die sich auf komplette private 5G-Dienste spezialisiert haben.
Entwerfen Sie das Netzwerk. Dies kann vor oder nach dem Auswahlverfahren für den Anbieter erfolgen, ist aber ein wichtiger Meilenstein beim Aufbau des Systems.
Bauen Sie die physische Schicht auf.
Implementieren Sie die Systemaufschaltung.
Integrieren Sie das private 5G-Netzwerk in das übrige Netzwerk.
Führen Sie Tests und Anpassungen durch.
Obwohl die meisten privaten 5G-Implementierungen immer noch ein erhebliches Maß an externer Hilfe erfordern, entwickelt sich eine wachsende Zahl von WLAN-Experten zu Wireless-Generalisten, die sich mit privaten 5G- und anderen Technologien wie Long Range WAN auskennen, da sich die gesamte Wireless-Landschaft weiterentwickelt.
