Private 5G

Redes 5G privadas

Soluções 5G abrangentes para redes 5G privadas

As redes 5G privadas são o catalisador da Indústria 4.0 e das fábricas inteligentes, usinas de energia e edifícios do futuro. Conforme a lista de opções de implantação de 5G para empresas privadas cresce, cresce também a importância de testes de rede 5G precisos e eficientes. A VIAVI desenvolveu um portfólio de testes de rede 5G intuitivo, econômico e abrangente, ideal para testes e garantias de redes 5G privadas durante todo o ciclo de vida da rede.

O que é uma rede 5G privada?

“Rede 5G privada” é o termo usado para descrever um sistema celular 5G construído e operado exclusivamente para o uso privado de uma empresa, indivíduo ou entidade governamental. Definida pelo 3GPP como uma rede não pública (NPN), normalmente uma rede 5G privada utiliza uma implantação menor e mais focada para atender às necessidades específicas de confiabilidade, disponibilidade e serviço da organização.

As redes privadas herdadas com 4G LTE sem fio oferecem cobertura aprimorada e opções de personalização. Fornecendo comunicação ultraconfiável e de baixa latência (URLLC), as redes 5G privadas mudam o jogo, suportando IoT avançada, Indústria 4.0 e aplicativos de segurança pública de missão crítica. Acesso melhorado ao espectro, especialização de casos de uso e questões de segurança de rede são fatores adicionais que alimentam o mercado 5G privado.

Quem é o público-alvo da rede 5G privada?

Com a expansão e melhoria dos serviços públicos 5G, a lógica por trás das redes privadas em um mundo 5G pode parecer confusa. Como licenciar o espectro de redes 5G privadas, comprar e instalar infraestrutura de rede complexa e monitorar problemas de rede e KPIs podem ser operações complexas e demoradas.

As organizações que aproveitam melhor as redes 5G privadas compartilham características comuns. Elas incluem requisitos de segurança e/ou privacidade elevados, ofertas de serviço exclusivas, cronogramas de implantação 5G acelerados ou uma combinação desses elementos. Conforme surgem novas capacidades de 5G, muitas organizações querem simplesmente se posicionar para futuras vantagens operacionais.

  • O setor de fabricação reconhece o enorme potencial das redes 5G privadas. A comunicação de baixa latência e alta largura de banda forma um sistema nervoso central ideal para inovações em robótica, manuseio de materiais e manutenção preditiva.
  • Indústria 4.0 é o termo usado para descrever a revolução 5G sobreposta à automação existente e controles de computador com melhorias sem precedentes em precisão e eficiência. A rede privada 5G em fábricas inteligentes minimizará as conexões cabeadas, simplificará a coleta e análise de dados e melhorará a segurança das pessoas na fábrica.
  • Empreendimentos tradicionais como as áreas de saúde, educação e transporte público são outros beneficiários potenciais das implantações de redes 5G privadas. Tais setores podem usar a rede 5G privada para aprimorar logística, cobertura e segurança. Violações de dados de alto impacto destacaram a importância de proteger a privacidade e a segurança do paciente.

Aplicativos para redes 5G privadas

A Indústria 4.0 está posicionando robôs autônomos, sistemas de transporte e comunicação máquina a máquina (M2M) em fábricas, usinas elétricas e centros de distribuição. Aplicativos privados adicionais para conectividade confiável de alta velocidade e baixa latência são praticamente infinitos. Locais internos são especialmente compatíveis com a tecnologia de small cell 5G e transmissão duplex por divisão de tempo (TDD), como sinais refletidos ou devolvidos dentro de um espaço confinado reforçam a redundância e aumentam a capacidade do canal.

Event Solutions

 

Estádios e shopping centers estão entre os grandes locais que enfrentam alta demanda de conectividade durante os horários de pico de funcionamento. O advento do 5G adicionará ainda mais demanda por conteúdo de streaming, realidade aumentada e outros aplicativos de alta largura de banda. As redes 5G privadas podem superar esses desafios, transformando grandes espaços em “instalações inteligentes” com capacidade aprimorada. As tecnologias de IoT e beam forming podem simplificar as operações da instalação e a entrega de serviços.

Retail Solutions

 

As refinarias de petróleo e gás há muito tempo reconhecem o valor das redes privadas, com muitas delas trabalhando fora do alcance de redes sem fio comerciais. Tais locais abrangem áreas geográficas maiores e incluem muitas máquinas, sensores e recursos de segurança críticos. As redes 5G privadas para IoT industrial permitem que essas vastas redes interconectadas sejam monitoradas e mantidas em segurança em tempo real.

Fleet Solutions

 

As cidades inteligentes representam a visão utópica de um futuro habilitado para 5G. Os sistemas de transporte inteligentes usarão a tecnologia “veículo para tudo” (V2X) de baixa latência para transportar com eficiência os passageiros entre lojas, locais de entretenimento e escritórios igualmente inteligentes. Essa cidade idealizada provavelmente empregará uma combinação de redes de small cells independentes, redes privadas gerenciadas por provedores de rede 5G comerciais e redes 5G públicas abrangentes. 

Smart Cities

 

Quais são os requisitos para a rede 5G privada?

As redes 5G privadas podem suportar canais de comunicação críticos, que devem permanecer operáveis mesmo quando na ocorrência de eventos imprevistos. Dependendo da aplicação, os requisitos para disponibilidade, confiabilidade, interfuncionamento e qualidade de serviço (QoS) de rede 5G privada podem ser mais rigorosos do que os padrões de rede comercial arquitetônicos.

  • A transição de uma arquitetura centrada em células para uma arquitetura centrada em beam, em que a beam forming estática e dinâmica tem um papel central no desempenho, na otimização e na location intelligence.
  • Implementação de uma arquitetura de rede core baseada em serviço (SBA).
  • Redes virtuais definidas por software (SDNs) para dar suporte ao fatiamento de rede e à entrega de serviços automatizados para casos de usos primários de 5G: banda larga móvel aprimorada (eMBB), comunicação tipo máquina massiva (mMTC) e comunicações ultraconfiáveis de baixa latência (uRLLC).

O-RAN em redes 5G privadas

Com os padrões 3GPP para redes 5G privadas, as empresas podem definir e construir suas próprias redes sem fio. Isso cria uma janela de oportunidade para passar de arquitetura RAN proprietária para a arquitetura RAN aberta (O-RAN). A RAN aberta favorece um método para combinar os melhores elementos de RAN de vários fornecedores de redes 5G privadas. As operadoras aproveitam a concorrência e inovação inerentes introduzidas pela O-RAN.

What is O-RAN?

O papel das small cells em redes 5G privadas

Como o nome indica, a tecnologia de small cell utiliza nodes de distribuição pequenos e de range curta para criar uma rede econômica sem fio 5G interna ou externa. A excelente mobilidade, estabilidade e cobertura de redes de small cell podem beneficiar shopping centers, edifícios de escritórios, universidades, fábricas e muitas outras redes privadas em um mundo 5G.    

  • Baixo custo de implantação
    O hardware de small cell foi projetado para reduzir a complexidade. Muitos transceptores de small cell podem ser montados facilmente em paredes, postes e outros objetos comuns. As opções de backhaul também são flexíveis, com fibra, cabo e micro-ondas, todos viáveis. As microcélulas podem atender consistentemente às demandas de capacidade para um alto número de usuários em uma grande área de cobertura.
  • Banda isenta de licença
    As redes 5G privadas, construídas com nodes de small cell mmWave, podem utilizar bandas de frequência não licenciadas entre 57 e 71 GHz. Esse espectro gratuito e contínuo de 14 GHz fornece à rede 5G privada um caminho para serviços econômicos e de alta largura de banda.

Segurança em redes 5G privadas

Embora a opção de rede privada seja frequentemente relacionada a mais segurança, nem sempre esse é o caso. As implantações de IoT podem aumentar a superfície de ataque para possíveis malfeitores. As soluções de RAN aberta de vários fornecedores também podem ocasionar vulnerabilidades relacionadas a interpretação e interoperabilidade de padrões. As operações e os ativos das empresas de redes 5G privadas estão profundamente interligados com o desempenho da rede privada. Isso torna os serviços de segurança de valor agregado essenciais.

A solução de desempenho de segurança e emulação de aplicativo TeraVM da VIAVI é uma opção proativa para segurança de redes 5G privadas. A plataforma TeraVM inclui emulação de ameaças do mundo real com base nos mais recentes repositórios de vulnerabilidade e exposição comum (CVE). Possíveis vulnerabilidades são identificadas por meio de análise avançada de ameaças e a confiabilidade das tecnologias de acesso seguro pode ser validada.

Desafios de testar uma rede 5G privada

A diversidade de casos de uso de rede 5G privada empresarial torna os testes de rede desafiadores e essenciais. Uma rede de fábrica automatizada pode incluir sensores, trocas de dados M2M, robótica e outros aplicativos de baixa latência. Um campus universitário pode incluir muito menos dispositivos IoT, mas oferecer suporte a mais assinantes executando serviços de alta largura de banda.

Industry Automation

O investimento necessário para implantar redes 5G privadas pode ser substancial, portanto, são necessários testes econômicos antes da ativação para validar todos os cenários de mobilidade. Proprietários de instalações e projetistas de redes privadas podem aproveitar a experiência de especialistas do mercado para garantir o desempenho da rede e maximizar o ROI.

  • Implantações de small cells podem ser especialmente desafiadoras, começando com a otimização da colocação de células para garantir cobertura e desempenho (throughput). A confiabilidade é fundamental, pois qualquer falha de equipamento pode afetar significativamente a QoS. Testes de rede completos e mapeamento de cobertura são práticas recomendadas para garantir o desempenho de small cells.
  • O 5G SA Core Testing é fundamental para garantir a confiabilidade da rede privada, especialmente para a Indústria 4.0 e outros casos de uso em escala industrial. O TeraVM 5G Core Test oferece um método eficaz para validar o core 5G e a SBA em condições simuladas do mundo real. A emulação de core 5G também pode ser utilizada para testar o estresse da infraestrutura de rede para garantir que os KPIs possam ser atendidos.

Como testar a rede 5G privada?

Apesar da menor escala de implantações de redes 5G privadas vs. comerciais, os testes de rede 5G privadas devem empregar o mesmo nível de rigor durante todo o ciclo de vida da rede. Isso começa com testes de core robustos e verificação/validação da cobertura e funcionalidade da rede. O software de monitoramento de rede pode ser usado para verificar a QoS após a ativação. As práticas de teste das redes 5G privadas devem se concentrar em estabelecer:

  • Segurança
    O mercado de redes 5G privadas introduz um nível sem precedentes de exposição a ativos, dados e sistemas de controle críticos. Isso leva a um nível mais baixo de tolerância ao risco de segurança cibernética. São necessários sistemas de segurança proativos e planejamento robusto de monitoramento e resposta para proteger o ecossistema das redes 5G privadas.
  • Confiabilidade
    As redes LTE 5G privadas evoluíram de serviços de comunicação convenientes em locais remotos para caminhos críticos de transmissão de dados com enormes implicações financeiras e de segurança. O teste de rede inicial e o monitoramento contínuo devem ser adequados para garantir a confiabilidade em todas as condições previsíveis.
  • Throughput
    O desempenho da rede 5G privada pode ser impactado por fatores como layout de small cell, timing/sincronização de rede, design de core, interferência e higiene da fibra. A validação e o monitoramento contínuo do rendimento da rede apresentam um barômetro de alto nível do desempenho geral.

O ciclo de vida das redes 5G privadas

  • Desenvolvimento da rede 5G privada

    As redes 5G privadas e a RAN aberta dão às empresas a liberdade de projetar, construir e operar suas próprias redes 5G exclusivas. No entanto, poucas organizações têm a experiência interna necessária para fazer tudo sozinhas. Formando parceria com empresas de telecomunicações, provedores de redes 5G privadas e especialistas em testes de rede, uma abordagem mais econômica pode ser adotada para o desenvolvimento de rede, incluindo testes de simulação no laboratório.

    O testador de rede TM500 da VIAVI é uma ferramenta eficaz para simular o tráfego e o comportamento do usuário final para uma variedade de casos de uso de redes 5G privadas. Um alto número de EUs por célula pode ser simulado para avaliar a capacidade.

  • Implantação de redes 5G privadas
    Dependendo das preferências empresariais de privacidade, QoS, utilização de espectro (licenciado vs. não licenciado), cobertura de vários locais e personalização de RAN, estão surgindo várias opções viáveis para a implantação de redes 5G privadas.
    • As redes 5G privadas independentes são completamente independentes das operadoras de rede móvel (MNOs) externas e mantêm uma rede core independente e RAN.
    • Redes RAN compartilhadas, também conhecidas como redes híbridas, estabelecem serviços independentes dentro da empresa, mas aproveitam a RAN e o espectro de uma rede pública. Esta opção cede uma parte do controle de usuário e rede para a MNO.
    • As opções de fatiamento de rede são baseadas na utilização de uma parte virtual separada da rede da MNO para uso privado. A fatia de rede personalizada é isolada apenas para uso privado da empresa.
  • Garantia de redes 5G privadas
    As redes 5G privadas vinculam seus serviços essenciais aos negócios, rendimento e segurança ao desempenho contínuo da rede. É necessário um alto nível de garantia para estabelecer visibilidade e corrigir anomalias de forma simples. A complexidade do 5G torna essa tarefa mais desafiadora.

    A solução NITRO da VIAVI é uma plataforma de otimização e garantia inteligente e em tempo real que oferece visibilidade de rede de ponta a ponta. Ao incorporar aprendizado de máquina (ML) e inteligência artificial (IA), o NITRO fornece uma abordagem direcionada à garantia de rede 5G privada com visão contínua dos assinantes, serviços e desempenho da rede.
Building on the Multi-technology NITRO

Como a VIAVI oferece suporte às redes 5G privadas?

Empresas de todos os tamanhos e tipos estão reconhecendo o valor das redes 5G privadas.

A VIAVI conta com soluções de teste avançadas e experiência para garantir que essas novas redes 5G ofereçam valor e desempenho ideais, antes e depois da implantação. Fluxos de trabalho simplificados e intuitivos reduzem a complexidade dos testes e o tempo de comercialização. As soluções de teste e garantia de rede da VIAVI suportam todos os cenários, desde implantações de hardware prontas para uso até fatiamento de rede apoiado por SLAs, juntamente com a crescente combinação de modelos híbridos entre eles.

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