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ITK News

16.12.2019

5G

Campus-Netze

Die Bundesnetzagentur (BNetzA) hat das Frequenzband im Bereich 3,7 - 3,8 GHz technologie- und diensteneutral für lokale Anwendungen – die sogenannten Campus-Lösungen – zugeteilt. Diese 100 MHz sind nicht für BOS-Anwendungen vorgesehen. Vielmehr besteht das Ziel darin, Industrie, Energieversorgern, Unternehmen, Kommunen sowie der Land- und Forstwirtschaft das Potenzial von 5G anzubieten. Die Nutzung dieses Frequenzbandes trifft daher auf großes Interesse.

So hat die Deutsche Messe am 28.11.2019 in Hannover verkündet, als erster Messeveranstalter weltweit ihr Gelände 5G-fähig machen zu wollen. Das Unternehmen beabsichtige bereits in 2020 eine private Lizenz zum Betrieb eines Campus-Netzes zu beantragen. Im Jahr 2021 seien Investitionen in die neue Technik in Höhe von 10 Millionen Euro geplant. Weil die rund 30 Hallen und das etwa 10 Kilometer lange Straßennetz einem Stadtviertel ähnlich sind, trägt sich die Messe AG mit dem Gedanken, ihr Netz zusätzlich für 5G-Feldversuche aus Industrie, Mobilität, Logistik, Smart City oder Gesundheit zu öffnen. Auch führende Automobilunternehmen denken in Richtung 5G-Campus-Netze. Vertreter des Bundesverbandes Professioneller Mobilfunk e.V. (PMeV) vertraten auf der PMR-Expo jüngst die Auffassung, dass erste 5G-Campus-Netze in 2020 entstehen könnten.

Schwerpunkte Prozessunterstützung, Steuerung und Logistik sowie IoT

Bei 5G-Campus-Netzen handelt es sich um exklusive, lokal definierte Mobilfunknetze für einzelne Unternehmen oder einen Campus. Der Schwerpunkt der Nutzung derartiger 5G-Netze liegt allerdings nicht in der Sprachkommunikation, sondern dient der Prozessunterstützung, Steuerung und Logistik sowie insbesondere dem IoT. Derartige Netze können individuell auf die jeweils bestehenden Bedürfnisse angepasst werden. Vom Grundsatz her sind bei den 5G Campus-Netzen drei Ausprägungen zu unterscheiden:

  • 5G-Netze eines Mobilfunkproviders, die speziell auf Kundenbelange angepasst werden.
    Zur Anwendung kommen hierbei folgende technologische Ansätze:
    • Network-Slicing: Logisch getrennte, virtuelle Netze auf einer Hardware
    • Beamforming: Gezielte Ausrichtung des Funksignals an individuelle Nutzer durch Verwendung mehrerer Antennen (Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output)). Die Antenne steuert dabei aktiv das jeweilige Endgerät.
    • Mobile Edge Computing (MEC): IT-Architektur, die die Bereitstellung verteilter Services und Ressourcen an den Rand des Netzwerks verlagert. Dies ermöglicht hohe Bandbreiten in Kombination mit minimalen Latenzzeiten.
  • Hybride 5G-Campus-Netze als eine Kombination aus einem öffentlichen Netz eines Mobilfunkproviders kombiniert mit einem privaten 5G-Netz. Diese Ausprägung wird auch Dual-Slice-Lösung genannt. Dabei werden bereits vorhandene, öffentliche Frequenzen durch „Small Cells“ auf dem Firmengelände oder Campus verstärkt.
  • Separiertes, privates 5G-Campusnetz

Allen Varianten gemein ist das Bestreben, vorhandene Ressourcen und Netzkapazitäten möglichst unabhängig von anderen Nutzern verwenden zu können, da 5G-Campus-Lösungen nicht öffentlich zugänglich sind. Den Diskussionen in Bezug auf eigene Netzhoheit wird dabei insbesondere bei rein privaten 5G-Campus-Netzen Einhalt geboten. Diese Vorteile bringen 5G-Campus-Netze auch zunehmend bei Betreibern Kritischer Infrastrukturen wie z. B. Energieversorgern in den Fokus. Weitere diesbezügliche Vorteile resultieren aus dem Umstand, dass Netzressourcen nicht mit weiteren Nutzern geteilt und Aspekte wir Datensicherheit, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Netzkapazitäten bei den Unternehmen selbst liegen.

Pflichten, Verantwortlichkeiten und Kosten

Bei all den Vorteilen muss sich ein potenzieller Interessent aber gleichwohl darüber bewusst sein, dass aus dem Aufbau und Betrieb eines komplett eigenen 5G-Campus-Netzes auch eine Vielzahl an Pflichten, Verantwortlichkeiten und nicht zuletzt Kosten resultieren. Hierzu zählen Punkte wie die Funknetzplanung, Frequenzbeantragung, Genehmigungsprocedere für Standorte von Basisstationen, Infrastrukturplanung (Stromversorgung inkl. etwaiger Schwarzfallfestigkeit, infrastrukturelle Anbindung der Standorte der Basisstation(en), Technikräume), Beschaffung der Systemtechnik und 5G-fähiger Endgeräte inkl. Mobile Device Management, ggf. Errichtung von Maststandorten und nicht zuletzt Service und Betrieb. Mobilfunk-Know-how ist somit unumgänglich. Darüber hinaus dürfen Unternehmen mit 5G-Campus-Lösungen nicht als öffentlich zugängliche Netzbetreiber auftreten.

Voraussetzung für die Zuteilung von 5G-Frequenzen durch die BNetzA ist, dass das Netz nur für innerbetriebliche Anwendungen genutzt wird. In Relation zu den weiteren Kosten eines 5G-Campus-Netzes sind die Frequenznutzungsgebühren dabei monetär nachrangig. Die Bundesnetzagentur hat das Antragsverfahren für lokale 5G-Funkanwendungen am 21.11.2019 gestartet.

Die Gebühr ist dabei abhängig von der beantragten Bandbreite, der Laufzeit und der Art (Siedlungs- und Verkehrsflächen oder sonstiger Flächen) sowie der Größe des Zuteilungsgebietes.

100 MHz Bandbreite über 5 Jahre eines Betriebsgeländes mit 0,5 km² Fläche im Siedlungsgebiet ergibt eine Gebühr von 8.500 Euro. Für 10 Jahre beträgt die Gebühr in diesem Beispiel 16.000 Euro.

Diese geringen Frequenznutzungsgebühren für 5G-Campus-Netze sind allerdings sowohl bei den Netzprovidern, die hohe Milliardenbeträge für die 5G-Frequenzen zahlen, als auch im Finanzministerium auf wenig Gegenliebe gestoßen.

Strategische Partnerschaften

Die Deutsche Telekom und Ericsson haben bereits eine strategische Partnerschaft bekannt gegeben. Gemeinsam wollen die Firmen Industrieunternehmen bei der Einrichtung von Campus-Netzwerken auf Basis des Funkstandards 5G unterstützen. Das Angebot beinhaltet verschiedene Campus-Lösungen auf Basis von LTE und 5G und richtet sich an Betreiber von Fertigungsstätten, Logistikzentren sowie Flug- und Seehäfen. Mögliche Anwendungen betreffen beispielsweise fahrerlose Transportsysteme (FTS), die vorausschauende Wartung von Maschinen und virtuelle Trainings für Produktionsabläufe.

Die Voraussetzungen für 5G-Campus-Lösungen sind somit geschaffen. Jetzt bleibt abzuwarten, ob und wann die vielfältigen Möglichkeiten derartiger Netze in die Realität umgesetzt werden.

Stephan Plaspohl
Management Consultant |
Plaspohl@doksysteme.de

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