WLAN oder 5G? Welche drahtlose Netzwerktechnik für was?

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Vitel GmbH

IT-Entscheider müssen oft weitreichende Entscheidungen bezüglich zukünftiger Netzwerktechnologien treffen. Soll man bereits auf eine neue, medienpräsente Technologie umsteigen oder bei bewährten Systemen bleiben? Da es keine universelle Antwort gibt, die in allen Fällen passt, folgt nun ein Überblick.

Technisch geprägte Administratoren werden jeglicher kabelgebundener Netzwerkverbindung stets den Vorzug geben. Nur hier ist der Schutz des Übertragungsmediums besonders hoch und eine Anfälligkeit gegenüber Störungen folglich besonders gering. Diese höhere Sicherheit erkauft sich die IT jedoch mit dem Preis der geringeren Flexibilität. Einfach das Arbeitsgerät im Raum umpositionieren? Kaum möglich.

Daher setzte vor rund zwanzig Jahren der parallele Ausbau von WLAN-Umgebungen ein und in vielen Netzwerken sind heute beide Systeme verfügbar. Nun steht mit 5G erstmalig eine leistungsfähige Weiterentwicklung aus dem Mobilfunkbereich auch als drahtloses Campus-Netz zur Verfügung – ausgestattet mit dem Potenzial einer ebenfalls parallelen Nutzung oder gar zur Verdrängung der bisherigen Techniken.

WLAN in Eigenregie

WLAN- bzw. Wi-Fi-Netzwerke sind weit verbreitet im privaten, kommerziellen und öffentlichen Sektor. Sie lassen sich gut budgetieren und unkompliziert ausbauen. Die Gesamtkosten dieser Netzwerkvariante sind recht gut kalkulierbar und auch der Ausbau gelingt insgesamt unproblematisch. Während im heimischen Bereich der einzelne WLAN-Router oder ein MESH-System zum Einsatz kommen, nutzen Administratoren im geschäftlichen Umfeld zumeist Access Points, die zentral von einem WLAN-Controller aus verwaltet werden. Losgelöst vom Anbieter werden IT-Verantwortliche in steter Regelmäßigkeit zur Aktualisierung gezwungen, da der Lebenszyklus der Endpoints endet oder die Management-Struktur durch eine neue Variante ersetzt werden muss, was zumeist mit einer umfangreichen Neueinrichtung einhergeht.

Trotz dieser Zwänge, die auch aus anderen Bereichen der IT wohlbekannt sind und in gewisser Art und Weise auch ein Motor für die Modernisierung darstellen, erfreut sich das klassische WLAN allgemeiner Beliebtheit. Ein Hauptvorteil des fortgesetzten Einsatzes von WLAN-Technologien, wie beispielsweise Wi-Fi 6, liegt in den geringeren Kosten durch die Nutzung unlizenzierter Frequenzbänder. Die Rückwärtskompatibilität bietet zudem den Nutzen, dass Bestandsgeräte nicht sofort zu ersetzen sind. Neuere Systeme sind jedoch typischerweise leistungsfähiger und bieten dank verringerter Latenzzeiten eine insgesamt höhere Geschwindigkeit.

Technisch gibt es hinsichtlich der Datensicherheit, Übertragungsgeschwindigkeit und den Vernetzungsmöglichkeiten seit vielen Jahren eine stete Weiterentwicklung. Der einfache und unbemerkte Zugriff auf das Funksignal macht das WLAN aber auch besonders attraktiv für potenzielle Angreifer, Stichwort „Hacking-Versuche“, und das Signal selbst hat eine gewisse Anfälligkeit für Störsignale, die beispielsweise von überlappenden Fremd-WLANs, Endgeräten und Mikrowellen herrühren können.

Öffentliche Campusnetze

Öffentliche Campusnetze bieten eine Alternative zum Aufbau eigener Wi-Fi-Infrastrukturen und werden oft von Mobilfunkanbietern betrieben. Ein Unternehmen, das sein Wi-Fi oder WLAN erweitern möchte, kann mittels „Network Slicing“ Teil eines öffentlichen Netzes abtrennen und für seine Bedürfnisse verwenden.

In diesem Zusammenhang werden von den Mobilfunkanbietern dann exklusive Kapazitäten für die Nutzer des Unternehmens reserviert. Somit liegt die Netzstabilität in den Händen eines Anbieters, doch können diese Netze nur bedingt an die individuellen Bedürfnisse eines Unternehmens angepasst werden. Dazu kommen noch weitere Nachteile: Viele Netzwerk- bzw. Mobilfunkstandards stehen deutschlandweit nicht flächendeckend zur Verfügung. Zudem ist die Anbindung an ein öffentliches Netz, und das darf nicht unterschätzt werden, mit hohen Kosten verbunden.

Private Campusnetze

Nun ja, wenn das Wi-Fi im Eigenbetrieb technische Limitierungen besitzt und das öffentliche 5G-Netz bezüglich der individuellen Bedürfnisse bei der Konfiguration ebenfalls mit Einschränkungen daherkommt, liegt möglicherweise die Lösung in einem privaten 5G-Campusnetzwerk. Spezialisierte Netzwerkkapazitäten, die der Netzwerkadministrator sowohl an die Bedürfnisse eines Unternehmens als auch an lokale Bedingungen anpasst, werden so bereitgestellt. Zudem fügt sich ein privates Campusnetz nahtlos in die existierende Netzinfrastruktur ein.

Ein solches Vorhaben wird sich bei einer kleinen, überschaubaren Anzahl von Endgeräten kaum lohnen. Viele Geräte, insbesondere im Rahmen des oft zitierten Industrie-4.0-Ausbaus, mit Anwendungen des IIoT (Industrial Internet of Things) und mMTC (Massive Machine Type Communication), entfalten, so die Einschätzung der Anbieter, ihr volles Leistungspotenzial in einem privaten 5G-Campusnetzes.

Außerdem sichert der 5G-Standard sehr hohe Übertragungsraten, die für eine flüssige Übermittlung von Videodaten in VR- oder AR-Anwendungen durch Enhanced Mobile BroadBand (eMBB) essenziell sind. Schnelle und zuverlässige Verbindungen erlauben darüber hinaus eine Echtzeitsteuerung von Maschinen, was als Ultra Reliable Low Latency Communications (uRLLC) bekannt ist.

So beginnen Unternehmen bereits, ihre firmeninternen Netzwerke zunehmend mit 5G-Technologie auszustatten, zurecht angelockt von den geringeren Latenzzeiten und der Skalierbarkeit. Da private 5G Campus-Netze eigenständige Frequenzbereiche verwenden, steigt im Vergleich zu anderen Netzwerklösungen die Übertragungsstabilität und Interferenzrisiken sinken. Die in Aussicht gestellten Download-Raten von 1 bis 10 Gbit/s sowie Upload-Geschwindigkeiten und Latenzen um nur eine Millisekunde machen die 5G-Campusnetzwerke nicht nur zu einer Alternative zu WLAN/Wi-Fi, sondern zu direkten Ethernet-Verbindungen.

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WLAN im Unternehmen: Cloud vs. Controller

Die Sorge, dass zu viele Geräte in einem „Bereich“ ein Problem darstellen könnten, wie es beispielsweise Mobilfunkbenutzer auf großen Veranstaltungen erleben, ist beim Einsatz von 5G unbegründet. Anbieter sprechen von bis zu einer Million Geräte pro Quadratkilometer und bieten somit eine theoretisch höhere Verbindungsdichte als WLAN und selbst als LAN.

Abschließend betrachtet gilt es noch Folgendes zu berücksichtigen: Mobilfunk wurde zum Zweck mobiler Kommunikation entwickelt, d.h. der Übergang zwischen Mobilfunkzellen ist so konzipiert, dass er ohne Störungen funktioniert. Wir erleben das jeden Tag, wenn wir mit unserem Mobiltelefon unterwegs sind. Dabei wechseln wir zwischen verschiedenen Mobilfunkzellen, ohne dass wir es bemerken. Im Gegensatz dazu kann der Wechsel zwischen verschiedenen WLAN/Wi-Fi-Zonen zu Unterbrechungen und Störungen im Datenverkehr führen – je nach Positionierung der Access Points, Qualität der ursprünglichen Ausleuchtung, Güte und Konfiguration des WLAN-Controllers oder baulicher Veränderungen nach Etablierung des Funknetzwerks.

Mit der Etablierung der öffentlichen 5G-Netzwerke, einer zunehmenden Anzahl 5G-fähiger Geräte auf dem Markt sowie der kontinuierlichen Reduzierung des Kostenfaktors für ein privates 5G-Netzwerk, stellt sich 5G als eine zukunftssichere Lösung für ein zuverlässiges, effizientes Campus Netzwerk dar.

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