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ITK News

31.08.2021

5G-CAMPUS VS. WI-FI 6

Harte Konkurrenz oder sinnvolle Ergänzung?

Viele Unternehmen stehen aktuell vor der Herausforderung, technologische Weichen für die funkbasierende Unternehmensvernetzung zu stellen. Insbesondere mit 5G-Campus und Wi-Fi 6 stehen hierfür zwei wesentliche Technologieansätze zur Verfügung. Wi-Fi 6 steht dabei teils in harter Konkurrenz zu 5G, teils ist es aber auch eine sinnvolle Ergänzung.

Als Gradmesser für die Attraktivität und das Marktinteresse von Industrie, Energieversorgern, kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie Land- und Forstwirtschaften an 5G-Campus mag ein Blick auf die monatlich von der Bundesnetzagentur (BNetzA) publizierte Übersicht der Zuteilungsinhaber für Frequenzzuteilungen für lokale Frequenznutzungen im Frequenzbereich 3.700-3.800 MHz dienen. Gemäß Stand vom 16.07.2021 wurden bei der BNetzA insgesamt 142 Anträge auf Zuteilung von Frequenzen für lokale 5G-Netze gestellt und 139 Zuteilungen davon erteilt. Außerdem läuft seit Anfang 2021 auch das Antragsverfahren für den 26-GHz-Bereich (Millimeter Wave), der besonders hohe Bandbreiten – wenngleich auch nur über eine geringe Entfernung – verspricht. Im 26-GHz-Bereich waren sechs Anträge eingereicht und sechs Zuteilungen erfolgt (Stand 16.07.2021).


Vorteile Wi-Fi 6

  • Überwiegende Anzahl an Unternehmen hat bereits umfängliche Erfahrungen mit WLAN
  • Wi-Fi bietet bereits verschiedene Funktionen, die bei 5G erst in künftigen Releases bereitgestellt werden
  • Aufbau und Betrieb in Eigenregie möglich

Nachteile Wi-Fi 6

  • Keine garantierte Qualität, weil es für WLAN keine geschützten Frequenzbänder gibt (Shared Medium)
  • Weniger geeignet für mobile Einsatzszenarien wie z. B. fahrerlose Transportsysteme in der Logistik


Vorteile 5G-Campus

  • Dediziert zugeteilte eigene Frequenzen und somit eigene Netzhoheit bei gleichzeitiger Erhöhung der digitalen Souveränität
  • Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Krisenfestigkeit liegen damit im eigenen Verantwortungsbereich
  • Hohe Datenrate, hohe Zuverlässigkeit, geringe Latenz, geringer Energieverbrauch
  • Höhere Reichweite – ermöglicht dadurch die Ausleuchtung größerer Flächen
  • Carrier-Grade-Technologie
  • Effizienteste Frequenznutzung unter hoher Auslastung

Nachteile 5G-Campus

  • Know-how für Planung, Aufbau und Betrieb von 5G-Campusnetzen muss aufgebaut oder extern zugekauft werden
  • Sprachkommunikation nur auf dem Campus oder mittels Dual-SIM-Endgeräten
  • Potential des 5G-Standards ist noch nicht ausgeschöpft
    Mit jedem Release kommen erst neue Funktionen hinzu. Mit Release 15 und 16 hat 5G vom Standard her den ersten Reifegrad für industrielle Anwendungen erreicht. Das für Industrieanwendungen erforderliche Feature uRLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) kam aber erst mit Release 16. Fortgeschrittene Anwender warten daher auf Release 17. Die geplanten Termine sind Dezember 2021 für das Einfrieren der Arbeit an der physischen Schicht von Release 17 und März 2022 bzw. Juni 2022 für geänderte/neue Funktionen und Protokolle.

Dieser zeitliche Forecast kann sich jedoch in Abhängigkeit von der Entwicklung der Corona-Pandemie durchaus noch ändern. Wie Release 16 wird auch Release 17 die Funktionen der Releases 15 und 16 verbessern, einschließlich Dynamic Spectrum Sharing (DSS) und privater 5G-Netzwerkfunktionen. Release 17 wird auch neue Funktionen einführen, wie zum Beispiel eine verbesserte Batterienutzung und den Zugriff via Satelliten.

  • Die BNetzA legt gemäß Verwaltungsvorschrift Lokales Breitband (VV Lokales Breitband) grundsätzlich keine maximal zulässigen Feldstärkewerte auf der Zuteilungsgrenze fest. Für Betreiber geographisch benachbarter Funknetze gilt aber ein Verhandlungsgebot für Betreiberabsprachen. In eng besiedelten Bereichen können derartige Abstimmungen mit Nachbarn aufwändig sein.
  • Die BNetzA behält sich vor, eine Frequenzzuteilung zu widerrufen, wenn nicht innerhalb eines Jahres nach Zuteilung mit der Nutzung begonnen wurde (sog. Use-it-or-lose-it-Verfahren).
  • Als maximale Bandbreite sind bei der Bundesnetzagentur im Bereich 3,7 bis 3,8 GHz 100 MHz beantragbar.
  • Lizenzkosten, deren Höhe abhängig von der zu versorgenden Fläche und der Nutzungsdauer ist (max. 10 Jahre bei 3,7-3,8 GHz).
  • Ggf. eher EMV-Vorbehalte in der Belegschaft als bei Einsatz von Wi-Fi 6


Nachfolge-Technologien zeichnen sich bereits am Horizont ab

Bevor sich die aktuellen Wireless-Technologien durchgängig auf dem Markt etablieren, stehen mit Wi-Fi 6E (hier wird neben den bekannten 2,4-GHz- und 5-GHz-Bändern auch das 6-GHz-Band für WLAN frei gegeben) und dem 6G-Netz bereits die nächsten Standards in den Startlöchern.

Wegen der Nachfrage nach hohen Datenraten wird in der Forschung daher bereits nach Lösungen gesucht. Mit 6G sollen zukünftig Frequenzbänder über 100 GHz erschlossen werden. Die Bundesregierung hat bereits beschlossen, das 6G-Netz bis 2025 mit rund 700 Millionen Euro zu fördern. Auch die EU hat im Januar unter „Hexa-X“ eine 6G-Initiative gestartet und dafür rund 900 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Beabsichtigt ist, dass 6G bis 2030 das 5G-Netz ablösen soll.


Resümee

5G-Campus ist sehr effektiv im Hinblick auf breite Abdeckung, nahtlose Authentifizierung und Roaming. Daher eignen sich 5G-Campusnetze hervorragend für die flächendeckende Nutzung von Anwendungen, etwa auf Smartphones oder in Fahrzeugen.

Wi-Fi 6, mit seiner Nutzung freier Frequenzen, ist und bleibt unverzichtbar im gewerblichen beziehungsweise öffentlichen Raum als ‚nomadischer Internet-Zugang‘ und als Vernetzungstechnologie; unter anderem im Büro.

Mobilfunk wird im Außenbereich auch zukünftig eine große Rolle spielen, wohingegen WLAN seine Rolle sowohl Inhouse als auch in hochfrequentierten Umgebungen ausbauen wird.

Daher wird 5G-Campus das Firmen-WLAN nicht ersetzen, sondern dieses ergänzen. Die 5G-Campus-Technologie wird dabei vermutlich nicht die gleiche Kosteneffizienz oder Breite der Geräteunterstützung erreichen wie Wi-Fi 6, aber beide Technologien werden den Unternehmen ein den eigenen Bedürfnissen entsprechendes Gesamtpaket bieten können.

Da jeder Nutzer individuelle Anforderungen an seine Mobilkommunikation in Bezug auf Anwendungen, Flexibilität, Effizienz, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Latenz hat und nicht zuletzt auch die spezifischen betrieblichen und monetären Anforderungen entscheidend sind, bedarf es auf jeden Fall individuell konzipierter Lösungen.

Sowohl 5G-Campus als auch Wi-Fi 6 haben ihre spezifischen Stärken und Anwendungsfelder, die die jeweils andere Technologie nicht bieten, respektive ersetzen kann.

Vor diesem Hintergrund wird für die Zukunft eine Dualität der Netze prognostiziert. Die Konkurrenz zwischen öffentlichem Mobilfunk und WLAN wird uns dabei weiterhin begleiten, da sich auch mit 6G und Wi-Fi 6E jeweilige Nachfolgetechnologien bereits am Horizont abzeichnen.

Stephan Plaspohl
Management Consultant 

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