Private 5G-Netze Was ist private 5G-Netze?
Mit private 5G-Netze können Unternehmen dedizierte Mobilfunkressourcen für mobile Netzwerke nach den neuesten 3GP-Standards bereitstellen. Es ergänzt das WLAN bei der Bereitstellung einer individuell anpassbaren Erfahrung bei voller Kontrolle des Unternehmens, über große Bereiche hinweg und mit dedizierten Ressourcen – und unterstützt so die deterministische Mobilität und latenzabhängige Anwendungen.
- private 5G-Netze erklärt
- Was ist Private LTE?
- Was ist der Unterschied zwischen 5G und private 5G-Netze?
- Wie funktioniert private 5G-Netze?
- Welche Modelle gibt es für private 5G-Netze?
- Private 5G-Netze vs. Private LTE
- Wie sieht der Markt für private 5G-Netze aus?
- Was sind die wichtigsten Anwendungsfälle für private 5G-Netze?
- Was ist der Ansatz von HPE Aruba Networking für private 5G-Netze und WLAN?
- Was ist 5G KI?
- Wie wechseln Client-Geräte zwischen 5G- und WLAN-Netzwerken?
- Was ist 5G Standalone (auch als 5G SA bekannt)?
- Welches Mobilfunkspektrum wird im private 5G-Netze verwendet?
- Vorteile von private 5G-Netze vs. WLAN
Private 5G-Netze vs. 5G erklärt
5G ist die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie und basiert auf 3GPP-Standards. Es basiert auf der Innovation von 4G (auch als LTE bekannt), um die Geschwindigkeit deutlich zu erhöhen, die Latenz zu verringern und die Flexibilität drahtloser Services zu verbessern, um Verbraucher besser zu bedienen und Unternehmen zu digitalisieren. Endbenutzergeräte müssen 5G-kompatibel sein, um in 5G-Netzwerken laufen zu können, da der Standard nicht abwärtskompatibel ist.
Private 5G-Netze nutzt denselben Technologiestandard wie öffentliches 5G. Der Begriff „Private“ in private 5G-Netze bedeutet, dass das Mobilfunk-Netzwerk so bereitgestellt wird, dass es den Anforderungen eines bestimmten Unternehmens gerecht wird, unter dessen Kontrolle und mit dediziertem Zugriff auf interne Ressourcen. Es bietet mehr Zuverlässigkeit und Sicherheit, da die Ressourcen einer bestimmten Entität gewidmet sind. Im Gegensatz zu WLAN, das lizenzfreies Spektrum nutzt, basiert private 5G-Netze auf einem Netzwerksegment eines öffentlichen Netzwerks oder einem leicht lizenziertem Spektrum wie CBRS.
Was ist Private LTE?
Private LTE ermöglicht Unternehmen die Bereitstellung eines Mobilfunk-Netzwerks mit dediziertem Zugriff auf interne Ressourcen, basierend auf dem 3GPP-Standard für LTE/4G. Private 5G-Netze stellt die Evolution der Mobilfunktechnologie dar, die höhere Geschwindigkeiten und geringere Latenz als Private LTE bietet.
Was ist der Unterschied zwischen 5G und private 5G-Netze?
Private 5G-Netze ist eine gemeinsam genutzte Ressource, die Mobilfunkbetreiber ihren Abonnenten bereitstellen. Dagegen bietet private 5G-Netze einem dedizierten Unternehmen unter der Kontrolle des jeweiligen Unternehmens Zugriff auf interne Ressourcen.
Wie funktioniert private 5G-Netze?
Private 5G-Netze besteht aus drei Kernkomponenten und kann vor Ort oder in der Cloud verwaltet sowie als Service oder Hybridmodell bereitgestellt werden:
- 5G Mobile Core
Die Verwaltungsebene des Private 5G-Netze: wird dem Unternehmen über dieselben Tools zugänglich gemacht, die auch für die Verwaltung bestehender WLAN-Netzwerke genutzt werden.
- Radio Access Network (RAN)
Das lokale Funknetzwerk besteht aus kleinen Zellen und nutzt in der Regel gemeinsam genutzte Frequenzen, die speziell für die Verwendung durch Unternehmen bestimmt sind.
- 5G Client-Geräte
Die mobilen Endgeräte im Netzwerk mit physischen oder eSIM-Zugangsdaten.
Das private 5G-Netze kann in der Public oder Private Cloud, vor Ort oder in einem hybriden Modell bereitgestellt werden.
Welche Modelle gibt es für private 5G-Netze?
Es gibt mehrere Modelle, unter anderem:
- private 5G-Netze im Eigentum des Unternehmens: Das Unternehmen besitzt und verwaltet die gesamte Ausstattung und verwendet das gemeinsam genutzte Spektrum, das für die interne Nutzung im Unternehmen vorgesehen ist.
- 5G-as-a-Service: Ein Service Provider oder Systemintegrator stellt das Netzwerk bereit und kann es für ein Unternehmen verwalten.
- Neutraler Host: In jedem der oben genannten Bereitstellungsmodelle akzeptiert das private Netzwerk eingehendes Roaming von Teilnehmern aus einem öffentlichen Mobilfunknetz und überbrückt so lokale Lücken in der Mobilfunkabdeckung.
private 5G-Netze vs. Private LTE
5G und LTE sind 3GPP-Standards für Mobilfunk. LTE, auch bekannt als 4G, bezeichnet die Generation unmittelbar vor 5G. 5G an sich bietet Architektur- und Leistungsverbesserungen, die auf bestimmte Netzwerkanforderungen von Unternehmen zugeschnitten sind. Dies geschieht auf Grundlage von drei grundlegenden Technologien zur Verbesserung der spektralen Effizienz:
- Flexible Core-Netz-Architektur
- 5G-Funk
- Mobiles Edge Computing, das Ressourcen vom Kern näher an den Ort verschiebt, an dem Daten genutzt und generiert werden
Wie sieht der Markt für private 5G-Netze aus?
Laut Analysis Mason (Analysy Mason, Telecoms capex: worldwide trends and forecasts 2018–2028, 2024) soll der Markt bis 2028 ein Volumen von 9 Milliarden US-Dollar erreichen.
Was sind die wichtigsten Anwendungsfälle für private 5G-Netze?
Private Mobilfunknetze (LTE und 5G) stellen einen neuen Markttrend dar, in dem bisher die meisten Investitionen in den Bereichen Energieversorgung, Bergbau, Fertigung, Transport, Logistik, Behörden und öffentliche Einrichtungen getätigt werden. Da private Mobilfunknetze immer enger in bestehende WLAN-Netzwerke integriert werden, eröffnen sich Möglichkeiten für ein breiteres Spektrum von Märkten: unter anderem bei der Abdeckung größerer Bereiche, einer Trennung von Gäste- und Verwaltungsverkehr, der Gewährleistung einer verstärkt deterministischen Mobilität für Hochgeschwindigkeits-IoT-Clients oder beim Schließen von Lücken in der Abdeckung der öffentlichen Netze. Beispiele:
- Einzelhändler können mobile Verkaufsterminals und Bestandsscanner bedienen, Gebäude-IoT-Systeme verbinden, widerstandsfähige Tablets auf Gabelstaplern einsetzen und Roboter-Lagersysteme betreiben
- Hersteller können kabellose Elektrowerkzeuge verwenden, um jeden Aspekt der Produktentwicklung im Rahmen der Produktion aufzuzeichnen. Außerdem können sie Bildverarbeitungssysteme für die automatisierte Qualitätsprüfung einsetzen
- Öffentliche Veranstaltungsorte können Tickets scannen und Push-to-Talk (PTT-)Sprachkommunikation zwischen dem Personal ermöglichen. Sportmannschaften können an der Seitenlinie sichere Datenterminals für die Entscheidungsfindung in Echtzeit einsetzen
- Krankenhäuser können latenzempfindliche medizinische Telemetrie an Pflegestationen und an den Servern elektronischer Patientenakten bieten sowie PTT-Sprachkommunikation für klinisches Personal bereitstellen und den gebäudeinternen Mobilfunkservice für Patienten, Familien und Personal verbessern
- Bergbau und Schwerindustrie können private 5G-Netze nutzen, um große Bereiche abzudecken, ohne dass Kabel verlegt werden müssen.
Was ist der Ansatz von HPE Aruba Networking für private 5G-Netze und WLAN?
HPE Aruba Networking geht davon aus, dass Unternehmen in Zukunft auf private Mobilfunknetze und WLAN angewiesen sein werden, um ihre Wireless-Anforderungen zu erfüllen. Unternehmen haben uns wissen lassen, dass sie private Mobilfunk- und WLAN-Verbindungen nicht in Silos bereitstellen möchten und eine kombinierte Lösung bevorzugen, die es ihnen ermöglicht, diese mit vorhandenen Tools und zu vertrauten Bedingungen zu verwalten.
Die Übernahme des Marktführers für private 5G-Netze, Athonet, gibt HPE einen Schub bei der Cloud-nativen 5G-Kernsoftware und die Möglichkeit, HPE Aruba Networking private 5G-Netze vor Ort, vollständig in der Cloud oder als Hybridmodell bereitzustellen. Um Unternehmen die Einführung von private 5G-Netze zu erleichtern, hat HPE außerdem eine Komplettlösung angekündigt, die ein Cloud-natives Dashboard, einen Kern, eine Hardware-Appliance, kleine Zellen und SIM- oder eSIM-Karten umfasst. Das Ziel besteht darin, die Bereitstellung privater Mobilfunkdienste so einfach zu machen wie WLAN.
Was ist 5G KI?
5G spielt in der KI eine wichtige Rolle. KI bringt neue Herausforderungen hinsichtlich des Verkehrswachstums, der Leistung und der Latenz mit sich. KI generiert mehr Daten, und diese Daten können nicht an einem einzigen Ort gespeichert werden. Sie ist wirklich dynamisch und muss mehrfach verarbeitet werden, oft an verschiedenen Orten, was wiederum zu einem erheblichen Anstieg der Datenlast in den Netzwerkumgebungen der Kunden führt.
Damit Unternehmen in der Lage sind, alle Daten zu erfassen – unabhängig davon, wo sie generiert werden – müssen Unternehmen eine möglichst breite Palette von Konnektivitätsoptionen implementieren, einschließlich private 5G-Netze. Aufgrund der der KI innewohnenden parallelen Verarbeitung muss die Latenz auf ein Minimum beschränkt werden. private 5G-Netze bietet eine großflächige Abdeckung für eine breite Palette von Endbenutzergeräten und ist dennoch äußerst zuverlässig mit sehr geringer Latenz.
Wie wechseln Client-Geräte zwischen 5G- und WLAN-Netzwerken?
Mit HPE Aruba Networking Air Pass können WLAN-fähige Geräte mit SIM-Zugangsdaten automatisch eine Verbindung zu lokalen WLAN-Netzwerken herstellen. Eine Kombination des Air Pass Service, der Passpoint-Authentifizierung und Wi-Fi Calling (WFC) stellt eine stabile Mobilfunkabdeckung im Gebäude und auf dem Gelände sicher, die über WLAN bereitgestellt wird und dabei SIM-basierte Identitäten mit den Berechtigungsnachweisen des Unternehmen abstimmt.
Was ist 5G Standalone (auch als 5G SA bekannt)?
Zum Hintergrund: Als 5G erstmals eingeführt wurde, basierte es in der Regel auf einem nicht eigenständigen 5G-Kern, auch als 5G NSA bekannt. Durch die Verwendung eines 4G (LTE)-Kerns und 5G RAN konnten Serviceprovider mit diesem Zwischenschritt 5G einführen, ohne die zentralen Backend-Systeme ersetzen zu müssen, und dabei dennoch höhere Geschwindigkeiten und eine bessere Zuverlässigkeit als ein vollständiges 4G-Netzwerk bieten. Im Gegensatz zu 5G NSA verwendet 5G Standalone einen 5G-Kern und ein 5G-Funk mit Cloud-nativer Architektur für mehr Flexibilität und dynamische Ressourcenzuweisung. Der heutige Schwerpunkt liegt auf der Einführung eigenständiger 5G-Implementierungen.
Welches Mobilfunkspektrum wird im private 5G-Netze verwendet?
In private 5G-Netze-Implementierungen kann entweder ein gemeinsam genutztes oder leicht lizenziertes Spektrum verwendet werden. In Ländern wie den USA kann das lizenzfreie Spektrum, bekannt als CBRS oder Band 48, für private 5G-Netze verwendet werden. In anderen Ländern, in denen kein lizenzfreies Spektrum verfügbar ist, wird das Mobilfunkspektrum von den Mobilfunknetzbetreibern mittels Network Slicing zur Verfügung gestellt. Die folgende Karte zeigt die Verfügbarkeit des lizenzfreien oder leicht lizenzierten Spektrums.
Vorteile von private 5G-Netze vs. WLAN
Bei private 5G-Netze und WLAN wurde oft ein „Entweder-Oder“ diskutiert. Beides ergänzt sich jedoch hervorragend, und Unternehmen suchen nach neuen Möglichkeiten, private 5G-Netze und WLAN 6/WLAN 6E gemeinsam zu nutzen.
Private 5G-Netze und WLAN ergänzen sich:
- Private 5G-Netze bietet eine breitere Abdeckung, Mobilität mit hoher Geschwindigkeit und deterministischen Netzwerkzugriff.
- WLAN 6 und WLAN 6E (802.11ax) liefern die höchste Netzwerkkapazität bei Implementierungen mit hoher Dichte, besonders in Innenbereich.
Einige Beispiele aus der Branche:
- Große öffentliche Veranstaltungsorte verwenden dediziertes Private 5G-Netze für sichere Anwendungen im Backend und und reservieren gleichzeitig das leistungsstarke WLAN für Fanaktivitäten.
- Lagerhäuser nutzen private 5G-Netze zur Bereitstellung von nahtlosem Roaming über große Bereiche für schnell fahrende Roboter/autonome Fahrzeuge, während sie WLAN 6/6E für den Einsatz im Büro und IoT-Anwendungen wie berührungslose Türschlösser wählen.
- Hochschuleinrichtungen nutzen private 5G-Netze für Sicherheitskameras auf dem Campus und WLAN für Hörsäle und Wohnheime mit hoher Dichte.
- Regierungsorganisationen verwenden private 5G-Netze für Anwendungen mit hoher Vertraulichkeitsstufe, WLAN dagegen für Mobilität im Innenbereich und den Gästezugriff.
