Leitfaden zum Aufbau eines privaten 5G-Netzes: Best Practices

Durch die zunehmende Nutzung mobiler Geräte und das Aufkommen neuer Technologien wie autonomer Fahrzeuge müssen Branchen darauf vorbereitet sein, die Nachfrage der Verbraucher zu erfüllen. Die 5G-Bewegung gewinnt seit einigen Jahren an Fahrt, befindet sich aber noch deutlich in der Frühphase.

Zu den frühen Anwendern von 5G werden Behörden und Unternehmen gehören. Diese ersten Nutzer werden Erkenntnisse darüber liefern, wie die Technologie eingesetzt werden kann, und damit den Grundstein für private 5G-Netze legen. Die exponentiellen Vorteile des 5G-Netzes werden zunächst in diesen größeren Organisationen sichtbar, bevor sie in den darauffolgenden Jahren auf den Verbrauchermarkt durchsickern.

Damit Ihr Unternehmen beim Aufbau eines privaten 5G-Netzes einen Vorsprung hat, müssen Sie eine Infrastruktur schaffen, die dieses unterstützt.

Was ist ein privates 5G-Netz?

Private 5G-Netze (von der Mobilfunk-Telekommunikations-Standardisierungsorganisation 3GPP als nichtöffentliche Netze bezeichnet) sind Netzwerke mit hohen Geschwindigkeiten und Kapazitäten sowie extrem niedriger Latenz, die Gigabit-Geschwindigkeiten ermöglichen. Diese Netze werden in der Regel eingerichtet, um private Geräte für die interne Nutzung in Unternehmen zu verbinden, etwa in Produktionsstätten, Behörden, Finanzinstituten und Krankenhäusern.

Private 5G-Netze nutzen lizenziertes, gemeinsam genutztes oder unlizenziertes Funkspektrum sowie 5G-Mobilfunk-Basisstationen, Small Cells und weitere Komponenten des Radio Access Network (RAN), um Datenverbindungen mit extrem hohen Geschwindigkeiten bereitzustellen und Sprache sowie Daten an Edge-Geräte wie Router, Routing-Switches, integrierte Zugangsgeräte, Multiplexer und weitere Geräte zu übertragen.

Warum private 5G-Netze immer beliebter werden

Die Einführung privater 5G-Netze nimmt weltweit an Fahrt auf, da Regulierungsbehörden Unternehmen mehr Spektrum zuweisen, damit diese ihre eigenen privaten 5G-Netze entwickeln und betreiben können. Diese gestiegene Nachfrage nach privaten 5G-Netzen wird von mehreren Faktoren angetrieben, darunter Bedenken hinsichtlich Sicherheit, Latenz und Bandbreitenbeschränkungen.

Aufgrund dieser Faktoren wenden sich viele Organisationen privaten 5G-Netzen zu, um Kontrolle darüber zu gewinnen, wie Daten über ihre Infrastruktur übertragen werden. Laut Accedian planen 76 % der Hersteller, bis 2024 private 5G-Netze einzusetzen.

Dies stellt für Unternehmen einen bedeutenden Wandel dar, insbesondere für Hersteller, die 5G-Funktionen benötigen, um disruptive Anwendungen für intelligente Fabriken, die digitale Transformation und das Internet der Dinge (IoT) zu entwickeln.

Eine weitere Studie, die Morning Consult 2020 im Auftrag von Verizon durchgeführt hat, zeigte: Unter 700 Entscheidungsträgern im Bereich der Unternehmens-IT hatten etwa 55 % der Entscheider bereits von 5G-Netzen gesehen, gelesen oder gehört, und 80 % waren der Ansicht, dass diese neue Chancen für ihr Unternehmen, ihre Branche (79 %) und ihre Rolle (79 %) schaffen würden. Darüber hinaus glaubten sieben von zehn Befragten, dass 5G ihrem Unternehmen helfen werde, die negativen Auswirkungen der COVID-19-Pandemie zu überwinden (69 %).

Einige Branchen, etwa die Fertigungsindustrie, haben bereits erhebliche Investitionen in die 5G-Technologie getätigt. Das liegt daran, dass Fertigungsunternehmen diese Technologien nutzen können, um die betriebliche Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Kosten für Produktions- und Lieferketten zu senken.

Auch andere Branchen, etwa das Gesundheitswesen, profitieren von der Einführung privater 5G-Netze, da diese den Schutz der Patientendaten gewährleisten und gleichzeitig sicherstellen, dass wichtige medizinische Informationen bei Bedarf schnell übertragen werden können.

Mehr über private 5G-Netze lesen: Was ist ein privates 5G-Netz?

Die geschäftlichen Vorteile eines privaten 5G-Netzes

Private 5G-Netze bieten Unternehmen höhere Geschwindigkeiten als 4G-Netze, zuverlässige Verbindungen mit minimaler Latenz, bessere Kontrolle und Schutz vor Bedrohungen und vieles mehr. Zu den weiteren Vorteilen gehören:

Schnellere und zuverlässigere Verbindungen

Verbindungen über private 5G-Netze können schneller sein als herkömmlicher Internetzugang. Dadurch profitieren Nutzer von schnelleren Downloads und Uploads mit weniger Pufferzeiten. Dank höherer Bandbreiten sind die Verbindungen außerdem zuverlässiger.

Bessere Sicherheit und Datenschutz

In einem öffentlichen 5G-Netz kann jeder auf Ihren Netzwerkverkehr zugreifen und ihn abfangen. Bei einem privaten 5G-Netz können sich nur autorisierte Nutzer verbinden. Das sorgt für mehr Sicherheit und Datenschutz.

Geringere Latenz

Private 5G-Netze bieten hohe Bandbreiten; dadurch ist die Latenz bei der Nachrichtenübermittlung zwischen Geräten gering. Darüber hinaus ermöglicht ein privates 5G-Netz mit Cloud- und Edge-Computing in Unternehmensanwendungen eine äußerst zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz (URLLC), indem Daten an der Quelle verarbeitet werden.

Effizientere Nutzung des Spektrums

Eine effiziente Zuweisung von Spektrumressourcen ist beim Aufbau eines drahtlosen Netzwerks wichtig, unabhängig davon, ob es sich um ein öffentliches oder privates 5G-Netz handelt. In den meisten öffentlichen 5G-Netzen teilen sich die Nutzer die Spektrumressourcen. Das bedeutet, dass mehrere Parteien jederzeit auf verschiedene Teile eines einzelnen Frequenzbands zugreifen können.

Bei privaten 5G-Netzen verfügt dagegen jede Partei über eigene Spektrumressourcen. So können Unternehmen sicherstellen, dass die Leistung ihres Netzes nicht durch den Wettbewerb um begrenzte Spektrumressourcen beeinträchtigt wird.

Eine bessere Nutzererfahrung

Bei Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit ist eine gute Nutzererfahrung entscheidend. Da private 5G-Netze alle drei Aspekte bieten – höhere Geschwindigkeiten, zuverlässigere Verbindungen und bessere Sicherheit –, sorgen sie insgesamt für eine deutlich bessere Nutzererfahrung.

Lesen Sie auch: Warum 5G nicht nur etwas für Netzbetreiber ist

Herausforderungen beim Aufbau eines privaten 5G-Netzes

Das Versprechen schnellen Internets und nahezu unbegrenzter Bandbreite ist für Unternehmen verlockend. Dennoch können einige Herausforderungen den effektiven und rechtzeitigen Ausbau solcher Netze erschweren.

Kosten

Die Kosten für den Ausbau eines 5G-Netzes können je nach Größe und Standort einer Organisation unerschwinglich hoch sein. Die Einrichtung eines einzelnen Funkstandorts, auch Zugangspunkt genannt, kann Hunderttausende oder sogar Millionen US-Dollar kosten.

Verfügbarkeit des Spektrums

Für den Aufbau eines 5G-Netzes benötigen Sie Spektrum. Die Kosten und regulatorischen Anforderungen für den Erwerb von Spektrum unterscheiden sich jedoch je nach Standort. Daher ist es wichtig, vor der Umsetzung Ihrer Pläne zu ermitteln, wie viel Spektrum Sie benötigen.

Integration

Die Integration neuer Technologien in bestehende Systeme kann eine Herausforderung darstellen. Wenn Sie bereits vorhandene Infrastrukturen wie Glasfaser- oder Koaxialkabel nutzen möchten, sollte die Integration reibungslos verlaufen. Schwieriger kann die Integration jedoch sein, wenn Sie neuere Technologien wie Millimeterwellen-Funkfrequenzen einsetzen möchten, die eine schnellere Datenübertragung ermöglichen.

Was sollte ich vor dem Start meines 5G-Projekts beachten?

Vor Beginn Ihres Projekts sollten Sie mehrere Faktoren berücksichtigen.

• Ermitteln Sie, ob Ihr Unternehmen ein eigenes 5G-Netz benötigt.
• Entscheiden Sie, ob Sie ein dediziertes 5G-Netz aufbauen oder Kapazität im bestehenden Netz eines Netzbetreibers erwerben möchten. Wenn Sie ein eigenes Netz aufbauen, sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Budget sowohl die Ausrüstung als auch die Wartungskosten abdeckt. Andernfalls sollten Sie den Bezug von Kapazität bei einem Anbieter in Betracht ziehen.
• Überlegen Sie, wie viel Spektrum Sie benötigen, und bedenken Sie, dass unterschiedliche Frequenzbänder unterschiedliche Möglichkeiten und Einschränkungen haben.
• Ermitteln Sie, welche staatlichen Vorschriften Ihre Pläne beeinflussen könnten.

So bauen Sie ein privates 5G-Netz auf

Für den Aufbau eines privaten 5G-Netzes benötigen Sie 5G-Ausrüstung wie Basisstationen, Mini-Türme und Small Cells. Außerdem:

• Sie benötigen eine Antenne, die Millimeterwellensignale senden und empfangen kann.
• Sie benötigen einen Funkzugangsknoten, der diese Signale verarbeitet und an Ihr Kernnetz weiterleitet.
• Sie benötigen ein leistungsfähiges Kernnetz mit hoher Kapazität, das diese drahtlosen Verbindungen verarbeiten kann.

Für den Aufbau Ihres privaten 5G-Netzes ist es hilfreich zu verstehen, wie Mobilfunknetze funktionieren und wie Small Cells arbeiten. Außerdem sollten Sie überlegen, ob Sie lizenziertes oder unlizenziertes Spektrum nutzen möchten. Unternehmen müssen Spektrum von der Regierung, Mobilfunknetzbetreibern (MNOs) oder Drittanbietern von Spektrum erwerben. Lizenziertes Spektrum ist in der Regel teurer als unlizenziertes, bietet jedoch eine bessere Qualität und Zuverlässigkeit.

Wenn Sie sich schließlich dafür entscheiden, ein privates Netz unter Nutzung eines unlizenzierten Spektrums aufzubauen, sollten Sie sicherstellen, dass Ihre Ausrüstung Carrier Aggregation (CA) unterstützt. Carrier Aggregation ermöglicht es mehreren Hardwarekomponenten verschiedener Anbieter, gemeinsam als ein großes drahtloses System zu arbeiten.

Best Practices für den Aufbau eines privaten 5G-Netzes

Auch wenn es keine unumstößlichen Regeln dafür gibt, was beim Aufbau eines privaten 5G-Netzes als Best Practice gilt, werden private 5G-Netze ein wichtiger Baustein Ihrer Unternehmensnetzstrategie sein. Um diese Vorteile zu nutzen, müssen Sie beim Design und bei der Bereitstellung eines privaten 5G-Netzes jedoch bewährte Verfahren befolgen.

Kosten und Geschwindigkeit abwägen

Wenn Sie entscheiden, wie viel Bandbreite Sie von Netzbetreibern erwerben möchten, sollten Sie zunächst prüfen, wie viele Daten Ihre Mitarbeiter durchschnittlich nutzen. So können Sie ermitteln, wie viel Bandbreite Sie langfristig benötigen werden.

Wählen Sie anschließend einen Anbieter, der während der Implementierung und darüber hinaus Flexibilität, Skalierbarkeit und Support bieten kann. Kurz gesagt: Entscheiden Sie sich nicht ausschließlich nach dem Preis.

Berücksichtigen Sie Ihren Bedarf

Es hat keinen Sinn, ein System aufzubauen, das Ihren Anforderungen nicht entspricht. Bevor Sie über den Ausbau Ihres Netzes entscheiden, sollten Sie genau verstehen, was Sie davon erwarten.

Welche Dienste werden Sie anbieten? Wie viele Daten erwarten Sie zu übertragen? Gibt es regulatorische Vorgaben zu berücksichtigen?

Stellen Sie sicher, dass Sie alle erforderlichen Genehmigungen haben

Je nachdem, wo Sie Ihr neues Netz bereitstellen möchten, benötigen Sie möglicherweise zusätzliche Genehmigungen für Bau oder Installation. Prüfen Sie unbedingt die örtlichen Vorschriften und wenden Sie sich vor Beginn der Arbeiten an die zuständigen Behörden.

Wählen Sie Ihre Ausrüstung sorgfältig aus

Beim Aufbau eines privaten 5G-Netzes ist nicht jede Ausrüstung gleich gut geeignet; manche Systeme eignen sich besser für bestimmte Umgebungen als andere. Achten Sie darauf, Ausrüstung auszuwählen, die Ihre spezifischen Anforderungen, etwa an Reichweite und Zuverlässigkeit, erfüllt.

Bereiten Sie sich auf die Wartung vor

Auch wenn die Wartung beim Einstieg vielleicht nicht besonders wichtig erscheint, können vorhandene Ersatzlösungen und das Wissen über ihre Nutzung entscheidend sein, wenn etwas schiefgeht. Nehmen Sie sich vor der Bereitstellung Ihres Netzes Zeit, sich auf mögliche Probleme vorzubereiten, damit Sie im Ernstfall gerüstet sind.

Testen Sie Ihr Netz regelmäßig

Beim Aufbau eines privaten 5G-Netzes ist es wichtig, das Netz regelmäßig zu testen, insbesondere nach der Bereitstellung. Tests stellen nicht nur die Funktionsfähigkeit sicher, sondern liefern auch wertvolle Erkenntnisse darüber, wie Nutzer mit Ihrem Netz interagieren, und ermöglichen es Ihnen, Probleme zu beheben, bevor sie zu einem größeren Problem werden.

Lesen Sie als Nächstes: Die besten 5G-Netzbetreiber für Unternehmen 2022