2G- und 3G-Abschaltung – Auswirkungen für IoT und M2M

Das bedeutet es für IoT- und M2M-Anwendungen, wenn 2G und 3G abgeschaltet werden

Weltweit treiben Netzbetreiber die 2G- und 3G-Abschaltung voran und nutzen das freiwerdende Frequenzspektrum für den Ausbau von 4G und 5G. Dieser Ausbau neuer Mobilfunktechnologien bildet eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung des Internet der Dinge (engl. Internet of Things, IoT). Die Kehrseite der Medaille: Gleichzeitig wird der Fortschritt zum möglichen Stolperstein in bestehenden IoT-Projekten.

Konzentration auf 4G und 5G 

2G (GSM, Global System for Mobile Communications) und 3G (UMTS, Universal Mobile Telecommunication Systems) haben der Industrie lange Zeit gute Dienste geleistet. Schätzungsweise die Hälfte aller weltweit eingesetzten IoT-Geräte nutzt bis zur 2G- und 3G-Abschaltung diese Frequenzen, um Daten zwischen Maschinen oder Endgeräten zu übertragen. Doch damit ist bald Schluss. Mit dem voranschreitenden Ausbau von 4G (LTE) und 5G rückt die Abschaltung alter Mobilfunkfrequenzen näher – oder ist schon vollzogen, so wie die Abschaltung von UMTS bei der Telekom in Deutschland Ende Juni 2021.

Dabei ist die Abschaltung veralteter Technologien weder neu, noch kommt sie überraschend. Im Gegenteil: Nur so schaffen Netzbetreiber Ressourcen für die Weiterentwicklung moderner Technologien – und damit neue Möglichkeiten für IoT- und M2M-Anwendungen. Beispielsweise durch LTE-M (Long Term Evolution for Machines), einer Mobilfunktechnologie speziell für das Internet der Dinge. Im Gegensatz zu seinen “Vorgängern” kann LTE-M mit einer besseren Innenraumdurchdringung und einer besonders hohen Energieeffizienz aufwarten. Doch nicht alle IoT-Geräte sind auch darauf ausgelegt, diese neuen Technologiestandards zu nutzen. 

Probleme für 2G-/3G-only

Problematisch wird die 2G- und 3G-Abschaltung für Geräte, die derzeit nur über UMTS oder GSM Daten übermitteln können. Sind die Frequenzen abgeschaltet, können sich diese Geräte gar nicht mehr oder nur noch stark eingeschränkt verbinden. Zwar schaltet nicht unbedingt jeder Netzbetreiber sein 2G- und 3G-Netz ab, sondern nur eines von beiden, wodurch auch weiterhin 2G- und 3G-Netze zur Verfügung stehen werden. Doch allein der Wegfall eines Netzes kann ausreichen, um Verbindungsprobleme zu verursachen. 

Denn: IoT- und M2M-Geräte sind jederzeit vernetzt, senden und empfangen in zeitlichen Intervallen Daten. Einige halten sich währenddessen immer am selben Standort auf, andere sind mobil im Einsatz – manche nur in einem Land, manche weltweit. Um jederzeit und überall Daten über Mobilfunk übertragen zu können, kommen in solchen Geräten üblicherweise spezielle M2M-SIM-Karten zum Einsatz. Diese befinden sich, anders als die SIM-Karte im privaten Smartphone, in einem permanenten Roaming-Zustand. Dadurch können sie die Mobilfunknetze unterschiedlicher Netzbetreiber nutzen (National Roaming). Fällt ein Netz aus, kann eine M2M-SIM auf ein anderes Mobilfunknetz ausweichen und sichert so das Aufrechterhalten einer Verbindung. Doch je weniger Netze zur Verfügung stehen, umso schlechter steht es um die Verbindungsmöglichkeiten eines Gerätes. 

Kann ein Gerät oder eine M2M-SIM-Karte grundsätzlich nur GSM oder UMTS nutzen, reduziert sich aufgrund der weltweiten 2G-/ 3G-Abschaltung schrittweise die Netzabdeckung. Den Geräten stehen also immer weniger Netze zur Verfügung, über die sie Daten versenden können.

Das gilt es nun zu überprüfen

Um sicherzugehen, dass bestehende IoT-Projekte aufgrund der Abschaltung von 2G- und 3G nicht ins Stocken geraten, gilt es zwei Dinge zu überprüfen:

  1. Die verwendete Hardware
  2. Die darin befindliche M2M-SIM-Karte

Stellen Sie sicher, dass die eingesetzte Hardware technisch in der Lage ist, neben 2G- und 3G auch über das 4G- oder 5G-Netz eine Verbindung aufzubauen, denn eine Abwärtskompatibilität (4G ist nicht kompatibel mit reinen 2G- und 3G-Geräten) ist nicht gegeben. Handelt es sich um reine 2G-/3G-Geräte, gilt es abzuwägen, ob neue Geräte notwendig werden, oder die Geräte auch mit eingeschränkter Netzauswahl weiterhin ihren Dienst verrichten. Es wird Fälle geben, in denen sorgt die eingeschränkte Netzverfügbarkeit zu zeitlichen Verzögerungen bei der Datenübermittlung, ist sonst aber nicht weiter kritisch. Genauso wird es Fälle geben, in denen es sehr wohl darauf ankommt, Daten unmittelbar zu erhalten. Letztendlich hängt es davon ab, in welchen Ländern und mit welchen Verwendungszweck die Geräte genutzt werden. 

Neben der Hardware sollten Sie herausfinden, ob die eingesetzte M2M-SIM-Karte die Nutzung von 4G erlaubt. In der Regel ist das der Fall. Je nach Anbieter kann es hierbei Einschränkungen geben, beispielsweise aufgrund des gewählten Vertrages. Bei einigen Anbietern ist es außerdem möglich, gezielt Netze von der Nutzung auszuschließen (sog. Blacklisting). Hier sollte sichergestellt sein, dass durch das Blacklisting und die Abschaltung nicht zu viele Netze wegfallen. Unterstützt die SIM-Karte kein 4G, bleibt wie bei den Endgeräten die Frage, ob die verbleibende 2G-/3G-Abdeckung ausreicht, oder alle verwendetn M2M-SIMs ausgetauscht werden müssen.

Fazit zur 2G- und 3G-Abschaltung

Die Abschaltung von 2G- und 3G-Frequenzen ist ein wichtiger Schritt für den weiteren Ausbau neuer Technologien, sorgt an der ein oder anderen Stelle aber noch für Unsicherheiten und Umstände. Langfristig wird das Internet der Dinge hiervon profitieren und der Ausbau von LTE und 5G neue Anwendungsmöglichkeiten erschließen. Wer bereits M2M-SIM-Karten und IoT-Geräte im Einsatz hat oder entsprechende Projekte plant, sollte darauf achten zukunftssichere Komponenten zu verwenden.

Laura, M.Sc., lebt und arbeitet im schönen Hamburg. Nach acht Jahren Kommunikationsarbeit für die Erneuerbare-Energien-Branche ging es 2016 für die Kölnerin in den Norden zu LINK Mobility. Dort verantwortet die Kommunikations-Allrounderin die externe und interne Unternehmenskommunikation der deutschen Niederlassung und unterstützt u.a. in den Bereichen Sales und Business Development.

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