La risposta è raramente definitiva, e sbagliare può costare caro in entrambi i casi. Si prevede che il mercato del 5G privato superi i 56 miliardi di dollari entro il 2033, trainato dai carichi di lavoro IoT aziendali in cui il Wi-Fi 6/6E non è in grado di soddisfare gli obiettivi SLA e le offerte pubbliche degli operatori di rete mobile (MNO) non possono garantire la priorità dello spettro. Il 5G pubblico, nel frattempo, copre già l’area geografica in cui si trovano le vostre risorse distribuite, a un costo per connessione che il 5G privato non può eguagliare. Questa guida illustra il processo decisionale tra reti 5G private e pubbliche sulla base dei sette criteri tecnici che lo determinano effettivamente.
Definizioni precise
Il 5G pubblico è un servizio offerto da un operatore di rete mobile (MNO) su spettro autorizzato, tipicamente nelle bande 3GPP n78 (banda media a 3,5 GHz), n1/n3/n28 (livello di copertura sub-1 GHz) o n258/n260 (mmWave), laddove implementato. L’accesso è fornito tramite SIM, eSIM o iSIM, autenticato tramite 5G-AKA rispetto all’AUSF/UDM dell’operatore, con il traffico che condivide la RAN, il trasporto e il core 5G del gestore.
Il 5G privato è una rete non pubblica (NPN) secondo la terminologia 3GPP, implementata in uno dei due modelli architetturali. Una rete non pubblica autonoma (SNPN) esegue un core 5G completo (AMF, SMF, UPF, oltre alle funzioni del piano dati) in loco, in genere su spettro locale concesso in licenza come il CBRS (da 3,55 a 3,7 GHz) negli Stati Uniti, la banda industriale tedesca da 3,7 a 3,8 GHz, la licenza di accesso condiviso del Regno Unito da 3,8 a 4,2 GHz o l’assegnazione locale norvegese da 3,8 a 4,2 GHz. Una rete NPN integrata nella rete pubblica (PNI-NPN) utilizza l’infrastruttura pubblica di un operatore di rete mobile (MNO) con una fetta di rete dedicata, un DNN dedicato o un breakout UPF locale a bordo rete, in modo che la segnalazione e il controllo continuino ad attraversare il core dell’operatore, mentre il traffico del piano utente possa essere confinato in loco.
A metà strada tra queste due opzioni si colloca l’implementazione di una rete 5G ibrida, in cui un UPF locale e un host MEC gestiscono i carichi di lavoro sensibili alla latenza in loco, mentre una rete pubblica estende la copertura a tutto ciò che esce dal sito.
Sette criteri per scegliere tra 5G privato e pubblico
1. Sicurezza e percorso dei dati
La rete SNPN mantiene l’intero piano utente in loco. I pacchetti provenienti da un PLC o da un AGV terminano presso un UPF locale e non entrano mai in contatto con un core condiviso dell’operatore, il che riduce sostanzialmente la superficie di attacco e semplifica la conformità ai regimi di residenza dei dati (GDPR, NIS2, norme settoriali per la sanità e le infrastrutture nazionali critiche). Il 5G migliora le impostazioni predefinite relative alla privacy degli abbonati rispetto all’LTE (SUCI protegge il SUPI sull’interfaccia aerea, sostituendo l’esposizione dell’IMSI dell’LTE), mentre le APNprivate con una forte autenticazione dei dispositivi coprono la maggior parte dei modelli di minaccia aziendali presenti sul 5G pubblico. L’argomento strutturale a favore della rete privata si applica quando la propria strategia di conformità non può accettare un piano di controllo condiviso, non quando non può accettare la crittografia su una rete radio condivisa.
2. Copertura e mobilità
Il 5G pubblico vince in termini di portata per definizione. Le implementazioni IoT aziendali con risorse distribuite, ovvero veicoli, contatori, segnaletica digitale, monitoraggio remoto, traggono vantaggio dalla densità della rete RAN degli operatori e dal roaming transfrontaliero previsto dagli accordi GSMA. Com4 aggrega oltre 950 reti di operatori in più di 190 paesi tramite il cambio di profilo SM-SR/SM-DP+ con multi-IMSI ed eSIM, che rappresenta l’alternativa pratica alla negoziazione di accordi di roaming individuali per ogni mercato.
Il 5G privato copre solo l’area di copertura RF che si progetta. Per uno stabilimento, un porto o un campus ospedaliero questa è una scelta progettuale, non un limite. I sopralluoghi, la modellazione del link-budget e la pianificazione della densità delle small cell sostituiscono le mappe di copertura degli operatori.
3. Latenza e affidabilità
È qui che entra in gioco il profilo URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) del 5G. Le versioni 16 e 17 dello standard 3GPP puntano a una latenza unidirezionale del piano utente pari a 1 ms con un’affidabilità del 99,999% per i vettori URLLC. In pratica, la latenza end-to-end raggiungibile dipende dalla numerologia di scheduling della RAN (SCS a 30 kHz o 60 kHz), dalla posizione dell’UPF e dal fatto che i carichi di lavoro vengano eseguiti su un host MEC co-localizzato. Su una rete SNPN con UPF e MEC in loco, è realistico prevedere una latenza end-to-end compresa tra 5 e 10 ms per il controllo a circuito chiuso; sulla rete 5G pubblica, le garanzie dipendono dalla disponibilità di slice da parte dell’operatore e dalla copertura MEC, che variano a seconda del mercato.
Per l’eMBB (banda larga mobile potenziata) e l’mMTC (comunicazioni di massa di tipo macchina), il 5G pubblico è normalmente sufficiente. L’mMTC punta a un milione di dispositivi per chilometro quadrato ed è progettato per sensori alimentati a batteria che utilizzano PSM ed eDRX per una durata sul campo pluriennale.
4. Controllo, suddivisione in slice e QoS
Su SNPN si possiede il PCF e si possono definire identificatori di flusso QoS, mappature 5QI e politiche di prioritizzazione per applicazione senza il coinvolgimento dell’operatore. Sul 5G pubblico, un controllo analogo è possibile tramite lo "network slicing" (un S-NSSAI dedicato) o un APN privato con politiche di QoS, ma la granularità e i termini commerciali variano a seconda dell’operatore di rete mobile (MNO) e richiedono generalmente un accordo di livello aziendale.
5. Scalabilità e ciclo di vita
Il 5G pubblico è scalabile come abbonamento. È possibile fornire profili SIM o eSIM aggiuntivi tramite una piattaforma di gestione della connettività (ad esempio Com4 Polaris) e gestirne il ciclo di vita tramite SGP.32 (provisioning remoto eSIM IoT) o SGP.22 (eSIM consumer). Il 5G privato è scalabile come infrastruttura. Una copertura aggiuntiva comporta un numero maggiore di gNodeB, una maggiore capacità di trasporto e il potenziamento delle funzioni core, oltre a operazioni gestite internamente o da partner per la RAN e il core nell’ambito di un ciclo di aggiornamento hardware tipico che va dai 5 ai 7 anni.
6. Spettro e regolamentazione
L’economia delle SNPN dipende dall’accesso allo spettro. Laddove esistono licenze locali (CBRS PAL/GAA negli Stati Uniti, la banda tedesca da 3,7 a 3,8 GHz, lo Shared Access nel Regno Unito, le licenze locali nordiche da 3,8 a 4,2 GHz), la rete privata è fattibile. Laddove non esistono, il modello PNI-NPN sullo spettro concesso in licenza di un operatore è spesso l’unica strada percorribile, il che riporta a un rapporto commerciale con un operatore di rete mobile (MNO).
7. Costo totale di proprietà
L’implementazione pubblica del 5G è caratterizzata da costi operativi (OPEX) dominanti: piani dati per SIM, costi di piattaforma e attività di integrazione. Da pochi giorni a qualche settimana per il primo pacchetto. Una rete SNPN è un progetto con spese in conto capitale (capex): accesso allo spettro, gNodeB (small cell interne o macro esterne), software di core 5G, trasporto, integrazione e un modello operativo pluriennale. Il ritorno sull’investimento deriva da ciò che la rete rende possibile (automazione, sostituzione dei cavi, controllo a circuito chiuso), non dalla rete stessa. Se non si riesce a individuare un carico di lavoro che solo una SNPN sia in grado di sbloccare, la soluzione più economica è una rete PNI-NPN o una rete pubblica con un APN privato.
Modelli di casi d’uso
Casi d’uso del 5G pubblico: telematica e tracciamento delle risorse oltre confine, monitoraggio remoto dei pazienti, flotte di contatori intelligenti, parchi di segnaletica digitale, micromobilità, macchine edili connesse nei cantieri. Qualsiasi cosa che debba funzionare in modo affidabile in luoghi di cui non si è proprietari e dove una latenza deterministica inferiore a 20 ms non sia un requisito imprescindibile.
Casi d’uso del 5G privato: carichi di lavoro deterministici dell’Industria 4.0 (controllo di flotte di veicoli a guida automatica, celle robotizzate, visione artificiale in fabbrica), automazione di porti e terminal, estrazione mineraria automatizzata, campus ospedalieri con flussi di lavoro clinici basati principalmente sul wireless, siti di difesa e infrastrutture critiche nazionali (CNI) protetti. Elevata densità di dispositivi, controllo a circuito chiuso inferiore a 10 ms e traffico che non può uscire dal sito.
L’architettura pragmatica: ibrida
La maggior parte delle implementazioni aziendali finisce per essere ibrida. SNPN o PNI-NPN all’interno della struttura per i carichi di lavoro deterministici del piano di controllo, 5G pubblico con un APN privato per tutto ciò che esce dal perimetro, unificato da un’unica piattaforma di gestione della connettività, un overlay IPSec o SD-WAN comune alla WAN aziendale e identità e politiche coerenti su entrambi. Si tratta di un unico fabric di rete, due modelli di accesso, un unico team operativo.
Il ruolo di Com4
Noi di Com4 progettiamo e gestiamo la parte pubblica e ibrida delle implementazioni 5G aziendali: SIM globale, eSIM (SGP.22 e SGP.32) e iSIM in oltre 190 paesi, APN privato, servizi di sicurezza IoT e la piattaforma di gestione della connettività Polaris per il provisioning, il monitoraggio e la gestione del ciclo di vita. Laddove SNPN o PNI-NPN rappresentano la soluzione più adatta, collaboriamo con i nostri clienti all’integrazione tra il 5G on-premise e la connettività su vasta area che lo circonda.
Se state progettando un’implementazione specifica e desiderate un secondo parere su dove tracciare la linea di demarcazione tra 5G privato e pubblico, questa è esattamente la conversazione che siamo pronti ad affrontare. È proprio a questo che serve un vero partner per la connettività IoT.
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