Hohes Tempo und kaum Latenz: Der neue Mobilfunkstandard 5G ermöglicht in geschlossenen Netzwerken eine zuverlässige Datenübertragung mit niedriger Latenz sowie hoher Bandbreite und ist damit eine Schlüsseltechnologie für die zukünftige Kommunikation in der Smart Factory. Welche Bedeutung 5G-Netze für die Industrie haben, zeigt die schnelle Entwicklung des Standards, die das 3GPP-Konsortium vorantreibt. Neue Releases ermöglichen vielfältige Anwendungsfälle. Unternehmen, die den Einstieg noch nicht gewagt haben, können daher leicht den Anschluss verpassen. Mit folgenden Aktionen bleiben sie im Rennen:
• Machbarkeitsprüfung vorbereiten
Unternehmen sollten prüfen, in welchen Anwendungen sich ein Campus-Netz für sie lohnt, welche technischen Voraussetzungen dafür nötig sind und welche Investitionen das erfordert. Diese Fragen stehen am Anfang jedes 5G-Projektes. Damit die Systemarchitekten von der Fülle an Aspekten nicht erschlagen werden, sollten sie Spezialisten an ihre Seite holen. Gemeinsam analysieren die Beteiligten dann betriebswirtschaftliche, technische, räumliche, rechtliche und organisatorische Anforderungen. So bekommen Firmen eine klare Handlungsgrundlage, um zu entscheiden, wann der Einstieg in diese Netzwerktechnologie sinnvoll ist.
• Betreibermodell definieren
In Eigenverantwortung ein privates 5G-Netz aufzubauen und zu betreiben, ist eine enorme Aufgabe. Es gibt Alternativen: Unternehmen, die eine große Investition in eine private Lösung scheuen, können 5G-Frequenzen klassischer Mobilfunkanbieter nutzen. Beim so genannten Slicing nutzen sie einen reservierten Mobilfunkbereich und müssen nicht befürchten, dass Leistung und Datenübertragung durch andere Nutzer eingeschränkt werden. Diese gemanagten, unternehmensspezifischen 5G-Services über öffentliche Netze sind eine Alternative zu einer komplett privaten Lösung und senken die finanzielle Einstiegshürde für Unternehmen. Es gibt auch hybride Modelle, bei denen die Eigentümerschaft der Infrastruktur und der Frequenz-Besitz variieren. Eine Einschränkung ist dabei zu beachten: Nur ein komplett eigenständiges 5G-Netz bietet die völlige Kontrolle und eine enge Integration in das Unternehmensnetz. Beim Network Slicing und ähnlichen Modellen, die anteilig Netzwerkkomponenten eines Mobilfunkbetreibers nutzen, bestehen immer Abhängigkeiten zum externen Anbieter, die auch sicherheitsrelevant sein können.
• Lizenzerwerb vorbereiten
Hat sich das Unternehmen für ein privates Mobilfunknetz entschieden, steht als nächster Schritt der Lizenzerwerb an. Die Bundesnetzagentur vergibt seit 2019 im Frequenzbereich 3,7 bis 3,8 GHz Bereiche für eine nichtöffentliche Nutzung, damit Organisationen ein eigenes industrielles Campusnetz einrichten können. Die Berechnung basiert auf den Faktoren Bandbreite, Laufzeit und Fläche, wobei die Behörde hier zwischen Siedlungs- und Verkehrsflächen und anderen Flächen unterscheidet. Hinzu kommt ein einmaliger Sockelbetrag in Höhe von 1.000 Euro. 321 deutsche Unternehmen haben sich bislang das Frequenzspektrum für ihr Firmengelände gesichert.
• Die Weiterentwicklung verfolgen
Die 3GPP-Arbeitsgruppen bereiten ständig neue Releases der technischen Spezifikationen vor. Die aktuelle Variante nennt sich Release 18 oder 5G Advanced. Wichtige Ziele von Release 18 sind die Entwicklung von energieeffizienten Netzwerken sowie ein intelligentes Netzwerkmanagement auf Basis von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning. Je mehr Rahmenbedingungen 3GPP in jedem neuen Release für Campusnetzwerke schafft, desto sicherer und funktionsreicher werden diese. Release 16 beispielsweise schaffte eine verbesserte Batterielaufzeit der Geräte sowie Verbesserungen im Zeit-, Frequenz- und Antennenbereich. Release 17 verspricht unter anderem eine Erhöhung der Anzahl vernetzter Endgeräte, noch bessere Positioniergenauigkeit und eine Ausweitung des nutzbaren Spektrums auf unterschiedliche Frequenzbereiche. Unternehmen, die für die Zukunft ein P5G-Netz planen, sollten derartige Neuerungen im Blick behalten.
„Private 5G-Netze sind die Zukunft der Industrie und vieler anderer Branchen“, erklärt Marcus Giehrl, Practice Director Innovations and Smart Technologies beim IT-Dienstleister NTT Ltd. „Nicht alle Unternehmen können oder wollen allerdings im Moment ein eigenes Campus-Netz realisieren. Sie sollten allerdings das Thema nicht aus den Augen verlieren, um den richtigen Moment für einen Einstieg nicht zu verpassen.“ In einigen Jahren werde der Mobilfunkstandard 6G mit einer immensen Leistungssteigerung die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine noch weiter verbessern. Unternehmen, die schon jetzt 5G-Technologien implementierten, könnten Erfahrungen damit sammeln und spätere Fortschritte schnell nutzen. Jürgen Frisch
