Glasfaser. Die Basis für unser 5G Mobilfunknetz.

Was ist 5G und warum brauchen wir den neuen Mobilfunkstandard?

5G (fünfte Mobilfunkgeneration) ist der neueste Mobilfunkstandard, der im Vergleich zu früheren Generationen (z. B. 4G/LTE) höhere Geschwindigkeiten, geringere Latenzzeiten und eine verbesserte Netzkapazität bietet. Mit dem 5G-Standard werden neue Frequenzbereiche, fortschrittliche Antennentechnologien und innovative Netzarchitekturen genutzt, um die steigenden Anforderungen an mobile Kommunikation und datenintensive Anwendungen zu erfüllen. 5G ermöglicht somit auch innovative Technologien, die z. B. für autonomes Fahren, Smart Cities, Industrie 4.0 und Virtual Reality benötigt werden.

Was ist Mobile Backhaul.

Mobile Backhaul (MBH) bezeichnet die Netzwerkinfrastruktur, die Mobilfunkmasten mit dem Kernnetz eines Mobilfunkanbieters verbindet. Es überträgt Daten aus dem Mobilfunkzugangsnetz (RAN) über Glasfaser, Richtfunk oder Satellit an zentrale Netzknoten. Eine zuverlässige und skalierbare Backhaul-Verbindung stellt sicher, dass die wachsende Anzahl an Geräten und datenintensiven Anwendungen effizient versorgt wird, insbesondere in dichten urbanen Gebieten und ländlichen Regionen. In der Praxis ist mit dem Begriff Mobile Backhaul oft die gesamte Netzverbindung gemeint. Genau genommen ist diese aber in drei Netzabschnitte unterteilt und Backhaul ist theoretisch nur ein Teil davon. Genauer wird dies später im Artikel noch erklärt. 

Welche Voraussetzungen muss die Netzwerkinfrastruktur für 5G erfüllen?

Die Netzanbindung der 5G-Mobilfunkmasten muss mehrere technische und betriebliche Voraussetzungen erfüllen, um einen zuverlässigen und leistungsfähigen Betrieb des Mobilfunknetzes sicherzustellen. 5G-Netze erfordern im Wesentlichen diese Anforderungen:

1. Hohe Bandbreite

• Moderne Mobilfunkstandards wie 5G erfordern Gigabit-Bandbreiten für eine effiziente Datenübertragung, die über 10 Gbps und mehr hinausgehen können.
• Die Kapazität muss mit der Anzahl der Nutzer und der Netzauslastung skalieren können.

2. Geringe Latenz

• 5G-Netze benötigen eine Latenz von <1 ms, insbesondere für Echtzeitanwendungen (z. B. autonomes Fahren, Cloud Gaming).
• Glasfaser-Backhaul ist besonders für geringe Latenzzeiten geeignet.

3. Hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit

• 99,999 % Verfügbarkeit ("Five Nines") wird für kritische Netzwerke angestrebt.
• Redundante Verbindungen und automatische Failover-Mechanismen (z. B. Dual-Homing, Mesh-Topologien) sind essenziell.
• Schutz vor Netzüberlastung, Hardwareschäden und externen Störungen ist erforderlich.

4. Skalierbarkeit & Flexibilität

• Das Netz muss sich dynamisch an den steigenden Datenverkehr und wachsende Netzwerke anpassen können.
• Eine Unterstützung für Network Slicing in 5G ist erforderlich, um verschiedene Dienste mit individuellen Anforderungen bereitzustellen.
• Skalierbare Software-Defined Networking (SDN)- und Network Function Virtualization (NFV)-Lösungen ermöglichen eine flexiblere Steuerung.

5. Energieeffizienz

• Backhaul-Netzwerke müssen stromsparende Komponenten nutzen, speziell in abgelegenen Gebieten mit Solar-/Batteriebetrieb.
• Edge Computing kann helfen, Daten näher an der Quelle zu verarbeiten und die Backhaul-Belastung zu reduzieren.

6. Sicherheitsanforderungen

• Die Verschlüsselung (z. B. IPsec, MACsec) schützt die Datenübertragung vor Abhörversuchen.
• Schutzmechanismen gegen DDoS-Angriffe und Cyber-Bedrohungen sollten implementiert sein.
• Zugriffsmanagement und regelmäßige Firmware-Updates für Netzkomponenten müssen bereitgestellt werden.

7. Kompatibilität mit bestehenden Netzwerken

• Das Netzwerk muss nahtlos mit bestehenden 5G sowie 4G/LTE-Netzen zusammenarbeiten und zukünftige 6G-Anforderungen berücksichtigen.
• Die Unterstützung verschiedener Transporttechnologien (Glasfaser, Mikrowelle, Satellit, mmWave, Ethernet) muss gewährleistet sein.

Welche Technologie kommt für MBH infrage?

Mobile Backhaul kann über verschiedene Transporttechnologien realisiert werden. In der Vergangenheit wurden dabei Kupfer-basierte Lösungen wie DSL oder Ethernet eingesetzt. In abgelegenen oder schwer zugänglichen Regionen kann eine Versorgung zum Beispiel auch über Satelliten-Backhaul erfolgen. Moderne 5G-Anbindungen werden heute hauptsächlich über Glasfasernetze (Fiber Optic Backhaul) realisiert. Glasfaser bietet sehr hohe Kapazitäten und eine niedrige Latenz, welche für 5G-Netze Voraussetzung sind. Im städtischen Raum ist die Versorgung mit Glasfaser bereits weitgehend gegeben. Auf dem Land erfolgt mit dem 5G-Ausbau auch ein sukzessiver Ausbau des Glasfasernetzes, um eine flächendeckende Versorgung zu gewährleisten.

Eine Mobile-Backhaul-Verbindung muss schnell, zuverlässig, sicher, skalierbar und energieeffizient sein. Besonders mit 5G steigen die Anforderungen nochmals erheblich, sodass Glasfaser-Technologie zur Voraussetzung und zum Standard wird.

Wie funktioniert MBH und wer liefert solche Verbindungen?

Die Netzverbindung vom Funkmast des Mobilfunkbetreibers zum Kernnetz ist sehr komplex und die Daten durchlaufen dabei mehrere „Abschnitte“:  

Über das Mobile Fronthaul (Access Network) wird die Verbindung zwischen der Radio-Unit (R/U), also dem Mobilfunkmast und der Distributed Unit (D/U Site), zum Beispiel dem Technikraum des Betreibers hergestellt. Die Entfernung vom Technikraum zum Mobilfunkmast darf höchstens 15 km betragen.

Mobile Midhaul (Transport Network) ist die Mittelverbindung der Netzwerkinfrastruktur von 5G-Netzen. Es beschreibt die Verbindung zwischen der Distributed Unit (D/U) und der Centralized Unit (C/U Site), also dem Datacenter.

Mobile Backhaul (MBH) bezeichnet die Netzwerkverbindung zwischen der C/U Site und dem Kernnetz (Core Network) eines Mobilfunkbetreibers. Dort werden die Daten verarbeitet, die Benutzer verwaltet und eine Verbindung ins Internet hergestellt. 

Die Verbindungen werden von verschiedenen Telekommunikationsunternehmen, Carriern und Netzbetreibern bereitgestellt. Je nach Region und Technologie werden verschiedene Anbieter auch kombiniert, um eine zuverlässige Verbindung zwischen den Funkmasten und dem Kernnetz des Mobilfunkbetreibers sicherzustellen.

Best Practice. PŸUR Business ist Lieferant für 5G.

PŸUR Business ist Betreiber von über 120 Glasfaserstadtnetzen in ganz Deutschland und vermietet seine Netzinfrastruktur für Mobilfunkbetreiber in Form von Dark Fiber. Dark Fibre bedeutet so viel wie unbeleuchtetes Glasfaserkabel. Es handelt sich dabei also um die physische Glasfaser, ohne aktive Netzkomponenten wie Router oder Switches. Diese Fasern werden vom Betreiber genutzt, um darauf die eigene aktive Technik zu betreiben. Die Kapazität von Dark Fibre ist nahezu unbegrenzt, abhängig von der eingesetzten Übertragungstechnologie (DWDM, CWDM). Auch ist Dark Fibre aufgrund seiner niedrigen Latenz bestens geeignet. Da keine geteilte Infrastruktur genutzt wird, sind Verbindungen oft schneller und stabiler. Der größte Vorteil für die Mobilfunkbetreiber liegt aber in der Skalierbarkeit und der Flexibilität, eigene Technik anschließen zu können und die Kapazität jederzeit anzupassen.

Diese Form der Synergie stellt einen hohen Mehrwert für den Carrier und den Netzbetreiber dar und fördert gleichzeitig den weiteren Ausbau des Glasfasernetzes. Kosten, Kompetenzen und Infrastrukturen können gebündelt werden, da auf der einen Seite bestehende Leitungen genutzt, aber auch neue Verbindungen gebaut werden, wenn noch Teilstücke fehlen. Gerade im ländlichen Raum kann so der Ausbau des 5G-Netzes schneller voranschreiten, um eine Mobilfunkversorgung mit einem stabilen und hochverfügbaren Netz flächendeckend sicherzustellen.   

PŸUR Business ist stolz darauf, einen Beitrag dafür zu leisten und die Digitalisierung in Deutschland maßgeblich mitzugestalten.

Mehr Informationen.

Den besonderen Mehrwert, den PŸUR Business Mobilfunkanbietern bietet, ist die hervorragende Vernetzung in der Wohnungswirtschaft. Objekte sind oftmals bereits am Netz angeschlossen oder einfach zu erschließen. Bestehende Kontakte können bei der Auswahl von neuen Mobilfunkstandorten hilfreich sein. Sie wollen mehr über uns und den 5G-Netzausbau erfahren oder Sie haben Interesse an einer Zusammenarbeit? Unser Experte Tim Gellern kommt gern mit Ihnen ins Gespräch.