5G-Mobilfunk-Netzarchitektur (3GPP)

Um mit der 5G-Mobilfunktechnik die versprochenen Datenraten erreichen zu können werden bereits mit 2G-, 3G- und 4G-Mobilfunktechnik genutzte Frequenzen verwendet. Desweiteren werden zusätzliche Frequenzen aus hohen Frequenzbereichen verwendet, in denen sich die Funkwellen allerdings schlechter ausbreiten und damit eine geringe Reichweite haben. Bestehende und auch neue Basisstationen werden per Glasfaser an das Mobilfunknetz angebunden.

Der 5G-Mobilfunk ist die konsequente Weiterentwicklung von LTE. Da ist es ganz logisch, dass LTE in der 5G-Netzarchitektur berücksichtigt wird. Deshalb unterscheidet man zwischen 5G-Basisstationen in 4G-Netzen und eigenständigen 5G-Netzen, in denen sich auch 4G-Basisstationen befinden können.

  • 5G Non-Standalone-Betrieb (NSA)
  • 5G Standalone-Betrieb (SA)

5G Non-Standalone-Betrieb (NSA)

Die 5G-Spezifikation sieht den Non-Standalone-Betrieb (NSA) vor. Dabei stützen sich die 5G-Basisstationen auf das vorhandene 4G-Kernnetze. Dabei sieht die NSA-Spezifikation ein Dual-Connectivity-Konzept (DC) vor. Neue 5G-Basisstationen ergänzen ein LTE-Netz um die 5G-Mobilfunktechnik.
Das ist für Netzbetreiber interessant, die bereits ein 4G-Kernnetz haben und irgendwann auf eine 5G-Kernnetz umstellen wollen. Die Kunden sollen aber schon vorher 5G-Mobilfunktechnik nutzen können. Allerdings sind im Non-Standalone-Betrieb nicht alle 5G-Leistungsmerkmale möglich.

5G Standalone-Betrieb (SA)

5G Standalone bezeichnet ein 5G-Mobilfunknetz, dass ohne LTE-Unterstützung im Kernnetz auskommt. Die 5G-Mobilfunktechnik wird im Standalone-Betrieb (SA) eigenständige betrieben.
Ein Dual-Connectivity-Konzept sieht vor, das 4G-Basisstationen an ein 5G-Kernnetz angebunden sind.

Die Besonderheit von 5G Standalone zeichnet sich durch einen enormen Geschwindigkeitssprung aus und vor allem durch eine geringe Latenz. 5G-Mobilfunktechnik ist für viele Anwendungen interessant, für die Mobilfunk davor zu stark verzögert war.
5G Standalone ermöglicht aber auch ganz neue Leistungsmerkmale. Zum Beispiel Network Slicing.

Network Slicing

Ein 5G-Mobilfunknetz im Standalone-Betrieb ermöglicht „Network Slicing“. Damit kann das vorhandene 5G-Mobilfunknetz in mehrere virtuelle Netze für unterschiedliche Anforderungen geteilt werden. Statt ein Netz für alles hat man ein flexibles Netz, dass man verschiedenen Kunden oder speziellen Anwendungen zuteile kann. Beispielsweise für bestimmte Kunden und Tarife, um bestimmte Bandbreiten und Latenzen zu garantieren.

Dazu wird das Gesamtnetz in virtuelle Netzabschnitte (Network Slices) unterteilt. Dabei sorgen Software-Defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV) für Flexibilität vom Kernnetz bis hin Basisstation.

SST - Slice/Service type (SST NG RAN)

Grundsätzlich macht es wenig Sinn, wenn ein Netzbetreiber irgendwelche Netzwerk-Profile selber festlegt. Der 5G-Standard gibt die Anforderungsprofile durch entsprechende Slice/Service-Types (SST NG RAN) vor.

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