Private Funknetze mit öffentlicher 5G-Technologie

Private Funknetze

Private Funknetze sind Alternativen zu DECT oder WLAN. Anwender erwarten sich ähnliche Eigenschaften wie von den Inhouse-Funktechnologien ohne aber selbst teure Infrastruktur zu betreiben.

In meinem Blog „Dem Patienten auf der Spur“ berichte ich über hausinterne Ortungs- oder Positionierungs-Systeme im Pflegebereich zur Erkennung des Standortes einer Person oder eines Gegenstandes innerhalb von Gebäuden. Der Einsatz von Funktechniken wie WLAN oder DECT in Kombination mit Bluetooth ist dafür häufig geplant.

Zusätzlich diskutieren wir mit Industrie-Kunden verstärkt über Ortung und Navigation im Firmengelände, in Bürogebäuden oder in Fertigungshallen. Typische Anwendungsgebiete sind beispielsweise in der Industrie fahrerlose Transportsysteme, Einsatz von Dronen, Standorterkennungen von Personen in Fabrikshallen, Erfassung von Sensordaten (einschließlich des Standorts), und viele andere.

Die Genauigkeit der Positionsbestimmung hängt wesentlich von der eingesetzten Technologie ab. Liegt die Genauigkeit bei Einsatz der 4. Mobilfunkgeneration bei 10 bis 50m, so wird die Genauigkeit bei der 5. Generation bereits bei 1m oder darunter liegen (Quelle: https://www.gpsworld.com/5g-cellulars-next-step-brings-new-positioning-capabilities/).

Anwender erwarten sich von der 5. Mobilfunkgeneration (5G) hauptsächlich höhere Bandbreiten, individuellere Dienste und höhere Qualität.

Um diese hohen Anforderungen erfüllen zu können, wurden für die Netze der 5. Mobilfunk-Generation Funktionen und Dienste für den Aufbau privater Netze („Non-Public-Networks“) definiert.

Was sind private Funknetze?

Darunter versteht die 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation) die Bereitstellung von Mobilfunkdiensten in klar abgegrenzten Anwender-Organisationen oder Gruppen von Organisationen sowie die Bereitstellung in z.B. Firmengelände oder Fabriken.

Wann benötigen Sie private Funknetze („Non-Public-Networks“)?

Wenn Sie hohe Anforderungen an die Qualität und Sicherheit einer Mobilfunklösung stellen. Durch die Trennung der privaten Funkzelle vom öffentlichen Netz mit einem autonomen Betrieb sind Sie weniger von Ihrem Provider abhängig. Nur noch Ihre berechtigten Anwender teilen sich die Performance der Zelle und die Sicherheit steigt durch lokale Übertragung sensibler Daten (ohne Umweg durch das öffentliche Netz).

Der Provider erreicht durch die gezielte IP-Anbindung schwer erreichbare Kundenstandorte zu sehr geringen Kosten und erhöht damit die Reichweite seines Netzes.

Weiters kann der öffentliche Provider die Verantwortung für die Verfügbarkeit der Lösung, die Instandhaltung und den Betrieb an den Betreiber der privaten Funkzelle delegieren.

(Quelle: https://www.5g-acia.org/fileadmin/5G-ACIA/Publikationen/5G-ACIA_White_Paper_5G_for_Non-Public_Networks_for_Industrial_Scenarios/WP_5G_NPN_2019_01.pdf)

Implementierung privater Funkzellen

Sie haben die Wahl zwischen einer isolierten, Stand-alone-Lösung oder der Bereitstellung von 5G-Diensten über eine Funkschnittstelle, die Sie mit anderen Anwendern außerhalb Ihres Unternehmens teilen („Shared Radio Access“).

Isoliertes, Stand-alone-Netz

Ihr privates Netz enthält alle Netzelemente für einen autonomen Betrieb und die Funkzelle ist nur von privaten, berechtigten Nutzern verwendbar.

Tipp: fragen Sie Ihren Anbieter, ob der Datenaustausch zwischen den Anwendern nur innerhalb der privaten Zelle erfolgt oder über das öffentliche Netz geht.

Sie oder Ihr Provider kann die IP-Anbindung an das öffentliche Netz optional über eine Firewall schützen.

Bereitstellung mit „Shared Radio Access“

In dieser Variante ist das private Funknetz von privaten und öffentlichen Anwendern gleichzeitig nutzbar. Das Netz enthält wie bereits zuvor beschrieben alle Netzelemente für einen autonomen Betrieb.

Je nach Implementierung erhalten die privaten Nutzer eine separate Kennung für Ihr Netz.

Die Bereitstellung von Diensten kann unterschiedlich sein. Einerseits sind Dienste des öffentlichen Netzes verfügbar, andererseits stellt der Provider private Dienste ausschließlich für die Firmennutzer bereit. Achten Sie wieder auf den Weg der Daten (innerhalb Ihres privaten Funknetzes oder über die Infrastruktur des öffentlichen Providers.)

Verfügbarkeit

Je nach Land gibt es unterschiedliche Funkvorschriften. Informieren Sie sich, ob Sie an Ihrem Standort private Frequenzen für Ihre privaten Funknetze nutzen dürfen oder die ersteigerten Frequenzen Ihres Providers nutzen müssen.

Sprechen Sie mit Ihrem Provider, welche Anforderungen Sie haben, welche Dienste Sie benötigen und welche Art von privater Funknetz-Lösung Sie interessiert.

Weiterführendes Seminar: „5G-Mobilfunk – Was bringt die Zukunft?

Über den Autor

Ronald Schlager ist unabhängiger Trainer, Consultant, Buchautor und Blogger mit den Schwerpunkten Kommunikationstechnologien und deren Anwendungen. Gelistet als #27 in Mio’s Unified Comms Influencers: The Top 50 for 2019 Revealed

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