Verfasst von: Mikkel Helweg, Business Development Manager und Terje Jensvik, Technical Manager Solution bei Data Respons Solutions Norway.
Kritische Zuweisungskommunikation ist der Schlüssel
Innerhalb operativer Anwendungenen ist die kritische Missionskommunikation – einschließlich der kritischen maschinenartigen Kommunikation (cMTC) – von entscheidender Bedeutung. Dabei geht es um die Gewährleistung der notwendigen Funktionalität, ein hohes Maß an Robustheit, Sicherheit, Abschirmung der Daten und die Gewährleistung hoher Betriebszeiten bei den bestehenden Mobilfunkanbietern wie dem IP-basierten LTE und 4G.
Im Einklang mit der zunehmenden Digitalisierung, Automatisierung und Autonomie ist es jedoch von entscheidender Bedeutung, dass das Militär auch neue Technologien wie die Mobilkommunikation der fünften Generation nutzen kann. Das heißt, 5G ist keine Technologie an sich, sondern eine Reihe von Anforderungen, siehe den Standard 5G-NR (New Radio) von 3GPP (Version 15 und aktueller).
Hohe Geschwindigkeiten und niedrige Latenzzeiten im 5G-Netz
Die Geschwindigkeit von 5G mit 10 Gigabit pro Sekunde (siehe eMBB oder Enhanced Mobile Broadband) wird auf das 100-fache der Geschwindigkeit von 4G geschätzt. Und die theoretische Verzögerung der Technologie von nur wenigen Tausendstelsekunden (1 ms) ist 400 Mal schneller als ein Wimpernschlag…
In der 5G-Terminologie spricht man in diesem Zusammenhang gerne von URLLC (oder Ultra-Reliable Low-Latency Communications). Die geringe Verzögerung wird u.a. mit Hilfe des so genannten Edge-Computing erreicht, bei dem die Datenverarbeitung und Datengenerierung (systematische Indikatoren, Trends und Leistungsdaten) möglichst nahe an den Endpunkten durchgeführt wird, einschließlich Sensoren und Effektoren, wo diese mit praktisch keiner Wartezeit lokal Daten miteinander austauschen können.
Separater „Verteidigungsbereich“ im 5G-Netz
Mit Hilfe von Software-Defined Networking (SDN) und Network Function Virtualization (NFV) ist es möglich, private, speziell angepasste Benutzerbereiche – so genannte „Netzwerkscheiben“ – verschiedenen Sektoren, Branchen und Unternehmen im 5G-Kernnetz zuzuweisen. Diese Bereiche sind auf dem zugrunde liegenden Mobilfunknetz aufgebaut. Sie sind von zentraler Bedeutung für die 5G-Technologie, da es nicht möglich ist, alle zuvor genannten Kapazitäten ohne extreme Investitionen zu kombinieren. Beispielsweise ist es unmöglich, eine sehr geringe Verzögerung mit einer massiven Flächendeckung zu kombinieren (bis zu 1 Million Einheiten pro Quadratkilometer, vgl. massive maschinelle Kommunikation; mMTC). Die privaten Scheiben werden daher auf der Grundlage kritischer Parameter für jeden Sektor oder jedes Unternehmen bzw. für verschiedene Verteidigungsanwendungen angepasst.
Zum Beispiel wird eine private 5G „Verteidigungsscheibe“ mit hoher, priorisierter Geschwindigkeit und niedriger Latenz eine starke End-to-End-Verschlüsselung mit Schlüsseln vereinfachen, die nur von den Empfängern gelesen werden können. Dies wird im Projekt 5G Vertical Innovation Infrastructure (VINNI) getestet, an dem die Streitkräfte beteiligt sind.
Diese Art von privaten Bereichen sind auch für andere wichtige Stellen im öffentlichen Sektor von Interesse, unabhängig davon, ob diese Stellen Teil einer nationalen Verteidigungsstruktur sind oder nicht. So wird zum Beispiel erwartet, dass ab 2027 ein dedizierter 5G-Netzabschnitt das derzeitige Notfallnetz in Norwegen ersetzen wird (nachdem die norwegische Regierung bereits 2017 beschlossen hat, dass das Notfallnetz der nächsten Generation – NGN – auf einem kommerziellen Mobilfunknetz basieren soll). Dieses Netzwerk erkennt dann, dass die gekoppelte Einheit zur „Notdienst-Scheibe“ gehört, und zieht sie gegenüber anderem Netzwerkverkehr und anderer Kommunikation vor.