Hlavní navigace

Ondřej Oubrecht (NTT): Privátní 5G sítě mají budoucnost, jedna už pokrývá třeba letiště v Bonnu

8. 4. 2022
Doba čtení: 7 minut

Sdílet

 Autor: NTT
Nízké latence, vyšší zabezpečení nebo bezvýpadkový provoz. To mají být hlavní výhody neveřejných 5G sítí pro firemní zákazníky. Jak se staví a k čemu se používají?

[Partnerský podcast] – Uživatelé mobilních telefonů mohou nástup 5G sítí pozorovat zatím hlavně na zvýšené rychlosti mobilního připojení. Pátá generace sítí má firmám ovšem přinést širší možnosti. Mluví se o řízení robotických výrobních linek v továrnách, o sběru dat z obrovského množství různých senzorů v reálném čase nebo o přenosu informací z kamer ve vysokém rozlišení.

Firmy by ovšem neměly operovat ve veřejných sítích, ale mají si zakládat své privátní 5G ostrovy. Jak privátní 5G sítě fungují? Jaké mají výhody a nevýhody ve srovnání s Wi-Fi nebo pevným připojením? A kde už se testují v reálném provozu? O tom jsme mluvili s Ondřejem Oubrechtem, konzultantem pro síťovou infrastrukturu a odborníkem na privátní 5G sítě ze společnosti NTT Czech Republic.

Část rozhovoru jsme přepsali do textové podoby, celý si jej můžete poslechnout ve formě podcastu:

Jak se privátní 5G sítě liší od veřejných mobilních sítí?

Základním rozdílem je, že privátní 5G sítě jsou ve vlastnictví firmy, která je provozuje. Nejsou spojené – ani technicky – s veřejnými mobilními sítěmi. Všechny součásti privátní sítě jsou integrované do systémů firmy a probíhá přes ně veškerá komunikace. Takže když třeba firma, která něco vyvíjí a nechce, aby se data dostala mimo její kontrolu, může mít díky privátním 5G sítím tato data kompletně pod kontrolou.

Jak to funguje technicky?

Český telekomunikační úřad rozhodl, že jsou určitá kmitočtová pásma, která jsou určená pro privátní 5G sítě. Operátoři, kteří na nich své sítě provozují, je v případě žádosti musí za určitý poplatek uvolnit. Privátní sítě se primárně budou provozovat v licencovaných pásmech, zhruba 3400–3600 MHz. Pokud si chcete síť postavit, napíšete do žádosti, nad jakým katastrálním územím, podle vzorce vypočtete cenu a zažádáte o přidělení určitého bloku frekvencí. 

Samozřejmě platí fyzikální zákony, takže čím rozsáhlejší blok frekvencí máte, tím vyšší je přenosová rychlost, které se dá v síti dosáhnout. Na základě žádosti vám pak bude přidělen blok kmitočtů. V součtu dvou provozovatelů, kteří kmitočty přeprodávají, to může být až 140 MHz, to znamená, že můžete dosáhnout přenosové rychlosti zhruba 2 Gb/s na jedno rádio. 

A v tu chvíli si musíte naplánovat svoji síť – její signál totiž nesmí přesáhnout hranice vašeho pozemku. Samozřejmě nějaké tolerance tu v rozumné míře jsou. Nesmíte ale rušit veřejnou síť.

Z aukce tzv. 5G kmitočtů vzešli opravdu dva operátoři, kteří mají povinnost velkoobchodní nabídku nabízet. Jde o operátory O2 ze skupiny PPF a CentroNet ze skupiny Kaprain. Původně ČTÚ uvažoval i o vydělení části kmitočtů právě pro tyto účely, nakonec to ale neudělal. Je těch kmitočtů pro privátní 5G sítě v Česku podle vás dostatek?

Pro většinu sítí ano. Mnohem jednodušší by samozřejmě bylo, kdyby byl vydělen například 100MHz blok jako nelicencované pásmo, ve kterém si může privátní 5G síť postavit každý, a fungovalo by to podobně jako u Wi-Fi, kde si můžete na svém pozemku zřídit Wi-Fi síť a nikdo to neřeší. Ale je dobře, že tu je možnost privátní 5G sítě stavět aspoň v licencovaném pásmu.

Jsou tu tedy dva operátoři, kteří mají povinnost kmitočty pro privátní sítě nabízet. Co ostatní hráči na trhu? Nenabízí to někdo dobrovolně, byť závazek z aukce nemá?

Myslím, že se nic takového nestane, protože operátoři budou v tomto spektru provozovat vlastní služby. Kmitočty také stály relativně hodně peněz a cena za pronájem není zas tak vysoká, takže by to bylo pravděpodobně ztrátové. Ale to si netroufnu soudit.

V čem jsou podle vás u firemních sítí výhody 5G oproti jiným bezdrátovým řešením nebo proti pevnému kabelovému připojení?

Oproti například 4G jde aktuálně třeba o nízkou latenci, tedy menší zpoždění toku dat. Když máte někde například řídící software a na konci sítě je uživatel, který je řízen, tak doba, kdy tečou data nebo příkazy, je u 5G sítí naprosto minimální.

Další výhodou je možnost síť segmentovat. Představte si, že třeba senzor tlaku nebo vlhkosti smí komunikovat pouze se svým řídicím serverem a nikam jinam se nedostane. Takže i kdyby se na ten senzor někdo připojil, samotná síť mu nedovolí, aby se dostal někam jinam, do jiného segmentu. Jde o zabezpečení na úrovni sítě. 

V rámci praktického využití je výhodou také pokrytí bez chyb. Když máte třeba autonomní vozidla, která ze svých senzorů do řídicího systému v datacentru posílají data o tom, kde zrovna jsou, co vidí a podobně, a systém jim zpátky posílá, kudy mají jet, tak v případě, že by se signál ztratil, vozidlo se většinou zastaví, aby nedošlo k havárii. Některé systémy jsou stavěné i tak, že se najednou zastaví všechna vozidla, což způsobuje velké problémy. 5G síť je bezvýpadková.

Dá se říct, že 5G sítě jsou zvlášť vhodné pro mobilní řešení – pohyblivé roboty nebo automatická vozítka se senzory, která se nedají připojit na kabel? Ale když se budeme bavit třeba o kamerách, proč bych si je nepřipojil síťovým kabelem? 

Pokud se řeší projekt, tak natáhnout datové kabely třeba pro kamerový systém samozřejmě taky něco stojí. A když už tam máte nasazenou 5G síť pro autonomní vozidla, pak už pro ty kamery nemusíte kabely tahat. Ale samozřejmě stavět privátní 5G síť pouze kvůli kamerovým systémům, to by muselo být nějaké speciální nasazení. 

Vždycky jde o mix využití. U 5G sítí může být jedním z nich například rozšířená realita. Máte nějaký závod, třeba chemičku, a v jedné jeho části má zaměstnanec nějaký problém. Podívá se skrz brýle nebo přinejhorším přes mobilní telefon a operátor vidí to, co vidí ten zaměstnanec, a může mu ukázat další postup. Může třeba přímo v brýlích vidět šipku, co kde má provést. Tato možnost se bude využívat čím dál tím více i kvůli tomu, že každé zařízení potřebuje relativně odbornou péči a spoustě firem se nevyplatí mít na to odborníka. Levnější je mít jednoho, který řídí větší oblast.

Počítá se do budoucna s tím, že by privátní 5G sítě využívaly i tzv. milimetrové vlny, které jsou vysoce kapacitní, ale na druhou stranu mají omezený dosah? 

Veřejné 5G sítě fungují od kmitočtů v pásmu 700 MHz, což je bývalé televizní pásmo, které je určeno především k pokrytí mimo města. Přenosová rychlost je zhruba kolem 150 Mb/s. Pak se používají vyšší frekvence, celosvětově zhruba 3200–3800 MHz, které mají pokrýt města. Tady jsou i bloky pro privátní sítě. 

Milimetrové vlny jsou v pásmu zhruba kolem 28 GHz, což už je vlastně mikrovlnný spoj, pojítko bod–bod na přímou viditelnost. Tyto vlny totiž umí odstínit třeba vegetace, hustý déšť nebo sníh, prakticky cokoliv. 

Tato pásma se zatím nevyužívají, ale v budoucnu se mají do 5G standardu připojit. Hlavním důvodem je, aby částečně mohly nahradit třeba ADSL připojení v místech, kde nejsou pevné linky pořádně dostupné. Dovedu si představit, že se toto pásmo bude využívat i pro pokrytí indoor, přenosová rychlost může být teoreticky až třeba 20 Gb/s, ale je spíš otázka, jestli se to bude finančně vyplácet.

Máte nějaké konkrétní projekty, kde byly privátní 5G sítě v praxi nasazeny?

Jeden z našich projektů je například letiště v Bonnu, kde je privátní 5G síť, která pokrývá celé letiště. Netvrdím, že řídí letecký provoz, to ne, ale využívá se pro aplikace a nástroje jak pro návštěvníky, tak i pro provoz, včetně geolokace, monitoringu a podobných věcí.

K čemu konkrétně?

Například jako vedení letiště chcete mít naprosto stoprocentní přehled, co všechno se pohybuje na ploše. To je pro provoz kritické. To je třeba jedna z věcí, kterou privátní 5G sítě můžou poskytnout.

Poskytuje ta síť také konektivitu pro pasažéry v terminálech?

Vždycky záleží na tom, jak je v dané zemi nastavená legislativa. Třeba v České republice jsou privátní 5G sítě oficiálně určeny pro komunikaci počítač–počítač. Takže přes privátní 5G sítě určitě nemůžete telefonovat a nemůžete do nich se svojí veřejnou SIM kartou. Stejně tak se v Česku nesmí připojovat veřejné prostory. Pro uživatele může privátní síť poskytnout konektivitu, geolokaci nebo něco podobného, ale se SIM z veřejné sítě se do ní nedostane. Privátní 5G sítě ale dokážeme dobře integrovat s Wi-Fi.

Jak?

Cloud 22 temata

Privátní 5G síť je jednoduše integrovatelná do zákazníkovy LAN sítě a Wi-Fi sítě, což dnes už většinou bývají spojité nádoby. Mezi privátní 5G sítí a Wi-Fi sítí ještě nefunguje hand-over na základě toho, že bych se do Wi-Fi sítě přihlásil pomocí telefonního čísla. Ale funguje tak, že když mám třeba mobilní telefon, který je v privátní 5G síti kvůli přenosu dat do nějaké aplikace, a telefon zjistí, že vidí i Wi-Fi síť, dokáže se do ní zároveň připojit na základě loginu a hesla. A ve chvíli, kdy je vidět, že kvalita služby – to znamená latence, ztrátovost paketů a podobně – je ve Wi-Fi síti lepší, přepojí se na Wi-Fi a začne komunikovat přes ni.

V jakých dalších oblastech už jsou privátní 5G sítě nasazeny? Jak se neveřejné sítě staví? A jaké novinky přinesou do mobilních sítí budoucí updaty 5G standardů? Poslechněte si celý rozhovor ve formě podcastu: