5G ist in aller Munde und das nicht zu Letzt auch, weil es mit Portdichten von bis zu ein Million Clients pro km² enorme Kapazitäten bietet. In Kupfer-Ports gerechnet entspräche das dem Einsatz von 20.833 Switches (bei 1 HE und 48 Ports) bzw. 496 Racks à 42 HE. Oder auf König Fußball gemünzt 16 x die Münchner Allianz-Arena inklusive nahezu vollbesetztem Publikumsbereich als Grundfläche, wobei jede Person ihr Mobiltelefon aktiv nutzt. 

Eine derartige Client-Dichte wird wohl von keiner Produktionsanlage der Welt benötigt! Dennoch steht 5G im Zusammenhang der Industrie als Lösung für Produktion und Betrieb im Fokus. Hohe Bandbreiten, geringes Delay, keine Verkabelung, dafür sehr gute Mobilitätseigenschaften sowie Flexibilität und Sicherheit sind hier die Argumente, die in verschiedensten Szenarien vielfältige neue Möglichkeiten eröffnen. 

Aber wie setzt man das innovative 5G-Campus-Netz um?

Dazu möchten wir in diesem Blog-Eintrag ein Framework für Festnetz-Provider bzw. City-Carrier und Unternehmen, die an einer Umsetzung von Private-5G interessiert sind, vorstellen, das allen Beteiligten neue Optionen eröffnet.

 


 

Das private 5G-Campus-Netz

 

Herausforderungen in der Radio-Planung

Eigenschaften und Vorteile wie Bandbreite, geringes Delay und gute Mobilität kommen nicht frei Haus mit dem Einschalten eines 5G-Netzes. Vielmehr ist eine detaillierte und individuelle Radio-Planung und -Umsetzung die Voraussetzung für diese Parameter. 

  • So spielen Client-Dichte pro Basisstation (gNodeB), Bandbreitenbedarfe der einzelnen Clients und das Delay bestimmter Applikationen eine wichtige Rolle. Ein Beispiel dazu wäre ein Roboter, der durch seine Bewegungsdaten mehrere Gigabyte an Daten produziert, neben einem Sensor, welcher einen kritischen Prozess steuert und somit Delay-sensitive ist, aber nur eine sehr geringe Datenmenge erzeugt. 
  • Auch müssen unterbrechungsfreie Handover von einer Funkzelle zur anderen in der Planung berücksichtigt werden, um die nötige Mobilität zu gewährleisten. Plus, wie schon beschrieben, die Priorisierung von Applikationen mittels QoS-Mechanismen.
  • Ein wichtiger und mit der Parametrisierung der Radio-Komponenten einhergehender Punkt ist die physikalische Ausbreitung, aber auch Begrenzung des 5G-Netzes. Denn der Regulierer verpflichtet jedes Unternehmen bei Beantragung einer privaten 5G-Lizenz, die lokale Begrenzung seines „privaten“ Netzes im Auge zu behalten. So muss ein 5G-Netz auf den Unternehmens-Campus, das Gebäude oder gar eine einzelne Etage „zugeschnitten“ werden und darf diese Grenzen nicht großflächig überstrahlen. Zudem muss sichergestellt werden, dass ausschließlich Unternehmensdaten übertragen werden und keinerlei Vermittlung für Dritte oder gar die Öffentlichkeit erfolgt.
  • Und last-but-not-least ist die Control-Plane als einer der Kernpunkte im 5G-Mobilfunknetz sehr komplex. Mittels Signalisierung und losgelöst von den Kundendaten steuert sie die Funktionen wie Mobilität, QoS oder auch den grundlegenden Zugang und macht den entscheidenden Unterschied gegenüber WLAN-Netzen in Sachen Qualität, Sicherheit und Mobilität aus. 

 

Das Xantaro-5G-Framework: neue Alternative für Festnetz-Provider und Unternehmen

Alles in allem bedarf es also einer gewissen Expertise, wenn es um die Umsetzung eines 5G-Netzes geht! In vielen Unternehmen kommen dabei Fragen wie „Wie sollen wir das mit einer IT-Abteilung mit fünf Mitarbeitern leisten?“, „Was ist, wenn es mal nicht richtig funktioniert?“ oder „Das ist neue und fremde Technik für uns, wie soll das gehen?“ auf. Fragen, die oftmals für Unsicherheit sorgen, so dass „privates“ 5G doch nicht in Erwägung gezogen oder die Umsetzung über einen der großen Provider, die Komplettlösungen inklusive Planung und Betrieb anbieten, eingekauft wird. So ist es auch nicht verwunderlich, dass sich die Anzahl der Anträge auf private Lizenzerteilung bei der Bundesnetzagentur in Grenzen halten: 78 Anträge und 74 Zuteilungen Stand 09/2020. 

Vor dem Hintergrund, dass viele Unternehmen ihre Internet- und Telekommunikationsprodukte aber von lokalen City-Carriern und Festnetz-Providern beziehen, hat Xantaro nun – basierend auf langjähriger Erfahrung und Know-how in der Umsetzung von Mobilfunknetzen – ein Framework entwickelt, welches es genau diesen ermöglicht, ihr Produktportfolio auch um 5G-Angebote zu erweitern und damit den Schritt in Richtung Mobilfunk für Unternehmen zu wagen. Unternehmen wiederum profitieren dabei von einem einheitlichen Dienstleister, der ihnen die Last von den Schultern nimmt und in die neue Technologie geleitet.

 

5G-Campus-Framework – die Building Blocks

Der Kernpunkt des Frameworks ist das Teilen von Verantwortungen und Zuständigkeiten in einem Konstrukt aus verschiedenen Parteien. Bis auf wenige Punkte ist es dabei flexibel und individuell gestaltbar.

 

 

1.   Das Unternehmen: Der Endkunde ist Eigentümer der Privat-Lizenz

Die benötige 5G-Lizenz kommt in unserem Framework vom Unternehmen – dem Endkunden. Es stellt den Antrag bei der Bundesnetzagentur lediglich basierend auf der Planung des Providers, so dass dieser keine öffentliche Lizenz benötigt, die mit gesetzlichen Auflagen zum Ausbau eines flächendeckenden Netzes und damit mit einem entsprechend hohen Investment verbunden wäre. Im Gegenteil: Der Provider kann seine Geschäftsentwicklung wirtschaftlich sinnvoll mit steigender Endkundenzahl und entsprechend ohne Kostendruck angehen. Gleichzeitig ist jeder Endkunde Eigentümer seiner eigenen privaten Lizenz und profitiert von einer gewissen Sicherheit.

 

2.   Der Provider: zentraler technischer Betreiber

Der Provider ist in seiner Funktion der technische Betreiber. Er plant die individuelle 5G-Lösung, liefert die Technik und übernimmt je nachdem auch Betrieb, Service und Wartung oder kauft diese Leistungen ein. Für den Endkunden ist er somit der zentrale Ansprechpartner – sowohl für seine bestehenden Produkte wie Internet und WAN, als auch für die neue 5G-Technologie – und schützt sich durch die erhöhte Kundenbindung davor, das Unternehmen zugunsten eines großen 5G-Anbieters als Kunden zu verlieren.

 

3.   Xantaro: die zentrale Schnittstelle

In unserem Framework sehen wir uns als Generalunternehmer gegenüber dem Provider und begleiten ihn – direkt oder im Partner-Modell – in allen Phasen.

  • ­ Wir beraten ihn bei der Einarbeitung in das Thema 5G und stehen bei Konzepten und Engineering zur Seite. 
  • ­ Wir stehen ihm in Projekten von der Planung über die private Lizenzzuteilung an das Unternehmen zur Seite und liefern die Technologie. 
  • ­ Wir unterstützen bei Umsetzung und Integration sowohl beim Provider als auch beim Unternehmen, bieten 24/7-Support, Wartung oder auch konkrete Betriebsunterstützung.

Dabei sind alle Service-Leistungen flexibel und auch nur in Teilen oder über einen definierten Zeitraum beziehbar. So ist es dem Provider möglich, das Ganze auch in Eigenleistung zu entwickeln, Dinge erst später zu übernehmen oder in Teilen bzw. komplett auszugliedern. Zudem verstehen sich unsere Lösung sowie die Leistungen technologisch ganzheitlich in den Bereichen 5G-Infrastruktur, IP-Transport und Security.

 

4.   Die Technologie: skalierbar und flexibel

Unser 5G-Framework wächst mit den Anforderungen. Durch ein Pay-As-You-Grow-Modell können Lösungen von 25 bis über 20.000 Clients inklusive SIM-Karten in einem attraktiven Preismodell angeboten werden. Da es sich um ein Lizenzmodell handelt, ist eine Erweiterung jederzeit möglich. Auch der Aufbau des Radio-Netzes erfolgt skalierbar und sukzessive einhergehend mit dem Client-Zuwachs. Dazu plant der Provider die Technik in Abhängigkeit von der Campus-Struktur des jeweiligen Unternehmens und stellt sie individuell pro Endkunde bereit. Die Integration kann mit zentraler oder dezentraler Control-Plane (basierend auf virtuellen Systemen im Mobile-Packet-Core) in jede Rechenzentrums-Infrastruktur erfolgen. Bereitgestellt werden können schließlich sowohl Data- als auch Voice-Services. Darüber hinaus ist auch ein Roaming zwischen verschiedenen Standorten eines Unternehmens über das Weitverkehrsnetz des Providers oder mittels SD-WAN umsetzbar.

 

Das Investment des Providers

In unserem Modell liegen die grundlegenden Kosten des Providers in der theoretischen Gestaltung und der Bereitstellung des Produkts in den Business-Support-Systemen sowie entsprechendem Marketing. Denn eine Planung für eine 5G-Umsetzung erfolgt individuell im Projekt, welches mit der Frequenzzuteilung an das Unternehmen endet. In diesem Projektrahmen muss auch die Kostenermittlung für die nötige Dienstleistung und Technik erfolgen, denn der Endkunde erhält ein auf seine Bedürfnisse abgestimmtes Netz-Design. Nach Vertragsabschluss mit dem Kunden erfolgt die Installation des Netzes einhergehend mit der Rechnungsstellung und Übergabe in den laufenden Betrieb – klare Schritte für beide Parteien. 

Weitere Grundinvestitionen ergeben sich für Provider zudem je nach Netzwerk-Design. Denn während die Data-Plane immer lokal beim Unternehmen verbleibt, so dass keine Nutzdaten den Campus verlassen und Latenzen gering bleiben, kann die Control-Plane in verschiedenen Szenarien umgesetzt und betrieben werden:

 

  1. Zentral bereitgestellte Control-Plane durch den Hersteller in der Public-Cloud; Zugriff und Administration durch den Provider oder das Unternehmen.
    → Dies erfordert keinerlei Investition im Vorfeld.
  2. Zentral bereitgestellte Control-Plane im Data-Center des Providers; Zugriff und Administration durch den Provider oder das Unternehmen.
    → Dies erfordert eine gewisse Basisinvestition.
  3. Dezentral bereitgestellte Control-Plane im Netz des Unternehmens; Zugriff und Administration durch das Unternehmen oder den Provider.
    → Dies bedeutet anfallende Kosten pro Unternehmen.

Es ergeben sich also schrittweise Kosten für den Provider, die auf Basis eines Kundenvertrags zeitnah weiterverrechnet werden können. So empfiehlt es sich auch, das von den meisten 5G-Herstellern für die Nutzung ihrer Core-Netzwerk-Software genutzte Lizenz-Modell, welches meist auf fünf Jahre ausgelegt und im Vorfeld berechnet wird, an den Endkunden weiterzugeben – vor allem, da ein 5-Jahresvertrag aufgrund des Aufwands einer 5G-Implementierung für das Unternehmen ebenfalls sinnvoll ist. So bringt das Modell, das übrigens auch bei den 5G-Produkten der großen Mobilfunkanbieter umgesetzt wird, beiden Seiten eine gewisse Sicherheit!

 

FAZIT: Was geht, was geht nicht?

Welche Funktionen kann der Provider dem Endkunden anbieten?

  • 5G- und bei Bedarf auch 4G-Services im privaten Frequenzband 3,7 GHz
  • sowohl Data- als auch Voice-Services
  • einzelne, isolierte Radio-Netze gebunden auf den Campus des Unternehmens
  • individuell geplante Radio-Netze, auf die Belange des Unternehmens abgestimmt; Basis für die Frequenzzuteilung durch die Bundesnetzagentur
  • zentrale oder dezentrale Control-Plane
  • Hosting der 5G-Lösung beim Provider (Laufzeiten beachten)
  • Roaming zwischen verschiedenen Standorten des Unternehmens
  • einseitiges Roaming zu den großen Mobilfunk-Providern (theoretisch, jedoch komplex und verhandlungsintensiv), so dass die Clients weiter telefonieren oder Daten übertragen können, obwohl sie das Gebiet des privaten 5G-Netzes verlassen haben

 

 

 

 

 

Welche Funktionen können nicht angeboten werden?

  • Roaming zwischen privaten 5G-Netzen verschiedener Unternehmen (es sei denn, der Frequenzantrag wurde gemeinsam gestellt), da die Radionetze ausschließlich durch das jeweilige Unternehmen nutzbar sind
  • Privatkundenprodukte, da hierzu eine offizielle 5G-Lizenz vom Regulierer nötig ist (keine öffentliche Vermittlung über das private Netz, es bleibt radioseitig isoliert)
  • Aufbau von gNodeBs in öffentlichen Bereichen außerhalb eines Campus

 

Weitere Infos zum Thema 5G-Campus-Netze und Lizenzen unter:

https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Unternehmen_Institutionen/Frequenzen/OeffentlicheNetze/LokaleNetze/lokalenetze-node.html 

 

 


Sie möchten mehr über unser 5G-Campus-Framework erfahren?
Kontaktieren Sie uns über das nachfolgende Kontaktformular!

 

    FrauHerr

     

    Hier finden Sie alle Informationen zum Datenschutz.