Kapitel 4 - Breitband: Mobilfunkbereich

• Kommunikation zwischen Maschinen (M2M): IoT, Industrie 4.0

• Hoch-Zuverlässigkeitsnetz mit schnell beweglichen Geräten: Autonomes Fahren

• Wachsendes Datenvolumen im Mobilfunk

Der 5G-Standard

• Kommunikationsstandard für moderne Netzwerkinfrastruktur zur Übertragung von Daten für mobile Anwendungen

• Entwicklungsschwerpunkte liegt auf verbesserter Kommunikation zwischen Geräten

• Veröffentlichungen in Form von Releases

  
  

Der 5G New Radio (NR) Standard

• Standard für die Luftschnittstelle (Air Interface) in 5G-Netz

• Spezifiziert dabei die physikalischen Parameter für die Übertragung

• Ähnliche Funktion wie LTE+ bei 5G

• Regelt die konkrete funktechnische Umsetzung

• Je höher der Frequenzbereich, desto größer die verfügbaren Kanalbandbreite und damit die übertragbare Datenrate

• Frequenzbereich und die Reichweite einer Funkzelle: Je niedriger (größere Wellenlänge), desto größer der Senderadius

-> 700 MHz für ländlichen Raum, 3,4 GHz für Ballungsgebiete, Einkaufszentren, 6 GHz für Flughäfen oder Stadien

Infrastrukturausbau

• Erneuerung der Antennen (MiMo-Technologie)

• Um die hohe Leistung von 5G zu erhalten, müssen wegen der geringen Reichweite viel mehr Funkmasten errichtet werden

• Hohe Frequenzen durchdringen schlechter Wände

Kosten bei vollständigem Ausbau

• ca. 300-500 Mrd € (CEO, DTAG 2017)

• Annahme 400 Mrd € -> 10.000€/HH -> FTTH 2.000€/HH, Vectoring 425€/HH

Weitere Herausforderungen

• Wegerecht Standortmeldung

• Gebäudehöhe >10m genehmigungspflichtig

• Glasfaseranschluss: Mehr Kapazität pro Standort nötig je höher der Frequenzbereich

MVNO = Mobile Virtual Network Operator

• MVNOs sind Mobilfunkanbieter, die über keine eigenen physischen Netze verfügen: Sie besitzen nur ein virtuelles Netz

• Es gibt unterschiedliche Wertschöfpungsketten - Einfachste Form ist der Vertrieb von SIM-Karten mit eigenem Branding

• Angebote der MVNOs sind bei reduzierten Angebotsumfang deutlich günstiger als die der großen Netzbetreiber

• MVNO mit/ohne Netzbetreiberzugehörigkeit: Telekom -> Congstar / Aldi Talk

Warum MVNOs?

• Günstigere Angebote bei reduziertem Umfang

• Unabhängige MVNOs können TK-Unternehmen Vertriebswege und Kundenzugang anbieten

• MVNOs, die Tochterunternehmen der Netzbetreiber sind, ermöglichen diesen bessere Marktsegmentierung

• Stand Ende 2020: Midenstens 96,5% der Fläche Deutschland von mind. einem Anbieter mit LTE versorgt

• Anzahl der 5G-Basisstation 2021: 30k

• LTE-Auktion 2010: 90% der Bevölkerung bis 2016 mit LTE versorgen, Gemeinden mit geringer Einwohnerzahl haben Priorität

• LTE-Auktion 2015: 98% der Haushalte in DE mit mobilem Breitband anschließen, jedes Bundesland mit 97% ausgebaut sein, Autobahnen und ICE-Strecken versorgen

• 5G-Auktion 2019: Bis Ende sollen von jedem Anbieter folgende Bereiche mit mind. 100 Mbit/s und 10ms Latenz ausgebaut sein

  • Abdeckung von mind. 98% der HH je Bundesland

  • Alle Autobahnen und wichtige Bundesstraßen (Ab 2024 alle Bundesstraßen, sowie Land- und Bundesstraßen mit mind. 50 Mbit/s)*

  • Alle Schienenwegen mit mehr als 2000 Fahrgästen pro Tag (Ab 2024 dann alle)*

    *Kooperation möglich

  • '“Weichere” Auflagen für Neueinsteiger (hier: 1&1)

Abgrenzung zum International Roaming:

• Bezeichnet einen Verbindungsaufbau aus einem Mobilfunknetz im Ausland

• Seit 2017 sind Int. Roaminggebühren verboten

National Roaming

• Nutzung der SIM-Karte des eigenen Mobilfunkanbieters im Netz eines anderen Mobilanbieters (roaming) im eigenen Land (national)

• Kann einseitig aber auch wechselseitig vereinbart werden -> network sharing

Network Sharing

• Jeder Anbieter hat seine eigen Infrastruktur, doch mit Lücken, die durch wechselseitiges Roaming geschlossen werden können

• Spezialfall einseitiger Zugang: MVNO -> haben keine eigene Infrastruktur

Infrastructure Sharing

• Site sharing (passive Infrastruktur): Sendemasten, Kabelröhren, Stromversorgung

• MORAN: Geminesame Nutzung der aktiven Netzinfrastruktur, Schaffung eines einzigen Mobilfunknetzes auf das alle Partner Zugriff haben

• MOCN: Wie MORAN, aber zusätzlich werden noch Funkfrequenzen gemeinsam genutzt

• MOCN & MORAN gehen oft mit der Gründung eines JV einher

Vorteile:

• Verringerung der gemeinsamen Kosten und Funklöcher einzelner Anbieter

Nachteile

• Partielle Abkehr vom Prinzip “facilities based entry” Wettbewerb im Mobilfunk

• Kartellbildungsgefahr

• Trittbrettfahrerproblem kann Ausbau verzögern

Allgemeine regulatorische Vorgaben

• Seit 2010 ist passives infrastructure sharing erlaubt

• Seit 2019 auch aktives in begrenztem Umfang

• Kooperationen müssen angezeigt werden, doch können BNetzA und Bundeskartellamt einschreiten

Vorgaben bei 5G-Auktion

• Netzbetreiber haben mit “geeigneten Diensteanbieter” über die Mitnutzung von Funkkapazitäten zu verhandeln

• National Roaming wird zwar erwartet, aber nicht vorgeschrieben -> kein klares Regelwerk

• D2D = Device to Device

• Konventionell: Kommunikation zwischen Geräten in klassichem Mobilfunk über den Umweg zum Backbone und Server -> Zeitverlust

• Sidelink: 5G-Netze vereinfachen die spontane Vernetzung lokaler Geräte und ermöglichen eine direkte D2D-Kommunikation ohne den Umweg des Internet

• Campusnetz: Lokales Mobilfunknetz für Firmengelände, Universtitätscampus oder einzelne Gebäude, Zugang nur für Zugangsberechtigte

• Vorteile: Niedrige Latenz, hohe Bandbreite, Informationssicherheit

• Nachteile: Höhere Kosten als WLAN, Kooperation mit TK-Unternehmen notwendig, Komplexität