Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/ietf-5g-braucht-das-internet-auch-ohne-internet-1707-129016.html    Veröffentlicht: 19.07.2017 14:42    Kurz-URL: https://glm.io/129016

IETF

5G braucht das Internet - auch ohne Internet

Die 5G-Netze sind IP-basiert und nutzen viele Protokolle des Internets - auch wenn sie nicht mit dem klassischen Internet verbunden sind. Die Standardisierungsgremien 3GPP und IETF wollen deshalb stärker zusammenarbeiten, was auch Probleme abseits der Technik mit sich bringt.

Anders als die Vorgängerstandards im Mobilfunk ist das Kernnetzwerk von LTE, das auch als 4G bezeichnet wird, IP-basiert. Mit dem kommenden 5G soll das weiter ausgebaut werden und die Dienste in dem Kernnetzwerk sollen weitgehend Internetstandards zur Kommunikation nutzen. Damit das möglichst reibungslos funktioniert, wollen die für Internetstandards zuständige IETF und das für 5G zuständige 3GPP-Konsortium stärker zusammenarbeiten, was die Beteiligten auf dem IETF Meeting 99 vorstellen, das derzeit in Prag stattfindet.

5G-Netze bestehen im Prinzip aus einem drahtlosen physischen Zugang, der schlicht als New Radio bezeichnet wird, einer internen Dienste-Architektur sowie dem Kernnetzwerk. Letzteres wird für die interne Kommunikation genutzt, für die Verbindung von User-Endpunkten wie Smartphones mit dem eigentlichen 5G-Netz sowie auch für die Zusammenarbeit mit externen Netzwerken.

Netzwerk neu gedacht

Auch wenn ein 5G-Netz nicht mit dem klassischen Internet mit seinen autonomen Systemen verbunden ist, verhält es sich zumindest in Teilen wie ein eigener in sich abgeschlossener Teil des Internets. Grundlage dafür bildet zwar die Verwendung des Internet Protocol, darüber hinaus wollen die Beteiligten des 3GPP aber explizit weitere Standards der IETF für ihre kommenden Mobilfunknetze verwenden.

Der Huawei-Angestellte Georg Mayer, der als Verbindungsmann des 3GPP zur IETF fungiert, begründet diese Vorgehen in seinem Vortrag damit, dass das 5G-Netzwerk vollständig neu gedacht werden soll. Dieses soll offen, flexibel und modular gestaltet sein, sodass die Verwendung von 5G neue Nutzungsszenarien erst ermöglichen kann.

Ein Protokoll-Zoo für 5G

Dass Mobilfunknetze Protokolle nutzen, die im 3GPP entstehen und von der IETF übernommen werden oder auch andersherum, ist eigentlich nicht neu. Prominente Beispiele hierfür sind SIP, IMS oder Diameter. Genutzt werden können darüber hinaus Routing-Protokolle wie OSPF oder BGP, TCP als Transport und Anwendungen wie DNS oder ähnliches.

Die Anwendungsarchitektur, die das 5G-Kernnetz nutzt, soll zudem auf Diensten basieren, die über APIs miteinander kommunizieren. Wie die IETF-Vorsitzende Alissa Cooper bereits im Juni auf einer 3GPP-Konferenz beschrieben hat, kommen hierfür weitere IETF-Protokolle zum Einsatz wie etwa EAP oder künftig möglicherweise auch HTTP/2.

Mit diesen Kenntnissen als Voraussetzung ist es relativ leicht nachvollziehbar, warum sowohl Cooper als auch Mayer viele weitere Möglichkeiten und Einsatzgebiete von IETF-Protokollen in 5G-Netzen darlegen. Das betrifft etwa völlig neue Ideen wie Quic als Transport oder Spring für das Routing.

Gleiche Probleme, unterschiedliche Lösungen

Aufgrund der starken Annäherung im Aufbau eines 5G-Netzes an das klassische Internet müssen die jeweiligen Betreiber, die oft sowohl ISP als auch Mobilfunkprovider sind, künftig schlicht auch ähnliche Probleme lösen. Auch das bekräftigt die nun angestrebte Zusammenarbeit.

Davon betroffene Arbeitsbereiche sind etwa das Traffic Management, Congestion Control oder die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFV). Auf dem IETF Meeting 99 zeigt sich diese Überschneidung zum Beispiel in der Sitzung der speziell eingesetzten Arbeitsgruppe zum Network Slicing, auf dem auch Mayer dieses Konzept und dessen mögliche Umsetzung in 5G-Netze beschrieb (PDF). Das Slicing soll das Prinzip der anwendungsspezifischen Netze etablieren.

Unterschiedliche Arbeitsweisen als Hindernis

Doch trotz ähnlicher Problemstellungen und der eventuell angestrebten gleichen Lösungen auf Protokollebene innerhalb der IETF und des 3GPP gibt es Dinge, die die Gremien nahezu fundamental voneinander trennen und die die von beiden Seiten eigentlich gewollte Zusammenarbeit erschweren könnten.

So arbeitet das 3GPP mit strikten Terminen für die Veröffentlichungen ihrer Spezifikationen. Bei der IETF sind Standards und deren Ausarbeitung hingegen nicht an einen Zeitplan gebunden. Die Standards werden als solche veröffentlicht, wenn die entsprechende Arbeitsgruppe das für angebracht erachtet.

Verlangsamt wird das Prinzip der Standardisierung bei der IETF durch das als Rough Consensus (grober Konsens) beschriebene Entscheidungsprinzip, bei dem explizit keine Mehrheitsentscheidung getroffenen werden soll, sondern auch Minderheitsmeinungen betrachtet werden sollen. Dem gegenüber steht der Tough Consensus (Harter Konsens) des 3GPP: Gibt es auch nur eine Gegenstimme, wird ein Vorschlag vorerst nicht angenommen und dann eventuell erst in dem kommenden Release genutzt. Diese verschiedenen Modelle zur Entscheidungsfindung erschweren eine parallele Arbeit in beiden Gremien.

Ein von einigen Beteiligten der IETF mehrfach vorgebrachtes Problem ist zudem, dass anders als bei der IETF im 3GPP nicht einfach jeder Interessierte teilnehmen kann. Für Privatpersonen oder etwa Mitarbeiter einer Universität ist es wesentlich schwieriger oder gar unmöglich, an den Gremium des 3GPP teilhaben zu können. Die 3GPP-Mitglieder können dagegen einfach zu den IETF-Meetings kommen oder online an den entsprechenden Diskussionen teilnehmen.

Für Mayer ist diese Argument zwar nachvollziehbar, er glaubt aber auch, dass eine größere Beteiligung von externen IETF-Experten im 3GPP dennoch möglich ist, etwa über Unternehmen oder Forschungsprojekte, die eventuell von staatlichen oder supranationalen Organisationen wie der EU getragen werden.

Ein für Mayer drängenderes Problem ist dagegen eher die geringe Zeit, die Beteiligte aus 3GPP und IETF gemeinsam zur Lösung ihrer Probleme nutzen können. Die Arbeit in einem einzigen der Gremien sei immerhin schon von Vollzeitjob. Für eine erfolgreiche Umsetzung von 5G bleibt den beteiligten Unternehmen wohl aber nichts anderes übrig, trotz allem die Annäherung von IETF und 3GPP voranzutreiben.  (sg)


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