5G, die neueste Generation der drahtlosen Mobilfunktechnologie, wird von Netzbetreibenden und der Industrie bereits eingeführt. Frühere Iterationen von Technologien (3G und 4G) wurden mit einem verbraucherorientierten Fokus entwickelt. 5G wird jedoch weitreichendere Auswirkungen haben und eine Vielzahl von Anwendungsfällen in IoT-Sektoren wie dem Gesundheitswesen, der Automobilbranche, intelligenten Städten und mobilem Breitband ermöglichen. 5G-Netze werden hohe Bandbreiten und niedrige Latenzzeiten bieten, die Dienste wie UHD-Videostreaming (Ultra High Definition) unterstützen.

5G wird die Dateninfrastruktur nicht nur für die nächste Generation der mobilen Kommunikation bereitstellen, sondern auch für ernsthafte Entwicklungen im Bereich des Internet der Dinge (IoT), einschliesslich intelligenter Städte und autonomer Fahrzeuge (AVs).

Juniper Research geht davon aus, dass mehr als 50 Prozent der weltweiten 5G-Verbindungen in Fernost und China stattfinden werden. Dies ist auf die frühe Markteinführung in Südkorea durch alle Tier-1-Betreiber zurückzuführen, auf die eine bedeutende Einführung kommerzieller 5G-Netze in China folgte.

Die Akzeptanz der 5G-Konnektivität hat die Erwartungen vor der Einführung übertroffen. Dies ist auf die Preisstrategien der Betreiber und die umfangreiche Geräteunterstützung im Vorfeld der Markteinführung sowohl für Smartphones als auch für FWA-Router (Fixed Wireless Access) zurückzuführen.

Die Idee der 5G-Abdeckung ist nicht so klar definiert wie bei anderen drahtlosen Technologien, da das Netz an jedem beliebigen Standort veränderliche Merkmale aufweisen wird. Sogenanntes Network Slicing ermöglicht es den Betreibenden, die Netzmerkmale so zu verändern, dass sie den Anforderungen an den jeweiligen Standorten zu verschiedenen Zeiten entsprechen. So werden zum Beispiel dicht besiedelte Gebiete zu Spitzenzeiten mit hohen Datenraten versorgt und es werden extrem niedrige Latenzzeiten eingeführt, um Edge Computing zu ermöglichen.

Monetarisierungsmodelle für 5G

Unternehmen brauchen Zeit, um sich auf neue Technologien einzulassen, aber 5G scheint ihre Aufmerksamkeit schon früh geweckt zu haben. Obwohl 5G erst 2019 auf den Markt kommt, glauben bereits 36 Prozent der Unternehmen, dass 5G-Netze einen Wandel bewirken werden.

Auch wenn sich 5G für Unternehmen noch in einem frühen Stadium befindet, ist das Potenzial von 5G erheblich. Unternehmen erwarten, dass die Technologie zu Produktivitätssteigerungen führt, Automatisierung ermöglicht, die Kundenerfahrung umgestaltet und Produktverbesserungen erleichtert. Die Analysen von Juniper Research kommen zu dem Schluss, dass 5G vor allem ein Katalysator für die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle sein wird. Mobile, plattformbasierte Unternehmen wurden durch 4G ermöglicht; 5G verspricht, dasselbe für eine breitere Palette von Branchen zu tun.

5G-Konnektivität erzwingt eine Evolution der Abrechnungssysteme

Die aktualisierte 3GPP 5G Core-Architektur definiert einen völlig neuen BSS-Monetarisierungsansatz. Die neuen 5G-Standards ersetzen das 4G Online Charging System (OCS) und sein separates Offline-Ladesystem durch ein neues 5G Converged Charging System (CGS), das eine 5G Charging Function umfasst. Damit wird für 5G genau das in Rechnung gestellt, was effektiv anfällt.

Ausserdem werden die bisherigen auf Durchschnitten basierten Protokolle in 5G durch die service-basierte Schnittstellen (SBI) ersetzt. Dies führt zu ganz neuen Echtzeit-(Online-)Abrechnungssystemen.

Neue Gebührenregeln und Network Slicing

Bei 5G-Netzen muss die BSS-Ebene flexibel und beweglich sein, um Echtzeit-Bewertung, Messung und Abrechnung für eine völlig neue Welle digitaler Dienste mit neuen Monetarisierungsmodellen zu unterstützen. Hier die wichtigsten:

Fixed Wireless Access (FWA)

Fixed Wireless Access (FWA) richtet sich an Home und Remote Office und Haushalte, die hohe Breitbandkosten zahlen, sowie an Menschen ohne Breitbandzugang. FWA wird in der Regel als Teil einer festen monatlichen Gebühr für ein festes/unbegrenztes Datenpaket berechnet. Ein spezieller Netzabschnitt innerhalb von 5G ist für FWA mit hoher Nutzung vorgesehen.

Video on Demand (VoD)

Video on Demand (VoD) Abrechnung unter 5G beruht auf der Möglichkeit, durch die Integration von Partnern pro Video-Download abzurechnen, und könnte auch unterschiedliche Preise je nach Videoqualität beinhalten.

Edge-Computing

Darüber hinaus ist Juniper Research der Ansicht, dass Edge-Computing-Technologien gut mit den Zielen der 5G-Einführung übereinstimmen. Die Entwicklung von zentralisierten Cloud-Servern führte bei Betreibern und Unternehmen zu der Annahme, dass diese Technologien eine zentrale Rolle nicht nur bei der Speicherung, sondern auch bei der Verarbeitung und Analyse der beträchtlichen Datenmengen spielen würden, die durch die Nutzung von Inhaltsdiensten (z. B. Streaming-Plattformen) und intelligenten Geräten (z. B. vernetzte Fahrzeuge) durch die Nutzer und Nutzerinnen entstehen. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Daten und digitalen Diensten jedoch exponentiell gestiegen, wobei die Zunahme dieser Anwendungsfälle zu Leistungsproblemen geführt hat, die die Cloud zu einem ungeeigneten Medium für datenintensive Rechentätigkeiten, wie die Analyse und Bereitstellung von Erkenntnissen und Entscheidungen in Echtzeit, gemacht haben.

Im Gegensatz zu 2G, 3G oder sogar 4G, bei dem nur das Datenvolumen oder die Verbindungsminuten monetarisierbare Zahlen sind, bietet 5G viel mehr Währungen wie Latenz, Durchsatz, Zuverlässigkeit, Mobilität, Quality of Service (QoS), Energieeffizienz und mehr, die verwendet werden können, um die Preise viel dynamischer und auf den Nutzungsfall zuzuschneiden.

5G NSA und 5G SA

Für Mobilfunkunternehmen geht es bei 5G in erster Linie darum, Consumer und Unternehmen Hochgeschwindigkeitsverbindungen auf Netzgeräten anzubieten, die Netzdienste der fünften Generation unterstützen. Für den nahtlosen Übergang vom bestehenden 2G/3G/4G-LTE-Legacy-Kern zu 5G können Unternehmen je nach Anwendungsfall zwei Hauptstrategien anwenden: Non-standalone oder Standalone. Beide bieten zwar 5G-Funktionen, aber NSA und NA unterscheiden sich strukturell und funktionell.

NSA ist, wie der Name schon sagt, ein 5G-Dienst, der nicht eigenständig ist, sondern über ein bestehendes 4G-Netz aufgebaut wird. Standalone 5G hingegen ermöglicht den völlig unabhängigen Betrieb eines 5G-Netzwerks über einen dedizierten 5G-Kern, ohne jegliche Interaktion mit einem bestehenden 4G-Kern.

Zeitkritische Kommunikation

Zu den typischen Anwendungsfällen gehören Cloud-basierte AR/VR, Fernsteuerung von Maschinen und Fahrzeugen, Cloud-Robotik, fortgeschrittene Cloud-Spiele und Echtzeit-Koordination und -Steuerung von Maschinen und Prozessen. Die ersten kommerziellen Geräte, die zeitkritische Kommunikation unterstützen, werden voraussichtlich im Jahr 2022 auf den Markt kommen. Die Entfernung inaktiver Mobilfunk-IoT-Verbindungen in China deutet auf einen beträchtlichen Anteil inaktiver Verbindungen hin, was immer noch schätzungsweise 1.6 Milliarden mobile IoT-Verbindungen im Jahr 2020 bedeutet.

KI-Analytik für 5G-Netze

Die Erkennung von Anomalien und Vorhersagen für die Infrastuktur werden entscheidend sein, um die Komplexität von 5G-Netzen zu bewältigen und die kritischen Serviceerwartungen zu erfüllen, die für transformative Technologien wie autonome Fahrzeuge, Fernoperationen und massives IoT erforderlich sind.

Der Einsatz von KI zur Umgestaltung der 5G-Dienstbereitstellung und des Nachfragemanagements, so dass die Betreiber sich automatisch an die sich ändernden Netzanforderungen anpassen können, wird das wichtigste Verkaufsargument für 5G sein.

5G-Netzwerke und Nutzeranwendungen/-inhalte werden Milliarden von Zeitreihen, Protokollen und Ereignisdaten erzeugen.

Die Erkennung von Anomalien wird einer der wichtigsten Bestandteile sein, um sicherzustellen, dass das zugrunde liegende Netz und dieSupportsysteme sich selbst heilen und organisieren können, um mit den hohen Serviceanforderungen (niedrige Latenz, hohe Zuverlässigkeit) Schritt zu halten, insbesondere bei unternehmenskritischen Anwendungen.

Die Vorhersage von Nachfrage und Verhalten wird zentral sein, damit die Betreiberunternehmen die Erstellung von Netzabschnitten zur Unterstützung neuer Anwendungsfälle vollständig automatisieren können. Durch die Vorhersage der Nachfrage wird sichergestellt, dass ausreichend Netzressourcen bereitgestellt, erstellt und skaliert werden, bevor die Nutzung erfolgt.

5G-Netzwerk-Slicing

Network Slicing ist eine Schlüsseltechnologie, die es ermöglicht, 5G zusätzlich zu bisherigen Diensten zu vermarkten. Verkürzt gesagt funktioniert Slicing so, als würde man eine eigene Subnetzmarke erstellen. Die Slices verfügen über die entsprechende Isolierung, Ressourcen und optimierte Topologie, um einen Dienst bereitzustellen, der die einzigartigen Anforderungen eines bestimmten Anwendungsfalls erfüllt. So kann beidpielsweise ein Slice für nicht-kritische Anwendungen bereitgestellt werden und ein weiterer für zeitkritische IoT-Apps.

Der 5G Markt im Jahre 2026

Die Gesamtzahl der 5G-Verbindungen wird bis 2026 auf geschätzte 3.2 Milliarden ansteigen, gegenüber 310 Millionen im jetzigen Jahr 2021.

Eigenständige 5G-Netzwerke nutzen Technologien der nächsten Generation, wie z. B. Netzwerkorchestrierungstools, um Betreibern die Monetarisierung datenintensiver Anwendungsfälle, wie z. B. Remote-Gesundheitspflege und mobile Spiele, zu ermöglichen.

Über 60 Prozent der weltweiten 5G-Verbindungen werden bis 2026 in Fernost hergestellt werden. Technologien für die Netzwerkorchestrierung werden neben mmWave-Frequenzen, die datenintensive 5G-Dienste ermöglichen, eine wichtige Triebkraft für die Schaffung eines Ökosystems in dieser Region sein.

Der durchschnittliche Umsatz pro 5G-Smartphone-Verbindung wird voraussichtlich weltweit von 29 US-Dollar im Jahr 2021 auf 17 US-Dollar sinken, was sich erheblich auf die Einnahmen der Firmen auswirkt. Um diesen Rückgang abzumildern, müssen Betreiber Orchestrierungstools nutzen, um den höchsten Durchsatz und die niedrigste Latenz eines Netzwerks für Verbindungen zu erhalten, die dies benötigen. Mit diesem Ansatz werden Mobilfunkanbieter vermutlich einen Preisaufschlag für diese priorisierten Verbindungen gegenüber anderen 5G-Verbindungen rechtfertigen.

Quelle: Juniper Research