Von Nils Kleemann, Nokia

In einer zunehmend digitalisierten Welt, in der Daten und Informationen einen immer höheren Stellenwert einnehmen, entstehen laufend neue digitale Technologien und Services. Für den Ausbau von Netzinfrastrukturen bedeutet dies, dass der Fokus nicht nur auf dem Datenwachstum und der Netzeffizienz liegen kann, sondern auch auf der Digitalisierung der Netze selbst und ihrer Fähigkeit, zukünftig neue Dienste mit spezifischen Anforderungen bereitzustellen. Darüber hinaus gilt es, durch die Einführung neuer Netzfunktionen mehr Wertschöpfung aus den Netzen zu generieren und so neues Geschäftspotenzial zu erschliessen. Dies erfordert offene Systeme und die Zusammenarbeit mit Partnern, wobei auch Datensicherheit und künstliche Intelligenz (KI) eine wichtige Rolle spielen werden.

^{Die treibenden Kräfte sind Datenwachstum und Netzwerkeffizienz. Das Ziel ist neue Services zu ermöglichen und die digitalen Transformation (Ilustration: Nokia)}

Das exponentielle Wachstum des Datenverbrauchs, angetrieben durch die Einführung von 5G, hochauflösende Videoinhalte und AR/VR-Dienste, hat bereits in den letzten Jahren hohe Anforderungen an den Ausbau von Netzbandbreiten gestellt. Es ist zu erwarten, dass dieser Anstieg zukünftig durch generative KI und Cloud-Dienste weiter verstärkt wird. Zusätzlich dazu zwingen Inflation, Wettbewerb, Preisdruck und steigende Energiekosten die Anbieter dazu, die Effizienz ihrer Netzinfrastruktur weiter voranzutreiben. Die Entstehung neuer digitaler Dienste erfordert eine Transformation der Netze hin zu besserer Latenz, Netzsicherheit und höherer Resilienz sowie die Unterstützung neuartiger Datenverkehrsmuster wie symmetrischer Downlink/Uplink und KI-Datenworkflows. Letztendlich führen diese neuen digitalen Dienste auch zu einer digitalen Transformation, die mehr Serviceagilität und Transparenz in Bezug auf Serviceabläufe und -qualität erfordert, was wiederum offene Softwareplattformen und offene Schnittstellen in den Netzen voraussetzt.

Während in der Vergangenheit die Konnektivität im Vordergrund stand, geht es heute auch darum, mehr Wertschöpfung aus den Netzen zu generieren und neue industrielle Ökosysteme mithilfe neuer Netzwerkfähigkeiten zu schaffen. Beispiele für solche neuen Fähigkeiten sind unter anderem:

• Network-as-Code (NaC), um Applikationsentwicklern zu ermöglichen, netzrelevante Informationen direkt in ihren Softwarecode zu integrieren.
• Edge-Cloud für kürzere Latenz und Auslagerung von Rechenleistung ins Netz, zum Beispiel für AR/VR-Brillen.
• RedCap (IoT) als optimierter 5G-IoT-Standard für «Wearables» und uplink-bestimmte Applikationen.
• Präzise Positionsbestimmung mithilfe der Netzinfrastruktur
• Netzwerke als Sensoren
• Spezielle Industrielösungen, zum Beispiel FRMCS für die Bahnen
• Nicht-terrestrische Netzwerke (NTN)

Viele solcher Fähigkeiten befinden sich derzeit in der Evaluierung (z.B. 6G) bzw. Standardisierung (z.B. 5G Advanced) und ermöglichen es, zukünftig spezialisierte «Netze-von-Netzen» für ganz spezifische Anwendungen zu schaffen.
 

^{Netzwerke im Übergang: Von der Konnektivität zur Wertschöpfung (Illustration: Nokia)}

Enormes Potenzial für die IoT-Industrie

Für die IoT-Industrie eröffnet dies ein enormes Potenzial an neuen Geschäftsmöglichkeiten. Ob ein spezialisiertes Netzwerk für eine Produktionshalle oder ein massgeschneidertes Netzwerk für Fahrzeuge – offene Systeme und die Zusammenarbeit mit Partnern sind hier der Schlüssel für Innovation und Wertschöpfung. Die Rolle der Entwickler wird dabei zunehmend zentral, ebenso wie KI und Datensicherheit, die für zuverlässige IoT-Dienste von entscheidender Bedeutung sind. Insbesondere die generative KI treibt die Weiterentwicklung von Rechenzentrum-Netzen voran und erfordert skalierbare, leistungsstarke, dedizierte Back-End-Netzwerke zur Unterstützung ihrer KI-Workloads sowie Datenspeicherinfrastrukturen für GPUs, die für das Training von KI-Modellen verwendet werden. All dies erfordert sichere Netzverbindungen durch mehrschichtige Verschlüsselungsverfahren, die auch bereits für die kommende Ära der Quantencomputer vorbereitet sind. Zudem müssen die Netze vor sogenannten DDoS-Angriffen geschützt werden, die oft durch Botnets über IoT-Endgeräte initiiert werden. Völlig neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen sich sicherlich durch nicht-terrestrische Netze (NTN), die mithilfe von Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen (LEO) realisiert werden und dadurch niedrigere Latenz ermöglichen als geostationäre Satelliten. Die Kapazitäten solcher NTN-Netze sind jedoch begrenzt und sollten daher nur als Ergänzung zu terrestrischen Netzen betrachtet werden.
 

^{Die Entwicklung von Netzwerken: Erfüllung der Anforderungen von morgen (Illustration: Nokia)}

Um den zukünftigen Service-Anforderungen von Verbrauchern, Unternehmen, Industrien und allen neuen Diensten gerecht zu werden, müssen sich Netzwerkinfrastrukturen anpassen, um Performance (kosten- und dienstoptimiert), Agilität (neue Dienste, Märkte und Geschäftsmodelle) und Skalierbarkeit sicherzustellen. Dazu gehören der stetige Ausbau der Glasfaserinfrastruktur, die Bereitstellung von zusätzlichem Spektrum und die Verwendung leistungsfähiger System-on-Chips (SoC). Zusätzlich erfordert es Anpassungen der Netzarchitektur (einschliesslich Multi-Cloud mit Edge Computing, Multi-Access, leistungsfähige IP und optische Netze) sowie eine Weiterentwicklung der Automatisierung bis hin zur Digitalisierung mit offenen Softwareplattformen und Schnittstellen für neue innovative Dienste, um auch zukünftig alle Arten von Diensten unterstützen zu können.
 

^{Der Weg zu zukunftssicheren Netzwerken (Illustration: Nokia)}

Fazit: Die Entwicklung von Netzwerken hin zur Erfüllung der Anforderungen von morgen erfordert eine ganzheitliche Strategie, die Performance, Effizienz, Agilität und Skalierbarkeit sicherstellt und gleichzeitig Innovation sowie neue Geschäftspotenziale und -modelle ermöglicht. Dies erfordert ein hohes Mass an Digitalisierung der Netze, in der Entwickler, Partnerschaften, KI und Datensicherheit eine verstärkte Rolle spielen. Nur so können Netzwerke auch in Zukunft die vielfältigen Anforderungen von Verbrauchern, Unternehmen und Industrien unterstützen.