Software-Defined Networking

Zweifelsohne stellt 5G eine Schlüsseltechnologie für eine zukunftsorientierte Infrastruktur dar – und wird wie kaum eine andere zur wirtschaftlichen Entwicklung beitragen. Industrie, Landwirtschaft, Verkehr, Medizin, städtische Infrastrukturen, private Haushalte –5G wird alle Bereiche eines Landes miteinander vernetzen und mit einem breiten Spektrum an neuen Diensten bereichern. Gleichzeitig steigt die Nachfrage nach diesen neuen Services, vor allem getrieben durch die Industrie, in den Bereichen der Echtzeit-Datenerfassung unzähliger Sensoren und Geräte – extrem hohe Bandbreiten bei geringer, garantierter Latenz und hoher Verlässlichkeit für kritische Anwendungen sind dafür das A und O.

Um diesen wachsenden Anforderungen gerecht zu werden, sind innovative Ansätze hinsichtlich Netzaufbau und -architektur erforderlich. Mobilfunknetzbetreiber (Mobile Network Operators, MNOs) müssen diese neuen Technologien zügig bereitstellen, um die Erwartungen ihrer Kunden zu erfüllen. Es gilt, Innovationen ebenso schnell wie kosteneffizient zu entwickeln, zu skalieren und auszurollen. Um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten und bisherige Investitionen zu schützen, sind dabei Konzepte notwendig, die den „Altbestand“ des Netzes kostengünstig und effizient in neue Architekturformen integrieren bzw. überführen.

Software-Defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV) sind dabei der Schlüssel; sie bilden eine völlig neue Welt, um kundenorientierte Mobilfunknetze zu konfigurieren, zu optimieren und zu warten – eine Welt, von der Betreiber und deren Kunden gleichermaßen profitieren. SDN setzt als Netzarchitektur auf die Steuerung per Software. Basis ist dabei, die (Data Plane oder auch User Plane) von der Management- und Kontrollebene (Management Plane oder auch Control Plane) zu trennen.

Die damit einhergehende Öffnung bisher geschlossener, proprietärer Netzplattformen schafft die Basis für ein zentral verwaltetes und programmierbares folglich sehr flexibel managebares Netzwerk: Betreiber können neue Komponenten ohne großen Aufwand hinzufügen und erhalten automatisch alle relevanten Informationen dazu. Per Network Controller durchgeführte Änderungen sind rasch auf den betroffenen Komponenten aktiv und müssen nicht einzeln konfiguriert oder zugewiesen werden.

NFV als Methode zur Virtualisierung von Netzwerkfunktionen bzw. -diensten abstrahiert die Netzwerkfunktionen (z. B. Berechnung von Routen oder die Verkehrssteuerung) und entkoppelt sie von der proprietären Hardware. Auf diese Weise wird eine Ausführung als unabhängige Software auf virtuellen Maschinen ermöglicht. Auf diese Weise sind Entwicklung und Einsatz herstellerunabhängiger, standardisierter Hard- und Software-Lösungen für den Netzwerkaufbau möglich. Der Einsatz handelsüblicher COTS-Hardware (commercial, off-the-shelf) und virtueller Netzwerkfunktionen bietet erhebliche Vorteile für die Netzbetreiber hinsichtlich Kosten, Markteinführungszeiten, Herstellerunabhängigkeit, Skalierbarkeit und Agilität.