Odpowiedź rzadko jest jednoznaczna, a popełnienie błędu w tej kwestii wiąże się z wysokimi kosztami niezależnie od wybranego rozwiązania. Przewiduje się, że wartość prywatnego rynku 5G przekroczy 56 miliardów dolarów do 2033 roku, napędzana przez obciążenia związane z korporacyjnym Internetem rzeczy (IoT), w przypadku których Wi-Fi 6/6E nie jest w stanie spełnić wymagań umów SLA, a publiczne oferty operatorów sieci komórkowych (MNO) nie gwarantują priorytetu w zakresie widma. Tymczasem publiczna sieć 5G już teraz obejmuje obszar, na którym znajdują się Państwa rozproszone zasoby, przy koszcie jednego połączenia, którego sieć prywatna nie jest w stanie dorównać. Niniejszy przewodnik przedstawia proces podejmowania decyzji dotyczącej wyboru między prywatną a publiczną siecią 5G w oparciu o siedem kryteriów technicznych, które faktycznie mają decydujące znaczenie.
Dokładne definicje
Publiczna sieć 5G to usługa operatora sieci komórkowej (MNO) świadczona w ramach licencjonowanego pasma, zazwyczaj w pasmach 3GPP n78 (pasmo średnie 3,5 GHz), n1/n3/n28 (warstwa zasięgu poniżej 1 GHz) lub n258/n260 (mmWave), tam gdzie są one wdrożone. Dostęp jest zapewniany za pomocą karty SIM, eSIM lub iSIM, uwierzytelniany za pomocą 5G-AKA w systemie AUSF/UDM operatora, a ruch użytkownika współdzieli sieć RAN, sieć transportową oraz rdzeń 5G operatora.
Prywatna sieć 5G to sieć niepubliczna (NPN) w terminologii 3GPP, wdrażana w jednym z dwóch wzorców architektonicznych. Samodzielna sieć niepubliczna (SNPN) obsługuje kompletny rdzeń 5G (AMF, SMF, UPF oraz funkcje płaszczyzny danych) na terenie własnym, zazwyczaj w lokalnym, licencjonowanym paśmie, takim jak CBRS (3,55–3,7 GHz) w Stanach Zjednoczonych, niemieckim pasmem przemysłowym 3,7–3,8 GHz, brytyjską licencją Shared Access Licence w paśmie 3,8–4,2 GHz lub norweskim lokalnym przydziałem częstotliwości w paśmie 3,8–4,2 GHz. Sieć typu Public Network Integrated NPN (PNI-NPN) wykorzystuje publiczną infrastrukturę operatora sieci komórkowej (MNO) z dedykowanym wycinkiem sieci, dedykowaną siecią DNN lub lokalnym wyjściem UPF na obrzeżu sieci, dzięki czemu sygnalizacja i sterowanie nadal przechodzą przez rdzeń operatora, ale ruch w płaszczyźnie użytkownika może być przypisany na miejscu.
Pomiędzy nimi znajduje się hybrydowe wdrożenie sieci 5G, w którym lokalny UPF i host MEC obsługują obciążenia wrażliwe na opóźnienia na miejscu, podczas gdy sieć publiczna rozszerza zasięg na wszystko, co opuszcza lokalizację.
Siedem kryteriów wyboru między prywatną a publiczną siecią 5G
1. Bezpieczeństwo i ścieżka danych
W sieci SNPN cała płaszczyzna użytkowa pozostaje na terenie obiektu. Pakiety z PLC lub AGV kończą się w lokalnym UPF i nigdy nie wchodzą w kontakt ze wspólnym rdzeniem operatora, co znacznie zmniejsza powierzchnię ataku i ułatwia zgodność z przepisami dotyczącymi lokalizacji danych (RODO, NIS2, przepisy sektorowe dotyczące opieki zdrowotnej i krytycznej infrastruktury krajowej). 5G poprawia domyślne ustawienia prywatności abonentów w porównaniu z LTE (SUCI chroni SUPI w interfejsie radiowym, zastępując ujawnianie IMSI w LTE), a prywatne APNz silnym uwierzytelnianiem urządzeń pokrywają większość modeli zagrożeń dla przedsiębiorstw występujących w publicznej sieci 5G. Strukturalnym argumentem przemawiającym za siecią prywatną jest sytuacja, w której polityka zgodności nie dopuszcza współdzielonej płaszczyzny sterowania, a nie ta, w której nie dopuszcza szyfrowania w ramach współdzielonego łącza radiowego.
2. Zasięg i mobilność
Publiczna sieć 5G z definicji wygrywa pod względem zasięgu. Korporacyjne wdrożenia IoT z rozproszonymi zasobami, takimi jak pojazdy, liczniki, cyfrowe oznakowanie czy zdalne monitorowanie, czerpią korzyści z gęstości sieci RAN operatorów oraz roamingu transgranicznego w ramach umów GSMA. Com4 agreguje ponad 950 sieci operatorów w ponad 190 krajach poprzez przełączanie profili SM-SR/SM-DP+ z wykorzystaniem wielu numerów IMSI i kart eSIM, co stanowi praktyczną alternatywę dla negocjowania indywidualnych umów roamingowych na poszczególnych rynkach.
Prywatna sieć 5G obejmuje wyłącznie obszar zasięgu radiowego, który sam zaprojektujesz. W przypadku zakładu przemysłowego, portu lub kampusu szpitalnego jest to wybór projektowy, a nie ograniczenie. Badania terenowe, modelowanie budżetu łącza oraz planowanie gęstości małych komórek zastępują mapy zasięgu operatorów.
3. Opóźnienie i niezawodność
W tym zakresie kluczowe znaczenie ma profil 5G o nazwie Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC). Wersje 3GPP Release 16 i Release 17 zakładają opóźnienie jednokierunkowe w płaszczyźnie użytkownika na poziomie 1 ms przy niezawodności wynoszącej 99,999 procent dla nośników URLLC. W praktyce osiągalne opóźnienie od końca do końca zależy od parametrów harmonogramowania sieci RAN (SCS 30 kHz lub 60 kHz), lokalizacji UPF oraz tego, czy obciążenia są przetwarzane na współlokowanym hoście MEC. W sieci SNPN z lokalnym serwerem UPF i MEC realistyczne jest opóźnienie od początku do końca wynoszące od 5 do 10 ms dla sterowania w pętli zamkniętej; w publicznej sieci 5G gwarancje zależą od dostępności segmentów (slice) u operatora oraz zasięgu MEC, które różnią się w zależności od rynku.
W przypadku eMBB (rozszerzone mobilne łącza szerokopasmowe) oraz mMTC (masowa komunikacja typu maszynowego) publiczna sieć 5G jest zazwyczaj wystarczająca. mMTC zakłada obsługę miliona urządzeń na kilometr kwadratowy i jest zaprojektowana z myślą o czujnikach zasilanych bateryjnie, wykorzystujących PSM i eDRX w celu zapewnienia wieloletniej eksploatacji w terenie.
4. Sterowanie, podział na segmenty i jakość usług (QoS)
W sieci SNPN użytkownik jest właścicielem PCF i może definiować identyfikatory przepływu QoS, mapowania 5QI oraz zasady ustalania priorytetów dla poszczególnych aplikacji bez udziału operatora. W publicznej sieci 5G porównywalna kontrola jest możliwa poprzez podział sieci (dedykowany S-NSSAI) lub prywatną sieć APN z zasadami QoS, ale poziom szczegółowości i warunki komercyjne różnią się w zależności od operatora sieci komórkowej (MNO) i zazwyczaj wymagają umowy na poziomie korporacyjnym.
5. Skalowalność i cykl życia
Publiczna sieć 5G skaluje się w oparciu o abonament. Dodatkowe profile SIM lub eSIM udostępnia się za pośrednictwem platformy do zarządzania łącznością (na przykład Com4 Polaris), a ich cykl życia zarządza się za pomocą SGP.32 (zdalne udostępnianie eSIM dla IoT) lub SGP.22 (eSIM dla konsumentów). Prywatna sieć 5G skaluje się w oparciu o infrastrukturę. Dodatkowy zasięg oznacza dodatkowe stacje bazowe gNodeB, zwiększoną przepustowość sieci transportowej oraz skalowanie funkcji rdzenia, a także operacje związane z siecią RAN i rdzeniem zarządzane wewnętrznie lub przez partnerów w ramach typowego cyklu odświeżania sprzętu trwającego od 5 do 7 lat.
6. Widmo i regulacje
Ekonomika sieci SNPN zależy od dostępu do widma. Tam, gdzie istnieją lokalne licencje (CBRS PAL/GAA w USA, niemieckie 3,7–3,8 GHz, brytyjski Shared Access, lokalne licencje w krajach skandynawskich w paśmie 3,8–4,2 GHz), sieć prywatna jest opłacalna. W przypadku ich braku rozwiązaniem jest często model PNI-NPN w ramach pasma licencjonowanego przez operatora, co ponownie prowadzi do nawiązania relacji handlowej z operatorem sieci komórkowej (MNO).
7. Całkowity koszt posiadania
Publiczne wdrożenie sieci 5G charakteryzuje się przewagą kosztów operacyjnych (OPEX): plany taryfowe na kartę SIM, opłaty za platformę oraz nakłady związane z integracją. Od kilku dni do kilku tygodni do pierwszego pakietu. Sieć SNPN to projekt kapitałowy: dostęp do pasma, stacje bazowe gNodeB (małe komórki wewnętrzne lub makrokomórki zewnętrzne), oprogramowanie rdzenia 5G, sieć transportowa, integracja oraz wieloletni model operacyjny. Zwrot z inwestycji wynika z możliwości, jakie daje sieć (automatyzacja, zastąpienie kabli, sterowanie w pętli zamkniętej), a nie z samej sieci. Jeśli nie potrafisz wymienić obciążenia, które umożliwia wyłącznie sieć SNPN, tańszym rozwiązaniem będzie sieć PNI-NPN lub sieć publiczna z prywatnym punktem dostępowym (APN).
Wzorce przypadków użycia
Publiczne przypadki użycia 5G: telematyka i śledzenie zasobów ponad granicami, zdalne monitorowanie pacjentów, floty inteligentnych liczników, sieci cyfrowych oznakowań, mikromobilność, połączony sprzęt budowlany na różnych placach budowy. Wszystko, co musi działać niezawodnie w miejscach, gdzie nie jesteś właścicielem terenu i gdzie deterministyczne opóźnienie poniżej 20 ms nie jest bezwzględnym wymogiem.
Przykłady zastosowań prywatnej sieci 5G: zadania z zakresu Przemysłu 4.0 wymagające deterministycznego opóźnienia (sterowanie flotą pojazdów AGV, komórki robotyczne, wizja maszynowa na hali produkcyjnej), automatyzacja portów i terminali, zautomatyzowane wydobycie, kampusy szpitalne z procesami klinicznymi opartymi przede wszystkim na łączności bezprzewodowej, bezpieczne obiekty obronne i infrastruktura krytyczna (CNI). Wysoka gęstość urządzeń, sterowanie w pętli zamkniętej poniżej 10 ms oraz ruch, który nie może opuścić terenu obiektu.
Architektura pragmatyczna: hybrydowa
Większość wdrożeń w przedsiębiorstwach ma ostatecznie charakter hybrydowy. SNPN lub PNI-NPN wewnątrz obiektu dla deterministycznych obciążeń płaszczyzny sterowania, publiczna sieć 5G z prywatnym APN dla wszystkiego, co opuszcza obwód obiektu, ujednolicone przez jedną platformę zarządzania łącznością, wspólną nakładkę IPSec lub SD-WAN na korporacyjną sieć WAN oraz spójną tożsamość i politykę w obu sieciach. To jedna struktura sieciowa, dwa modele dostępu, jeden zespół operacyjny.
Gdzie Com4 odgrywa rolę
W Com4 projektujemy i obsługujemy część publiczną oraz hybrydową wdrożeń 5G dla przedsiębiorstw: globalne karty SIM, eSIM (SGP.22 i SGP.32) oraz iSIM w ponad 190 krajach, prywatną sieć APN, usługi bezpieczeństwa IoT oraz platformę zarządzania łącznością Polaris do wdrażania, monitorowania i obsługi cyklu życia. Tam, gdzie właściwym rozwiązaniem jest SNPN lub PNI-NPN, współpracujemy z naszymi klientami nad integracją lokalnej sieci 5G z otaczającą ją łącznością o szerokim zasięgu.
Jeśli projektujesz konkretne wdrożenie i chcesz zasięgnąć drugiej opinii na temat tego, gdzie powinna przebiegać granica między prywatną a publiczną siecią 5G, to właśnie do takich rozmów jesteśmy przygotowani. Na tym polega rola prawdziwego partnera w zakresie łączności IoT.
.webp)
.jpg)
