5G/6G und IoTÜberblick
5G/6G und IoTÜberblick über 5G-AdvancedEin generisches Framework für RAN-Intelligenz, vorgeschlagen von 3GPPQuelle:Whitepaper 2025„5G-Advanced Overview“5G Americashttps://www.5gamericas.org/übersetzt und gekürzt von FS5G-Advanced baut auf dergrundlegenden 5G-Standalone-Architektur auf und integriert KI,ML und Extended Reality fürmehr Energieeffizienz und ultrazuverlässigeKommunikationmit geringer Latenz (URLLC).Dies eröffnet neue Dienste,Geschäftsmodelle und Umsatzmöglichkeitenund erweitern dieSkalierbarkeit des IoT.Gesamtüberblicküber Release 18+Netzwerktechnologie tritt ineine neue Ära der Intelligenz,Effizienz und Reichweite. ImMittelpunkt steht die KI-nativeOptimierung, bei der KI in dasRAN und die Kerninfrastrukturintegriert wird, um eineautomatisierte Verwaltung zuermöglichen. Netzwerke könnensich nun durch vorausschauendeWartung und dynamischesSlicing selbst verwalten, was dieNachfragesituation grundlegendverändert.Auch die Energieeffizienz wirdverbessert. Innovationen wieZell-Ruhemodi, adaptive Antennenkonfigurationenund bedingteÜbergaben reduzieren den Energieverbrauchum 15...30%.Um den wachsenden Anforderungenan immersive Technologienund die Skalierbarkeitdes IoT zu entsprechen, werdenNetzwerke für die Erweiterungvon XR und IoT optimiert.Geringere Latenz und mehr QoSverbessern die XR-Unterstützung.Gleichzeitig ermöglichtdie Weiterentwicklung von (e)RedCap und Ambient IoT dienahtlose Einbindung von Milliardenkostengünstiger IoT-Geräte in das Netzwerk. Abdeckungund Kapazität werdendurch fortschrittliches Beamforming,Massive MIMO undnicht-terrestrische Integrationerweitert. So gelingt es, dichtestädtische und abgelegene ländlicheGebiete mit höherer Zuverlässigkeitund Durchsatzrate zuversorgen.Die Integration nicht-terrestrischerNetzwerke (NTN) in terrestrischeSysteme ist ein entscheidenderFortschritt. GEOs,LEOs sowie Höhenplattform-Systeme (HAPS) und unbemannteFlugsystemen (UAS)können Netzwerke nun selbstin den anspruchsvollsten Umgebungenverbessern.Strategische AuswirkungenFür Betreiber erfordert derwachsende Datenbedarf hochwertige,auf Service LevelAgreements (SLA) basierendeDienste. KI-native Automatisierungverbessert die Leistung,senkt die Betriebskosten(OpEx) und erhöht die Agilität.Unternehmen erhalten Zugangzu präziser Positionierung undgarantierter Konnektivität mitgeringer Latenz, die transformativeAnwendungsfälle ermöglichen– von der industriellenAutomatisierung in Echtzeit bishin zu fortschrittlicher Robotikund Logistik. Private 5G-Netzebieten sichere, maßgeschneiderteLösungen, um Innovationen derIndustrie 4.0 voranzutreiben.Regulierungsbehörden müssenbestehende Rahmenbedingungenmodernisieren und Vorschriftenerlassen, die der wachsendenBedeutung von KI und ML imNetzbetrieb Rechnung tragen.Priorität haben die gemeinsameNutzung von Frequenzen, Datensicherheit,Datenschutz undNachhaltigkeit.Von 5G-Advanced zu 6GRelease 18-20 legt ein solidesFundament für 6G einschließlichKI-nativer Netzwerke, integrierterSensorik und Kommunikation(ISAC), energieeffizienterund nachhaltige Architekturen,energieautonomen 6G-IoT-Netzwerkenund 6G-Systemen mitallgegenwärtiger, dreidimensionalerKonnektivität.Die Entwicklung zu 5G-Advancedin den Releases 15-20 hatzu erheblichen Verbesserungenvon 5G NR und 5G Core (5GC)gebracht, wodurch 5G-Advanced-Netzwerkeintelligenter, effizienterund nachhaltiger gewordensind. 5G entstand in Release15 und bietet verbesserte mobileBreitbanddienste, URLLC undmassive Machine-Type Communications(mMTC). Release 16optimierte Slicing, Latenz undintegriertes industrielles IoT.Release 17 führte NR-Light fürIoT und erste NTN-Unterstützungein. Release 18 markiertden Beginn von 5G-Advancedund baut auf diesen Grundlagenauf, indem es KI/ML überdas gesamte RAN und den Kernhinweg einbettet, die Energieeffizienzverbessert und fortschrittlicheXR-, RedCap- und NTN-Funktionen. Release 19 erweitertdie AI/ML-gestützte RAN-Optimierung, führt IoT-Geräte24 hf-praxis 11/2025
5G/6G und IoTDarstellung der wichtigsten energiesparenden RAN-Software-Funktionenmit geringer Komplexität undgeringem Stromverbrauch wiefortschrittliches RedCap undAmbient IoT ein und verbessertEnergie- und Spektraleffizienzund Abdeckung weiter.VoraussetzungenUm die Vorteile von 5G-Advancednutzen zu können, ist einestrategische Abstimmungzwischen Kern-, RAN-, Frequenz-,Automatisierungs- undGeschäftssystemen erforderlich.Betreiber müssen diese grundlegendenElemente aufbauen,bevor sie 5G-Advanced-Funktionenbereitstellen, um dessenvolles Potenzial auszuschöpfen.Während Mobilfunknetzbetreibersich darauf vorbereiten,die in 3GPP Release 18und darüber hinaus definierten5G- Advanced-Funktionen zuaktivieren, müssen fünf technischeund betriebliche Voraussetzungenerfüllt sein, um dienächste Phase der 5G-Entwicklungvoll ausschöpfen zukönnen:1. Bereitschaft der KernundRAN-InfrastrukturEin 5G Standalone Core istfür den vollständigen Zugriffauf 5G-Advanced-Funktionenunerlässlich, da viele wichtigeFunktionen von Release 18 vonFähigkeiten abhängen, die nurin einem 5G SA Core vorhandensind. Er ist erforderlichfür intelligentes Network Slicing,URLLC, AI/ML-nativeNetzwerkoptimierung underweiterte QoS-Verarbeitung.Diese erweiterten Funktionensind direkt mit der modularen,cloud-nativen, service-basiertenArchitektur des 5G SA Coreverbunden, die eine dynamischeZusammensetzung und Bereitstellungvon Diensten ermöglicht.Die RAN-Hardware mussaußerdem eine Reihe von erweitertenFunktionen unterstützen,die für 5G-Advanced erforderlichsind. Diese Funktionen zielendarauf ab, die Leistung, Effizienzund Spektrumflexibilitätzu verbessern und neue Gerätetypenzu unterstützen. Beispielehierfür sind MIMO höhererOrdnung, dynamische Beamforming,Multiband-Unterstützungund Carrier Aggregation,die alle für die Verbesserungder Uplink/Downlink-Leistung,eine breitere Abdeckung undeinen verbesserten Durchsatzfür Nutzer am Rand der Zelleunerlässlich sind. Gleichzeitigmuss das RAN auch schmalereKanalbandbreiten, vereinfachteSignalisierung und wenigerkomplexe User EquipmentLogic unterstützen, um RedCap-Geräte und -Dienste effektiv zuunterstützen. Schließlich solltedas RAN in der Lage sein, KI/ML-Funktionen zu unterstützen,darunter Echtzeittelemetrie,APIs, offene Schnittstellensowie präzise Zeitsteuerung undSynchronisation. Diese Funktionensind entscheidend fürdie agile Bereitstellung von5G-Advanced-Diensten, dieAutomatisierung und kontinuierlicheInnovation.2. Frequenzspektrum undTransportinfrastrukturDer Zugang zu Frequenzen immittleren Band (z.B. 2,5 oder3,5 GHz) und im Millimeterwellenbereichist entscheidendfür die Ausschöpfung des vollenPotenzials von 5G-Advanced.Diese Frequenzbereiche sindunerlässlich, um sowohl einebreite Abdeckung als auch diehohe Kapazität, geringe Latenzund Dienstflexibilität zu gewährleisten,die für Anwendungsfälleder nächsten Generationerforderlich sind. Technischgesehen unterstützen sie RAN-Verbesserungen wie MassiveMIMO, Leistungssteigerungenim Uplink, Carrier Aggregationund integrierte Sensorikund befördern URLLC- undRedCap-Geräte. Die Funktionenvon 5G-Advanced erhöhensowohl den Datenverkehrals auch die Komplexität derDienste und führen zu einer steigendenNachfrage nach FrontundBackhaul-Infrastruktur. Sieerzeugen mehr Datenverkehr inder Benutzer- und Steuerungsebene,erfordern extrem niedrigeLatenzzeiten und eine Echtzeitkoordinationzwischen verteiltenund zentralisierten Einheiten,insbesondere in cloud-nativenoder virtualisierten (v)RAN-Architekturen.3. Betriebs- undAutomatisierungs -funktionenDie Bereitschaft von OSS undBSS aufgrund der erhöhten Netzwerkkomplexität,der Dienstvielfaltund der Verlagerung hin zurEchtzeitautomatisierung erfordertintelligentere, agilere unddatengesteuerte Abläufe. Funktionenwie Netzwerk-Slicing, KInativeOptimierung, dynamischeServices und cloud-nativeArchitekturen erfordern OSS/BSS-Plattformen, die End-to-End-Services orchestrieren, dieEinhaltung von SLAs gewährleistenund hybride, virtualisierteUmgebungen in Echtzeitverwalten können.4. Sicherheit und Einhaltunggesetzlicher VorschriftenNetzwerksicherheit ist fürdie Implementierung von5G-Advanced unerlässlich, daKernkomponenten wie NetworkSlicing, Edge Computing,AI-gesteuerte Automatisierungund API-basierte Funktionsbereitstellungdie Angriffs flächeerheblich vergrößern und dasRisiko von Cyberangriffen erhöhen.5G-Advanced wird in hochdynamischen,programmierbarenMulti-Tenant-Umgebungenbetrieben, die ein robustes Identitätsmanagement,eine Isolierungder Slices, Datenschutz aufEdge-Ebene und eine sichereOrchestrierung virtualisierterNetzwerkfunktionen erfordern.Darüber hinaus sind unternehmens-und missionskritischeAnwendungsfälle auf strengeSicherheitsgarantien angewiesen,um regulatorische Standardszu erfüllen und das Vertrauenin allen Branchen aufrechtzuerhalten.5. GeräteverfügbarkeitDiese ist für die Bereitstellungvon 5G-Advanced-Funktionenvon entscheidender Bedeutung,da Funktionen wie erweiterteCarrier-Aggregation, RedCap,Slicing und KI-gestützte Optimierungkompatible, standardbasierteGeräte erfordern, umeffektiv zu funktionieren. Siemüssen die relevanten Frequenzbänderunterstützen und in derLage sein, die Verbesserungenvon Release 18 wie Uplink-MIMO und Advanced QoSsowie Flexibilität für zukünftigeUpgrades.hf-praxis 11/2025 25
