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Aktivator- und Katalysator-Technologien für 5G Schnelle 5G-Netze brauchen Cloud und Edge Computing

Von Jürgen Pruss

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Der Mobilfunkstandard 5G eröffnet Kommunikations-Netzwerken neue Horizonte. Zwei dafür wichtige Technologie-Komponenten sind Edge und Cloud Computing. Sie ermöglichen Telekommunikations-Providern den Aufbau von schnellen, hochskalierbaren Infrastrukturen, wie sie für 5G-Netze benötigt werden.

Die Software-gestützte Steuerung der Netzwerk-Hardware erleichtert den Aufbau und Betrieb von 5G-Netzen.
Die Software-gestützte Steuerung der Netzwerk-Hardware erleichtert den Aufbau und Betrieb von 5G-Netzen.
(Bild: Dell Technologies)

Der 5G-Mobilfunkstandard verändert die Art und Weise wie wir miteinander leben und arbeiten, wie wir lernen, produzieren, konsumieren und kommunizieren. Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde und Latenzzeiten von unter einer Millisekunde machen es möglich. Das ganze Potenzial schneller mobiler Funknetze lässt sich aber nur dann nutzen, wenn es von der darunterliegenden Technologie entsprechend unterstützt wird. Hier sind die Provider der Breitbandnetze gefordert. Sie benötigen für die neuen Anforderungen der 5G-Netze schnelle und hochskalierbare Infrastrukturen.

Edge und Cloud Computing für 5G-Netze

Die theoretisch niedrigen Latenzzeiten von 5G nützen in der Praxis wenig, wenn Daten ständig zwischen der Peripherie und einem zentralen Rechenzentrum hin- und hergeschoben werden müssen. Ein autonom betriebenes Fahrzeug beispielsweise wäre dadurch nur eingeschränkt einsatzfähig, egal ob es auf Straßen Personen befördert, innerhalb einer Fabrik Komponenten just-in-time an seine Bestimmungsorte liefert oder in einem Logistikunternehmen Bestellungen abarbeiten soll.

Megatrends wie Smart Mobility oder Smart Cities sind nur denkbar, wenn die Daten auch dort verarbeitet, analysiert und wieder ausgegeben werden, wo sie entstehen: an der Peripherie. Auf diese Anforderungen an die Datennetze müssen sich die Telco-Provider einstellen. Dafür benötigen sie nicht nur hochskalierbare, Cloud-native Infrastrukturen, sondern zusätzlich auch Edge Computing in Form von Mobile Edge Clouds, die eigene Rechen- und Speicherkapazitäten in der Nähe von datengenerierenden Sensoren, Geräten und Maschinen bereitstellen.

Das Internet of Things (IoT) und insbesondere das Industrial Internet of-Things (IIoT) sind nur mit Cloud und Edge Computing praktikabel. Milliarden von Sensoren in Smart Cities, Smart Factories und auch in Smart Homes brauchen den Anschluss an schnelle mobile Netze – sei es, um die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu steigern, neue digitale Services bereitzustellen oder Innovationen vorantreiben zu können.

Auf Seite des öffentlichen Sektors stehen Gesundheits- und Bildungswesen exemplarisch für die Wichtigkeit schneller Netze. Die Pandemie hat die Leistungs- und Belastungsgrenzen – um nicht zu sagen Schmerzgrenzen – unseres Gesundheitssystems wie unter dem Brennglas offengelegt: Überlastung der Krankenhaus-Ressourcen und überforderte Pflegekräfte. Die Konsequenz daraus kann nur lauten: Ohne eine stärkere Digitalisierung sind die anstehenden Aufgaben nicht mehr zu bewältigen.

Gleiches gilt für unsere Schulen und Universitäten. Was nützen schnell angeschaffte Tablets und Notebooks, wenn sie bestenfalls an einen langsamen DSL-Internetanschluss oder ein überlastetes 4G-Netz angeschlossen werden können? Ohne schnelle Netzanschlüsse können schon die Anforderungen des ganz normalen Schulalltags nicht mehr erfüllt werden. Ganz zu schweigen davon, dass der Umgang mit digitalen Medien-Technologien zum selbstverständlichen Teil der Schulpläne werden sollte und deshalb auch praktisch eingeübt werden muss.

So fungieren zum Beispiel SD-WAN Lösungen als Verbindungsstruktur zwischen Cloud, Rechenzentrum und Edge. Die Technologie vereinfacht, schützt und zentralisiert die Verwaltung verschiedener Arten von Verbindungen, wie z.B. dem 5G, den Breitbandfestnetzen und herkömmliche WAN-Verbindungen.

Interoperable Standards statt proprietärer Einzellösungen

Eine Studie von IDC [PDF] prognostiziert für das Jahr 2025 ein Wachstum des weltweit verfügbaren Datenvolumens auf 175 Zettabytes – und bis dahin ist es nicht mehr lange hin. 30 Prozent davon entfallen auf Echtzeit-Daten. Und nur 5G-Netze können mit diesen Datenmengen adäquat, sprich praktisch verzögerungsfrei umgehen.

Laut einer Studie des World Economic Forum führt ein Ausbau der Breitband-Kapazitäten von lediglich 10 Prozent zu einem Wirtschaftswachstum von einem Prozent. Und für die deutsche Exportwirtschaft besonders interessant: Nur ein Prozent mehr Internet-Kapazitäten bedeuten eine Steigerung der Exporte um 4,3 Prozent.

Mit aufwändigen Einzellösungen wird der Aufbau dafür geeigneter Netze nicht möglich sein – zu teuer, zu speziell, zu groß die Gefahr eines Vendor-Lock-ins. Ganz abgesehen von der Innovationsgeschwindigkeit im Mobilfunksektor, die proprietäre Lösungen schnell zu überrollen droht. Deshalb sind offene, interoperable Komponenten besser geeignet, dem Umfang und Tempo der 5G-Revolution gerecht zu werden.

Mit dem sich zunehmend durchsetzenden Konzept der Open Radio Access Networks (Open RAN, O-RAN) können Telco-Provider standardisierte Hardware für ihre Netzinfrastruktur nutzen. O-RANs ermöglichen mehr Auswahl, eine größere Wahlfreiheit, den gezielten Einsatz von Cloud und Edge Computing sowie die Software-gestützte Steuerung und Kontrolle der Netzwerk-Hardware, ähnlich wie in einem Software-Defined-Datacenter (SDDC). Diese Offenheit erleichtert und beschleunigt den Aufbau von 5G-Netzen – und das durch die Skaleneffekte standardisierter Komponenten auch noch zu marktgerechten Preisen.

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Jürgen Pruss.
Jürgen Pruss.
(Bild: Dell Technologies)

Fazit

Leistungsfähige Mobilnetze schaffen die Basis für die Prosperität von Volkswirtschaften und Wirtschaftsräumen genauso wie für die Erfüllung gesellschaftlicher Standards wie Nachhaltigkeit, Partizipation oder Inklusion. 5G und unterstützende Technologien wie Cloud und Edge Computing sind für die wirtschaftliche Wiedergenesung und den Aufbau moderner Infrastrukturen von grundlegender Bedeutung. Ebenso forcieren sie die Umsetzung von Nachhaltigkeitszielen und damit den gesellschaftlichen Fortschritt für alle.

Über den Autor

Jürgen Pruss ist Chief Technology Officer Government bei Dell Technologies Deutschland.

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