Netzpolitik:

5G – weit mehr als ein neuer Mobilfunkstandard

von am 07.09.2016 in Allgemein, Archiv, Gastbeiträge, Internet, Kommentar, Netzpolitik, Technik

<h4>Netzpolitik:</h4>5G – weit mehr als ein neuer Mobilfunkstandard
Wolfgang Kopf, Leiter des Zentralbereiches Politik und Regulierung der Deutschen Telekom AG.

Manifest zu 5G nennt zentrale Rahmenbedingungen, um den gewünschten Erfolg zu erreichen

07.09.16 Beitrag von Wolfgang Kopf, Leiter des Zentralbereiches Politik und Regulierung der Deutschen Telekom AG

Ohne den Mobilfunk gäbe es keine umfassende Digitalisierung vieler Lebensbereiche – und umgekehrt. Mit dem digitalen Mobilfunk der zweite, dritte und vierte Generation werden Milliarden von Menschen vernetzt und über das Internet verbunden. Schon der Nokia Communicator brachte vor genau 20 Jahren das erste internetfähige Mobilfunkgerät – basierend auf 2G GSM Technologie. Aber erst das Smartphone – zunächst auf 3G UMTS und dann 4G LTE-Technologie – brachte eine umfassende Vernetzung. Insoweit liegt es nahe, bei 5G einen weiteren evolutionären Schritt zu erwarten, der mehr Bandbreite, bessere Qualität und schnellere Reaktionszeiten (Latenz) bringt.

Aber 5G ist mehr: 5G wird – wenn die Rahmenbedingungen stimmen – der revolutionäre nächste Schritt in der Digitalisierung sein. Warum? Alles was derzeit digitalisiert werden kann, wird digitalisiert. Aber erst mit 5G wird alles was digitalisiert ist, auch vernetzt. Ohne 5G wird es kein Internet der Dinge (Internet of Things), keine Industrie 4.0 geben.
Innerhalb der nächsten 10 Jahre werden die meisten industriellen Wertschöpfungsketten digitalisiert und – das ist neu – vernetzt werden. Mit IPV6 haben wir die Voraussetzungen geschaffen, dass fast jeder Gegenstand auf dieser Welt eine Internet-Adresse erhalten kann. Mit 5G sorgen wir dafür, dass diese Gegenstände über das Internet angebunden werden können.

Die erste Halbzeit haben wir verloren

Warum ist 5G für Deutschland und Europa so bedeutsam? Betrachtet man die Entwicklung des Internets im 21sten Jahrhundert, so stellt man fest, dass der überwiegende Teil der Wertschöpfung durch privaten Konsum und Unterhaltung geprägt ist. Der größte Teil dieser Wertschöpfung wird durch wenige US-amerikanische OTTs wie Google, Apple, Amazon und Facebook erzielt. Die erste Halbzeit haben wir verloren. Europa scheint abgehängt. Aber Europa, und dort insbesondere Deutschland, hat einen industriellen Kern, dessen Digitalisierung und Vernetzung ungeahnte Produktivitätsschübe und Wachstum freisetzen können. Dies kann durch 5G gelingen.

Der Standardisierungsprozess

Die Standardisierung von 5G ist weit komplexer als bisherige Mobilfunkstandardisierungen. Weil 5G weit über Mobilfunk hinausgeht und auch industrielle Prozesse integrieren soll, wie auch bisherige Mobilfunk- und Festnetztechnologien, muss man bei 5G eher von einem „Standardisierungsschirm“ sprechen. Neben den eigentlichen Standardisierungsgremien (federführend 3GPP), spielen Industrieorganisationen wie die GSMA und das Next Generation Mobile Network Projekt eine sehr wichtige Rolle als Ideengeber. In beiden leitet die Deutsche Telekom die jeweiligen 5G-Projekte. Gleichzeitig hat die Deutsche Telekom zusammen mit SK Telecom (Südkorea), AT&T, Qualcomm, Huawei, Ericsson und Nokia eine Industriekoalition gebildet, die entlang zukünftiger Nutzungsszenarien Anforderungen definiert und Lösungen vorschlägt.
Die Komplexität der 5G-Standardisierungsaktivitäten lässt sich besser verstehen, wenn man sich einige konstituierende Eigenschaften von 5G vor Augen führt: Die Initiativen zur Standardisierung von 5G arbeiten mit einem Modell, das drei wesentliche Dienstekategorien umfasst: Breitband (‚enhanced mobile broadband‘, EMBB), Maschine-zu-Maschine Kommunikation (‚massive machine-type communications‘, mMTC) und qualitätssensible Kommunikation (‚ultra-reliable low latency communications‘, URLLC).

Festnetz und Mobilfunknetz verschmelzen

Die Weiterentwicklung des Mobilfunks ist insofern nur ein Anwendungsfeld neben anderen. Neben einer hochbitratigen Breitbandversorgung werden insbesondere eine effiziente und flächendeckende Versorgung mit Video und LiveTV-Inhalten sowie die Versorgung in schnell fahrenden Kraftfahrzeugen und Zügen angestrebt. MMTC adressiert die erwartete Explosion an vernetzten Gegenständen mit eigener Kommunikationsschnittstelle, vom Elektrogerät zu Hause über das Paket im Versandprozess, bis zum Bauteil in der industriellen Produktion. Hier sind es nicht die großen Datenmengen oder Anforderungen an die Übertragungsqualität, sondern die Miniaturisierung und die Preisanforderung bei riesigen Stückzahlen, die neue technische und ökonomische Herausforderungen, aber auch Chancen bringen. Höchste Qualitätsanforderungen stellen alle sicherheitskritischen URLLC-Anwendungen, sei es im Verkehr, in der Medizin oder in der Sicherheitsarchitektur einer Gesellschaft.
Eine wesentliche Veränderung bringt 5G durch eine Auflösung bisheriger technischer und betrieblicher Netzgrenzen. Festnetz und Mobilfunknetz verschmelzen ebenso wie WIFI-Anschlusssegment oder Mobilfunkanschluss. Ein Elektrogerät, Paket, Container oder Bauteil muss seinen Standort und Zustand im Haus signalisieren, aber ggf. auch unterwegs und außerhalb der Reichweite des Heimatnetzes lokalisierbar sein. Die 5G-Modelle gehen von einem Netz der Netze aus, das alle heutigen Infrastrukturen überspannt und Kapazitäten aus verschiedenen realen Netzen zu virtuellen Netzen zusammenschaltet.

„Network Slicing“

5G wird eine Netzarchitektur mit sich bringen, die für die industrielle Fertigung und die Logistik von Gütern und Daten ebenso wichtig und neuartig ist, wie für Endkunden. Aufgrund der andersartigen Anforderung ist damit eine schlichte Gleichbehandlung aller Geräte und Anwendungen illusorisch: Eine SIM-Karte passt nicht in eine Glühlampe, einen Gigabit-Datentarif kann man nicht auf einen Paketaufkleber anwenden und selbst Sprachqualität ist zu langsam für Autos oder Kernkraftwerke.
Was heißt das konkret? Die angestrebte Reaktionszeit von einer Millisekunde und weniger, braucht ein selbstfahrendes Auto, das in dichtem Verkehr gesteuert werden muss. Insoweit wird es entlang von Autobahnen und vielleicht im innerstädtischen Bereich ein entsprechendes Netz geben. Dieses Netz überträgt aber nicht notwendigerweise Fernsehen. Die Fahrzeuginsassen, die gerade Filme schauen, nutzen insoweit das dafür vorgesehene Breitbandmobilfunknetz. Bei 5G wird es also eine Vielzahl von Netzen und Netzteilen geben, die unterschiedliche Funktionen bedienen, aber parallel genutzt werden können. Dieses Konzept wird „Network Slicing“ genannt.

Vorteile für Endkunden

Für Endkunden wird 5G zwei wesentliche Vorteile bringen: Der eine ist die deutlich verbesserte Breitbandversorgung. Antennen, die auf ein Zielgebiet ausgerichtet werden, oder näher zu den Endkunden hin ausgebaute Netze, werden die Breitbandversorgung im Gigabit-Bereich vor Ort immens verbessern. Der andere nicht zu unterschätzende Vorteil ist ein umfassender Glasfaserausbau: Mit jedem neuen 5G-Knoten werden auch die Glasfasernetze ein Stück weiter ausgebaut werden müssen. Modellrechnungen gehen von Glasfaser bis zu jeder Straßenecke aus, da die großen Datenmengen aus der Funkschnittstelle nur über Glasfaser abgeführt werden können. Der umfassende Glasfaserausbau der Telekom bis zu den Kabelverzweigern (FTTC / Vectoring) am Straßenrand wird eine wichtige Grundlage für ein möglichst lückenloses 5G-Netz in Deutschland sein. Gleichzeitig ist nicht überall FTTH (Fibre to the Home) notwendig. Größere Gebäude wie Industrieanlagen oder Hochhäuser, werden über Antennen in den Gebäuden versorgt, womit der Übergang zwischen 5G und FTTH (Fiber to the Home) fließend sein wird.

Das 5G-Manifest – die Rahmenbedingungen

Das Manifest zu 5G nennt zentrale Rahmenbedingungen, die geändert oder geschaffen werden müssen, um den gewünschten Erfolg zu erreichen. Das Manifest problematisiert Fragen der Netzneutralität, obwohl mit dem Konzept des „Network Slicing“ Netzneutralitätsfragen eigentlich schon gelöst werden. Für den normalen Konsumenten wird es angesichts fast unbegrenzter Kapazität keinerlei Zugangsprobleme zu Inhalten mehr geben. Gleichzeitig wird die Mehrzahl der anderen Nutzungen Industrieanwendungen sein und mit heutigen Firmennetzen vergleichbar. Für diese gelten die Netzneutralitätsregeln ohnehin nicht. Leider zeigt aber die emotionale Reaktion auf das 5G-Manifest wie faktenfrei und ideologisiert mittlerweile Netzneutralitätsaktivisten argumentieren.
Um 5G nicht zu behindern, muss sich die heutige Telekommunikationsregulierung an weiteren Stellen ändern. Beispielsweise benötigen wir mehr Flexibilität bei Vertragsabschluss oder bei der Preisbildung. Auch die Zusammenarbeit unter den Netzbetreibern ist mit aktuellen Regelungen zu fixierten Zugangsbedingungen und preisregulierten Vorleistungen nicht abbildbar. Weder die bisherigen Prozesszeiten der Regelungsfindung, noch die nationalen Unterschiede lassen eine paneuropäische 5G-Entwicklung zu. Die EU hat mit der Formulierung eines neuen Rechtsrahmens für die TK-Industrie begonnen. Dieser muss 5G ebenso wie Glasfasernetze von der Anwendung heutiger Regelungen weitgehend freistellen. Muss ein Netzinvestor davon ausgehen, dass die Regulierung noch vor einem Rückfluss der Investitionssumme neuerrichtete Netze zu günstigen Konditionen für Konkurrenten öffnet, wird er sehr vorsichtig mit Investitionen sein.

Voraussetzungen für die nächste industrielle Revolution schaffen

Nur wenn neue Produktideen und zusätzliche Ertragserwartungen die Investitionen rechtfertigen, kann die TK-Industrie die Netze wie erwartet aufbauen. Erste Hinweise darauf, was die EU Kommission hierzu plant, sind alles andere als vielversprechend. So begrüßenswert die 5G Initiativen der EU sind, mit ihrem Weiter-so bei der Regulierung werden wir sicher nicht die Voraussetzungen für die nächste industrielle Revolution schaffen. Um diese geht es hier aber. Weitere Rahmenbedingungen werden von der Funkversorgung, den Regelungen zur Nutzung öffentlicher Flächen oder von der Standardisierung gesetzt. Eine investitionsfreundliche Frequenzregulierung und ‑lizensierung sollte die heute in einigen europäischen Staaten exzessiven Preise und Gebühren begrenzen und rechtzeitig zusätzliche, harmonisierte Frequenzbereiche mit langen Lizenzlaufzeiten bereitstellen. Die Deutsche Telekom ist bei 5G mit vielen Schritten in der Entwicklung vorangegangen und tut dies weiterhin. Durch den Ausbau der Glasfasernetze in Stadt und Land sowie entlang der Verkehrswege wird das Grundgerüst für 5G (Backhaul) geschaffen. In Pilotprojekten wie bei Verkehrsanwendungen an der A9 in Bayern erprobt die Deutsche Telekom schon die neuen Anwendungsfelder.

Der Beitrag wurde in der promedia-Ausgabe 09/2016 erstveröffentlicht.

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