Der Begriff 5G besteht lediglich aus zwei Buchstaben, schließt jedoch die gesamte Mobilfunknetzinfrastruktur ein. Dies reicht von 5G-Endgeräten wie Smartphones und IoT-Geräten bis hin zu Edge- und Core-Rechenzentren, in denen Netzwerkanwendungen sowie Over-the-Top-Anwendungen (OTT-Anwendungen) von Privatkunden und Unternehmen gehostet werden, und deckt auch alles andere dazwischen ab. Dieser Ende-zu-Ende-Service-Pfad durchläuft sowohl drahtgebundene als auch drahtlose Domänen. Ein 5G-Netz ist also im Grunde ein ausgedehntes, drahtgebundenes paketoptisches Netz mit 5G New Radios (NR) und Antennen am Edge.

Demnach reicht der drahtlose Teil, den die Inhalte der Endbenutzer (Menschen oder auch – man denke nur an IoT – Maschinen) zurücklegen müssen, von den Endgeräten, dem sogenannten User Equipment (UE), bis zur Funkeinheit, der sogenannten Radio Unit (RU), an der Spitze eines Mobilfunkmasts oder an einem Gebäude. Der Rest der Strecke verläuft über drahtgebundene Netze, die aus physischen und virtuellen Netzwerkelementen bestehen. In einigen Fällen kann und wird Mikrowellen-Backhaul eingesetzt. Um jedoch eine höhere Kapazität und zukünftig ein schnelleres und besonders einfaches Upgrade zu gewährleisten, gibt es praktisch keine Alternative zu drahtgebundenen paketoptischen Netzen. Dies gilt vor allem aufgrund des immer stärkeren Anstiegs der Geschwindigkeit und der Anzahl der 5G-Endpunkte.German translation for the 5G network slicing diagram

Abbildung 1: Ende-zu-Ende-5G-Servicepfad

Die entscheidende Bedeutung von xHaul-Transportnetzen

Fronthaul-, Midhaul- und Backhaul-Netze, die zusammen als xHaul-Netze bezeichnet werden, sind für den erfolgreichen Rollout von 5G-Services von entscheidender Bedeutung. Der Grund dafür ist, dass xHaul-Transportnetze die Funkeinheiten (Radio Units, RUs), dezentralen Einheiten (Distributed Units, DUs) und Zentraleinheiten (Centralized Units, CUs), die das Radio Access Network (RAN) beinhalten, mit dem 5G-Core verbinden. Da Leistungsgarantien durch Network Slicing im Rahmen von E2E Service Level Agreements (SLAs) letztendlich über 5G-Netze angeboten werden, steigt die Bedeutung der xHaul-Netze weiter, denn der Großteil der E2E-Servicepfade verläuft über drahtgebundene Netze.

Dies gilt weniger für Anwendungsfälle wie ultra-reliable Low Latency Communications (urLLC), wo Multi-Access Edge Computing (MEC) genutzt wird, indem die Speicher- und Rechenleistung weiter in Richtung RUs verschoben wird und so die Distanz über drahtgebundene Netze verkürzt wird. Allerdings werden in absehbarer Zukunft die meisten Inhalte, auf die über das RAN zugegriffen wird, auch weiterhin aus weit entfernten Core-Rechenzentren stammen, während gleichzeitig der weltweite Rollout von Edge-Rechenzentren läuft.

Neue Möglichkeiten und Herausforderungen durch 5G

Für die erfolgreiche umfassende Nutzung von 5G müssen Netzbetreiber aus dem Wholesale- und Mobilfunkbereich neue Technologien, Architekturen, Betriebsmodelle und Skillsets anwenden und gleichzeitig auch weiterhin 4G-Netze unterstützen, die uns noch ein paar Jahre erhalten bleiben werden. Der 2021 Mobility Economy Report von GSMA Intelligence prognostiziert, dass es im Jahr 2025 immer noch mehr als 5 Milliarden aktive 4G-Verbindungen geben wird. Das Konvergieren von 4G- und 5G-Netzen und des darüber laufenden Datenverkehrs ist daher für die finanzielle Überlebensfähigkeit von Betreibern aus dem Wholesale- und Mobilfunkbereich von essenzieller Bedeutung. Der Grund hierfür ist, dass die Errichtung mehrerer Netzwerk-Overlay-Infrastrukturen zu komplex, teuer und risikobehaftet ist. Das bedeutet wiederum aber auch, dass jeder Betreiber den Umstieg von 4G auf 5G auf eine jeweils ganz eigene Art und Weise vollziehen muss.

Die Infrastruktur von Mobilfunknetzen ist von jeher geschlossen und proprietär aufgebaut, sodass die Mobilfunkbetreiber gezwungen waren, sich für einen spezifischen Anbieter zu entscheiden. Als Folge waren sie an die Produkte, den Investitionsschwerpunkt, die Fähigkeiten und Kenntnisse sowie die finanzielle Tragfähigkeit eines einzigen Unternehmens gebunden. Ein breiter aufgestelltes Multi-Vendor-Umfeld, das auf Offenheit basiert, ermöglicht es den Betreibern, genau die Komponenten auszuwählen, die sie als besonders gut erachten und die ihre spezifischen Bedürfnisse am besten erfüllen.

Zusätzlich zu einem offenen Ansatz müssen die Betreiber außerdem betriebliche Prozesse mit einem hohen Anteil an manuellen Arbeitsschritten hinter sich lassen. Mit derartigen Prozessen lässt sich der schiere Umfang und die erhöhte Komplexität, die mit 5G einhergeht, ganz einfach nicht bewältigen. Die Betreiber müssen sich schnell einer analytikgestützten Automatisierung zuwenden, mit deren Hilfe sie den kompletten Lifecycle von 5G-Services besser managen können. Dies ist auch der Punkt, an dem sich Offenheit und analytikgestützte Automatisierung überschneiden. Durch einen offenen, ganzheitlichen Ansatz beim Ausbau von 5G-Netzen können die Betreiber sich für wirklich erstklassige Automatisierungssoftware entscheiden, die für das vereinfachte und risikoarme Management eines offenen Ende-zu-Ende-5G-Netzes nach dem Multi-Vendor-Prinzip von entscheidender Bedeutung ist.

Wie können Mobilfunknetzbetreiber die Offenheit, Automatisierung und Skalierbarkeit erreichen, die für 5G erforderlich ist? Mithilfe des Adaptive NetworkTM-Ansatzes.

Der Adaptive Network-Ansatz für 5G

Betreiber, die den Rollout von 5G-Netzen vorantreiben, sollten den Adaptive Network-Ansatz verfolgen und so von einer programmierbaren Infrastruktur, Analytik und Intelligenz sowie Softwaresteuerung und Automatisierung profitieren. Diese Elemente werden wiederum durch das technologische Schlüsselprinzip der Offenheit und Skalierbarkeit unterstützt. Ergänzt werden diese grundlegenden Elemente durch ein professionelles Serviceangebot, mit dessen Hilfe Netzbetreiber unabhängig davon, wo sie beim Umstieg auf 5G gerade stehen, die Weiterentwicklung hin zu ihrem ganz eigenen Netzwerkendzustand realisieren können.

German translation for the adaptive network blog graphic

Figure 2:  Adaptive Network™ de Ciena

Die 5G-Netzwerklösungen von Ciena basieren auf unserem Adaptive Network-Ansatz und sorgen für Offenheit, Skalierbarkeit und Automatisierung – Faktoren, die für die Unterstützung von 4G unerlässlich sind, während gleichzeitig neue 5G-Services eingeführt werden. All dies geschieht über eine konvergierte 4G/5G-xHaul-Netzwerkinfrastruktur. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie der Adaptive Network-Ansatz Netzbetreiber in die Lage versetzt, den Edge gewinnbringend zu nutzen, laden Sie sich unser Whitepaper 5G-Erfolg mit dem Adaptive Network-Ansatz. herunter.

Own 5G. Own the edge. Für Netzbetreiber ist das ganz einfach.