5G-Dienste:Sicher, geschäftskritisch, aber wie können wir sie grün, erschwinglich und sicher halten?

Jaishun Tu von ZTE

5G ist da, also ist alles klar und einfach, oder? Naja, nicht so schnell. 5G-Netze bieten Chancen, aber auch Herausforderungen.

Nach dem Mobile World Congress in Shanghai, der ersten großen Live-Telekommunikationsveranstaltung seit der weltweiten Sperrung durch Covid, sprachen wir mit dem in China ansässigen Anbieter ZTE . Wir wollten mehr über die Risiken und Chancen von 5G in Standalone-Netzwerken, Netzwerkeffizienz, Cybersicherheit und Kommerzialisierung erfahren.

IoT Now:Warum bieten eigenständige 5G-Netze Betreibern einen besseren Wert als nicht eigenständige?

Jaishun Tu, ZTE: Das 3GPP definiert zwei Phasen von 5G, Non-Standalone (NSA) und Standalone (SA). Die NSA-Phase wird durch den Zugriff auf die 5G-Frequenzen als Erweiterung des 4G-Kernnetzes umgesetzt, das Enhanced Mobile Broadband (eMBB) ermöglicht. eMBB bedeutet höhere Bandbreite, was einer der wichtigsten Vorteile von 5G-Netzwerken ist.

5G SA erfordert jedoch den Aufbau eines ganz neuen Netzwerks auf Basis von Cloud, künstlicher Intelligenz (KI) und Big Data-Technologien und bringt die Geschwindigkeit von 5G noch weiter. 5G SA bietet nicht nur eMBB, sondern auch ultra-zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz (uRLLC) und massive Machine Type Communication (mMTC), die es 5G ermöglicht, das Internet of Everything (IoE) zu verbinden. uRLLC ist eine bahnbrechende Funktion für die Bereitstellung von Netzwerken mit hoher Zuverlässigkeit und geringer Latenz, die für den Zugriff auf und die Kommunikation mit Robotern, fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGVs), Sensoren oder Krankenhauskonsolen entscheidend ist. mMTC ist mittlerweile die Basis, auf der Massen-IoT-Terminals (Internet of Things) mit geringen Kosten und geringem Stromverbrauch auf Netzwerke zugreifen.

Am Beispiel einer Fabrik ermöglichen diese Fortschritte in der 5G-Technologie nicht nur den Arbeitern, sondern auch allen intelligenten Geräten und einigen einfachen Geräten, sicher, zuverlässig und wirtschaftlich auf das gesamte Netzwerk zuzugreifen. Allgegenwärtige und hochwertige 5G-Verbindungen werden letztendlich zu intelligenten Fabriken, Krankenhäusern, Gemeinden und Städten führen.

IoT Now:Welche Probleme stellen vertikale 5G-Anwendungen in der Industrie? Und welche Lösungen bieten Sie an?

ZTE: Für Anwendungen in vertikalen Branchen wie Büroanwendungen, Robotersteuerung, Videoüberwachung, AGV-Navigation und mehr werden unterschiedliche SA-Netzwerke benötigt. In vertikalen Branchen benötigen verschiedene Anwendungen unabhängige Netzwerke mit hoher Zuverlässigkeit, geringer Latenz und hoher Bandbreite oder einer Kombination davon.

Dies ist jedoch offensichtlich zu teuer und kann Ressourcen verschwenden, selbst große Unternehmen können es sich nicht leisten, mehrere physische private 5G-Netze gleichzeitig aufzubauen. ZTE bietet 5G-End-to-End-Network-Slicing-Lösungen, um diese Anforderung zu erfüllen. Basierend auf Cloud-, NFV/SDN- und 5G SA-Technologien können unterschiedliche Netzwerk-Slices mit unterschiedlichen Netzwerk-Servicequalitäten für verschiedene Anwendungen im selben physischen Netzwerk erstellt werden. Das bedeutet, dass wir nur für mehrere Anwendungen auf dem Netzwerk aufbauen müssen.

IoT Now:Verbraucher von Telekommunikationsdiensten sind sich zunehmend bewusst, dass Dienste energiehungrig sind. Was hat ZTE unternommen, um den Stromverbrauch zu senken, insbesondere bei 5G? Und welche Ergebnisse haben Sie erreicht?

ZTE: Ehrlich gesagt verbraucht 5G mehr Energie als 4G-Netze. Gemäß dem typischen kommerziellen Szenario von 5G/4G-Netzen beträgt der Stromverbrauch einer einzelnen 5G-Basisstation das 2,5- bis 3,5-fache einer einzelnen 4G-Basisstation, was hauptsächlich durch den erhöhten Stromverbrauch der AAU der 5G-Basis verursacht wird Station.

Aber ein wichtiger Zweck der 5G-Vision ist es, die Energieeffizienz des Netzes zu steigern, d. h. die Energie, die bei der Übertragung pro Bit bis zum 100-fachen verbraucht wird. Angesichts der Tatsache, dass 5G derzeit viel mehr Datenverkehr bietet als 4G, wird die Energieeffizienz von 5G im Full-Speed-Modus um fast das Zehnfache verbessert.

Es gibt einige wichtige neue Technologien in der Branche, um die Energieeffizienz von 5G zu verbessern. Zum Beispiel die preisgekrönte Massive MIMO-Technologie von ZTE. Der Strahl einer herkömmlichen Basisstation ist wie eine Glühbirne, die ihr Signal über einen großen Bereich sendet (normalerweise ein 120-Grad-Bogenbereich vor der Basisstation). Ein Teil des Signals wird von den Benutzern empfangen, aber die meiste Energie wird verschwendet. Daher ist der Energieverbrauch der Basisstation hoch.

Bei der Massive-MIMO-Technologie werden die Signale wie eine Taschenlampe direkt an das Terminal gesendet und die Energie konvergiert. Daher kann die Energieeffizienz zum Erreichen der gleichen Signalstärke bis zu 100-mal reduziert werden.

Eine weitere Überlegung besteht darin, zu versuchen, so viel Energieverbrauch wie möglich zu sparen, wenn das Netzwerk inaktiv ist. Zum Beispiel schwankt der Verkehr im Netz im Tagesverlauf, deshalb kann es enorm viel Energie sparen, die Basisstation bei reduziertem Netzverkehr teilweise herunterzufahren. Dies hat zur Entwicklung der KI-basierten PowerPilot-Lösung von ZTE geführt.

Die Lösung analysiert historische Betriebsdaten und navigiert die Dienste aktiv zu der für die Peilung am besten geeigneten Netzwerkschicht, wodurch der niedrigste Energieverbrauch pro Datenbit sichergestellt wird. PowerPilot von ZTE wurde bereits in mehr als 20 Netzwerken weltweit mit über 600.000 Standorten kommerziell eingesetzt. Die kumulierten Stromkosten, die den Betreibern eingespart werden, belaufen sich auf über 1 Milliarde US-Dollar (0,84 Milliarden Euro).

IoT jetzt: 5G bietet die Aussicht auf geschäftskritische, datenintensive Dienste. Welche Strategien sollten Dienstanbieter und Kunden zum Schutz ihrer Anwendungen anwenden?

ZTE :5G eröffnet neue Entwicklungsmöglichkeiten für vertikale Industrien, aber auch mehr Sicherheitsrisiken. Hochwertige Vermögenswerte in Bereichen wie Fertigung, Energie, Transport und Finanzen werden das Hauptangriffsziel sein.

ZTE hat seine softwaredefinierte 5G-Sicherheitslösung auf den Markt gebracht, um dieser Herausforderung zu begegnen. Durch die selbstadaptive Sicherheitsgarantie und den Service des 5G-Slicings unterstützt die 5G Software-Defined Security Solution Industriekunden dabei, grundlegende regulatorische Anforderungen wie die DSGVO zu erfüllen und unterstützt gleichzeitig die diversifizierten Sicherheitsanforderungen für verschiedene Szenarien wie Autos, AGVs , Roboter und Sensoren usw.

Es beinhaltet:

5G-Netzwerk-Slicing-Sicherheitsdienst-Orchestrierung: Basierend auf der servicebasierten Architektur werden Security-Slicing nach Bedarf generiert, Sicherheitsdienste nach Bedarf bereitgestellt und Sicherheitsrichtlinien mit selbstanpassender Netzwerkanpassung verwendet.

Sicherheitsressourcenpool der Carrier-Klasse: Der verteilte Ressourcenpool, die Weiterleitungsbeschleunigung und das N+M-Backup werden verwendet, um einen Sicherheitsressourcenpool der Carrier-Klasse mit dynamischer Elastizität zu implementieren.

Hoher Sicherheitsdurchsatz: Virtualisierte Software-/Hardware-Sicherheitsbeschleunigung und hohe Leistung.

Sichere Tunnelaggregation und andere Technologien: Die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsfunktionen einer einzelnen VM können bis zu 100 Gbit/s erreichen, und die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsfunktionen einer einzelnen UE können 1,4 Gbit/s erreichen und erfüllen die Anforderungen einer sicheren 5G-Kommunikation mit ultrahohen Übertragungsraten.

IoT jetzt: Welche Aspekte der 5G-Nutzung bieten den schnellsten Return on Investment (RoI) für Unternehmensbenutzer und Telekommunikationsdienstleister? Wird es eine 5G-Abdeckung in Innenräumen sein? 5G Massives MMO? 5G-Uplink-Verbesserung? Dynamisches Multi-Mode-Spektrum-Sharing? 5G für verschiedene vertikale Branchen?

ZTE: 5G eMBB-basierte VR/AR- und 4K/2K-Videos, insbesondere die Multi-View-Live-Übertragung, werden den Datenverkehr von Verbrauchern direkt erhöhen, was die Einnahmen des Verbraucherdienstes erhöht. Langfristig ist die digitale Transformation vertikaler Industrien jedoch eine vielversprechendere Einnahmequelle für 5G.

Jaishun Tu von ZTE hat mit IoT Now gesprochen.