5G-Netze werden eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie Nationen die Sicherheit ihrer Bürger verfolgen, wie Unternehmen konkurrieren, sich entwickeln und Werte schaffen und wie Einzelpersonen sowohl lokal als auch international kommunizieren und sich engagieren.
Allerdings könnte es unter anderem aufgrund seiner Bedeutung schwierig sein, das Datenmeer zu durchforsten und die Realität von der Fiktion zu unterscheiden. Aus Sicht interessierter Politiker, Branchenteilnehmer und der breiten Öffentlichkeit5Gmag sowohl überbewertet als auch unterbewertet erscheinen, hier jetzt und in Jahrzehnten, als kritisches Problem der nationalen Sicherheit und als wirtschaftliche Fantasie.
In diesem Artikel räume ich mit vier weitverbreiteten Missverständnissen auf5GGleichzeitig bietet es einen Überblick über die kommenden Mobilfunknetze der fünften Generation.
5G Mythos ist einfach schneller als 4G.
Welche Funktionen bietet 5G seinen Verbrauchern? Mit 5G werden deutliche Geschwindigkeits- und Verbindungssteigerungen sowie eine Reduzierung der Latenz erwartet. Vereinfacht gesagt bieten 5G-Netze eine unmittelbarere und schnellere Konnektivität für mehr Geräte als 4G-Netze.
Diese Transformation basiert auf drei Anpassungen.
Geschwindigkeit: Durch die deutliche Erhöhung der Bandbreite verbessert Enhanced Mobile Broadband (EMBB) die Geschwindigkeit der aktuellen Mobilfunknetze erheblich. Interessanterweise erfordert eine höhere Geschwindigkeit nicht so große Ausgaben für neue Telekommunikationsinfrastruktur wie die Latenz und die Anzahl der Verbindungen. Dies bedeutet, dass EMBB bei der Implementierung von 5G-Netzen auch der erste Vorteil sein wird, den die Menschen erleben, was zu der falschen Vorstellung beitragen wird, dass 5G nur schneller als 4G ist.
Latenz: Eine Verbindung nahezu in Echtzeit wird durch Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) ermöglicht. Anders ausgedrückt: Durch die Verkürzung der Zeit, die zwischen dem Senden und Empfangen von Informationen vergeht, werden Verbindungen hergestellt, die scheinbar augenblicklich erfolgen. URLLC ist für Anwendungsfälle wie Fernchirurgie und autonome Autos sehr wichtig. Für beide sind die Zuverlässigkeit und Schnelligkeit der Verbindung von entscheidender Bedeutung, insbesondere um potenziell katastrophale Folgen in der Praxis zu verhindern.
Anzahl der angeschlossenen Geräte: Mehr Netzwerkkapazität ermöglicht Massive Machine Type Communications (MMTC), was notwendig ist, um sowohl die zahlreichen speziellen Anwendungsfälle zu unterstützen, die viele 5G-Befürworter versprechen, als auch den exponentiellen Aufstieg von Internet-of-Things-Geräten (IoT) im Allgemeinen. Ferngesteuerte Praxen, automatisierte Fahrzeugflotten, automatisierte Fabriken und Roboterfabriken und sogar Schwärme kommerzieller und militärischer Drohnen hängen alle von der Fähigkeit ab, Milliarden von Endbenutzergeräten und Sensoren – die untereinander und mit anderen Teilen des Netzwerks kommunizieren – mit dem Internet zu verbinden.
Diese drei Modifikationen sind bedeutsam. Sie sind für die Vielfalt der entstandenen Anwendungsfälle und Geschäftsmodelle von wesentlicher Bedeutung und werden diese auch weiterhin nutzen. Wenn 5G 4G in puncto Geschwindigkeit einfach übertreffen würde, wäre das nicht machbar.
Die 5G-Zukunft ist bereits da
Obwohl 5G in den USA und anderen Ländern bereits implementiert wird, haben wir das volle Potenzial der Technologie noch nicht ausgeschöpft und werden dies voraussichtlich auch nicht in Kürze erreichen. Dies gilt sowohl für die Anwendungsfälle, die 5G abdecken wird, als auch für den aktuellen Entwicklungs- und Umsetzungsstand.
Um ein Netzwerk zu schaffen, das sowohl das Internet der Dinge als auch das Internet der Systeme unterstützen kann – d. Dies erfordert kreative technologische Lösungen in den Bereichen Endgeräte, Kernnetz und Radio Access Network (RAN) des Telekommunikations-Stacks.
Es ist nicht überraschend, dass bei Early Adopters wie den Vereinigten Staaten der Einsatz von Greenfield-Netzen (5G-Netzen) hinter dem von Brownfield-Netzen (5G-LTE-Netze, die verbesserte Versionen der aktuellen 4G-LTE-Netze sind) zurückbleibt. Während dieser Prozess im Gange ist, befinden sich die meisten Funktionen, die 5G-Netze in Zukunft bieten werden, noch in einem frühen Entwicklungsstadium, und die Umsetzung ist sowohl innerhalb als auch zwischen den Nationen immer noch Flickenteppich. So sind beispielsweise selbst in den Vereinigten Staaten viele derzeit genutzte 5G-Netze langsamer als die 4G-LTE-Netze, die sie nach und nach ersetzen.
5G-Netze werden terrestrisch sein
Bei „5G“ denkt man häufig an Glasfaserkabel, Sensoren und Mobilfunkmasten. Die 5G-Erzählung beschränkt sich jedoch nicht auf die terrestrischen Komponenten dieser Netzwerke.
Terrestrische Telekommunikationsnetze werden nicht ausreichen, um das Versprechen allgegenwärtiger, sofortiger Verbindungen für eine große Anzahl von Geräten weltweit voll auszuschöpfen. Um ein größeres Aufgabenspektrum zu erfüllen, müssen Satelliten in Verbindung mit terrestrischen und weltraumgestützten Komponenten eine deutlich größere Rolle spielen. Beispielsweise bieten wir Abdeckung für mobile Geräte an (z. B. auf einem Schiff auf See, in einem Flugzeug zwischen Städten oder in einem Fahrzeug, das quer durchs Land fährt) und ermöglichen eine Zunahme der Verbindungen in abgelegeneren und ländlichen Gebieten
Daher wird die Art und der Grad der Verbindung, die 5G-Netze sowohl im Inland als auch im Ausland ermöglichen werden, davon abhängen, wie wir boden- und weltraumgestützte Komponenten kombinieren.
National Security Concerns Center zur Präsenz chinesischer Anbieter in 5G-Netzwerken
Böswillige Akteure haben es schon immer auf Kommunikationsnetzwerke abgesehen. Diese Tendenz wird sich mit 5G nur noch verschlimmern, da man sich Sorgen um die Anbieter macht, die diese stärker softwaredefinierten und dezentralen Netzwerke aufbauen könnten, sowie um die technologischen Grundlagen.
Anbieterspezifische Schwachstellen: Je nachdem, wer die betreffende Technologie erstellt, betreibt und wartet, können die Sicherheitslücken im Zusammenhang mit 5G unterschiedlich sein. Diese Sorgen ähneln der Beauftragung eines unzuverlässigen Unternehmens mit dem Bau Ihres Hauses. Sie behalten möglicherweise ein Duplikat des Schlüssels, aber selbst wenn dies nicht der Fall ist, weiß das Unternehmen genau, wie Ihr Haus eingerichtet und gesichert ist, sodass es diese Informationen nutzen kann, um schneller und effektiver hineinzukommen.
Ungeachtet etwaiger böswilliger Absichten könnte diese Firma auch den Ruf haben, die Sicherheit Ihres Zuhauses nicht ausreichend zu gewährleisten oder möglicherweise Teile zurückzuhalten, die für zukünftige Wartungsarbeiten benötigt werden, was zu einem Nachteil für Sie führen könnte, wenn Sie von ihnen abhängig werden. Wenn die Zusammenarbeit mit unzuverlässigen Unternehmen eine der wenigen Möglichkeiten für den Bau eines Hauses ist, wie es derzeit bei integrierten, durchgängigen 5G-Netzwerkanbietern der Fall ist, wird die Möglichkeit, dies zu tun, umso besorgniserregender.
Nicht herstellerspezifische Bedenken: Jüngste hochkarätige Cyber-Operationen haben deutlich gezeigt, dass ein feindlicher Akteur kein System vollständig entwickeln muss, um Zugriff zu erhalten und Schaden anzurichten. Beispiele für diese Operationen sind das Hacken von SolarWinds, Microsoft Exchange und Colonial Pipeline. Netzbetreiber haben immer noch Sicherheitsrisiken, auch wenn sie sich von unzuverlässigen Anbietern fernhalten. Dazu gehören die Verbreitung von Software, die Explosion vernetzter Geräte, die Sicherheit von künstlicher Intelligenz und Cloud Computing, die durch 5G-Netzwerke ermöglicht werden, die Sicherheitsprobleme, die bei Brownfield-Einsätzen von 4G-LTE-Netzwerken auftreten, die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit einer Vielzahl von Lieferketten, die verschiedene Netzwerksegmente unterstützen, usw.
5G-Netzwerke stellen (a) einen potenziell katastrophalen Single Point of Failure und (b) ein ausgezeichnetes Ziel für die Informationsbeschaffung dar, da diese Netzwerke neben anderen wichtigen Diensten und Infrastrukturen eine große Anzahl an verbundenen Geräten und Systemen bedienen werden. Es ist wichtig zu bedenken, dass die Existenz unzuverlässiger Anbieter in diesem Ökosystem zwar nicht außer Acht gelassen oder minimiert werden sollte, dass aber auch nicht anbieterspezifische Sorgen nicht ignoriert werden sollten, da Unternehmen und Gesetzgeber mit diesen Sicherheitsproblemen zu kämpfen haben.
Abschluss
5G-Netze sind für Industrie, Innovation und Wertschöpfung von entscheidender Bedeutung. Sie versprechen schnellere und unmittelbarere Verbindungen für eine größere Anzahl von Geräten, als es 4G-Netzwerke ermöglichen, wobei Enhanced Mobile Broadband (EMBB) Geschwindigkeit und Latenz verbessert. Ultrazuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz (URLLC) ermöglicht eine Interkonnektivität nahezu in Echtzeit und ist daher für Anwendungsfälle wie selbstfahrende Autos und entfernte Operationen von entscheidender Bedeutung. Die erhöhte Netzwerkkapazität ermöglicht Massive Machine Type Communications (MMTC) und unterstützt das exponentielle Wachstum von Internet-of-Things-Geräten (IoT) und verschiedenen Geschäftsmodellen.
5G wird bereits in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt eingesetzt, sein volles Potenzial wurde jedoch noch nicht ausgeschöpft. Es vereint zunehmende Virtualisierung, Cloud Computing, Edge Computing, maschinelles Lernen, Network Slicing und Automatisierung in einem Netzwerk, das das Internet der Systeme unterstützen kann. Dies erfordert innovative technische Lösungen im gesamten Telekommunikations-Stack, einschließlich des Radio Access Network (RAN), des Kernnetzwerks und der Endbenutzergeräte.
Um das volle Potenzial der allgegenwärtigen, sofortigen Konnektivität für eine große Anzahl von Geräten weltweit auszuschöpfen, werden terrestrische Telekommunikationssysteme nicht ausreichen. Satelliten müssen eine weitaus größere Rolle spielen, wobei terrestrische und weltraumgestützte Komponenten zusammenarbeiten müssen, um eine größere Vielfalt an Funktionen zu erfüllen.
Nationale Sicherheitsbedenken konzentrieren sich auf die Präsenz chinesischer Anbieter in 5G-Netzen. Kommunikationsnetze sind seit langem das Ziel böswilliger Akteure, und 5G-Netze stellen einen potenziell katastrophalen Single Point of Failure und ein Hauptziel für die Informationsbeschaffung dar. Während die Präsenz nicht vertrauenswürdiger Anbieter in diesem Ökosystem nicht übersehen oder heruntergespielt werden sollte, sollten auch nicht anbieterspezifische Bedenken nicht ignoriert werden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das größte Problem bei 5G?
Mit dem Ausbau von 5G-Netzen sind regulatorische Hürden verbunden. Zu diesen Bedenken zählen unter anderem die Frequenzzuweisung, der Datenschutz sowie Gesundheit und Sicherheit. Die Regulierungsbehörden müssen einen Kompromiss zwischen der Notwendigkeit von Entwicklung und Innovation und den Anforderungen des Verbraucherschutzes und der Netzwerkintegrität finden.
Was sind die Fakten zu 5G?
Mit Spitzendatengeschwindigkeiten von bis zu 20 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) und durchschnittlichen Datenraten von über 100 Gigabit pro Sekunde (Mbps) hat 5G das Potenzial, weitaus schneller als 4G zu sein. Im Vergleich zu 4G bietet 5G mehr Kapazität. 5G soll eine 100-fache Verbesserung der Verkehrskapazität und Netzwerkeffizienz ermöglichen.
Warum ist 5G eine Bedrohung?
Die verbesserten Verbindungs- und Datenübertragungskapazitäten der 5G-Netze ermöglichen es Dienstanbietern und Netzbetreibern, große Datenmengen zu sammeln. Dies wirft Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und des Datenschutzes personenbezogener Daten auf.