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55 - ELETTRONICA OGGI 491 - GENNAIO/FEBBRAIO 2021 COMM 5G PRIVATE NETWORKS In questo articolo vogliamo capire come le reti 5G pri- vate quali, ad esempio, quella implementata dal cita- to Worcestershire 5G Consortium, affrontino i rischi. Analizzeremo anche la correlazione tra le esigenze delle società fornitrici di tecnologie operative (OT), la disponibilità di spettro, le opzioni di implementazione, la gestione delle operazioni, le funzionalità supple- mentari e la proprietà. Le reti 5G private in sintesi Le reti 5G pubbliche offrono connettività cellulare a chiunque disponga di un dispositivo certificato, prov- visto di scheda SIM e abbonamento. Le reti 5G private, invece, limitano il proprio servizio a gruppi chiusi di utenti, in genere in ambito industriale. Dato che le ri- chieste di connettività cambiano a seconda del caso specifico, le caratteristiche della rete privata sono ca- librate sulle esigenze del partner in termini di quali- tà del servizio, sicurezza, affidabilità, responsabilità e molto altro ancora. Una fabbrica di automobili, ad esempio, potrebbe ri- chiedere un mix di funzionalità 5G per semplificare determinate operazioni, aumentare la produttività e proteggere i dipendenti: IoT massiccio (eMTC) per col- legare sciami di sensori IoT industriali al cloud azien- dale, IoT a banda larga (eMBB) per fornire connettività wireless ad alta velocità a tutto lo stabilimento e con- nettività IoT critica (uRLLC) per azionare strumenti di supporto e robot di controllo dotati di tecnologia VR. Potrebbe inoltre voler estendere il servizio ai veicoli che lasciano la linea di produzione e i confini dell’a- zienda, raggiungendo prima le concessionarie e poi i proprietari delle vetture, per il monitoraggio delle pre- stazioni post vendita. Svisceriamo la questione Per integrare in maniera efficace i tre pilastri tecno- logici del 5G – eMTC, eMBB, uRLLC – occorrono tre ingredienti essenziali: uno spettro wireless sufficien- te con bande di frequenza appropriate, un dispositivo adatto e un’infrastruttura di rete mobile di accesso. L’IoT a banda larga richiede, ad esempio, una porzio- ne sufficientemente ampia di spettro inferiore a 6 GHz o mmWave (24 GHz o più) per fornire una velocità di trasmissione elevata. L’IoT massiccio, dal canto suo, prevede bande di fre- quenza inferiori a 2 GHz con cui assicura una coper- tura avanzata per una velocità di trasferimento dati ridotta. La connettività IoT critica, invece, sfrutta una rete di trasporto a bassa latenza ed elevata sincronizzazione, abbastanza rapida da inviare pacchetti di dati da un dispositivo a un altro in meno di 5 millisecondi.[3] Lo spettro wireless diventa così una risorsa limitata – e le modalità di allocazione alle reti industriali sono oggetto di accesi dibattiti. Lasciando carta bianca alle forze del mercato si avrebbe una “corsa allo spettro” e una successiva esclusione dai giochi delle imprese più piccole, meno abbienti e poco tempestive. D’altro canto, una regolamentazione di ampia portata che pre- veda, ad esempio, di attribuire una fetta dello spettro ai clienti industriali potrebbe determinare un utilizzo in- sufficiente dello spettro, sprecando una torta di per sé già molto piccola e abbandonando quelle economie di scala di cui i gestori di reti mobili avrebbero bisogno per recuperare gli investimenti fatti. Non c’è da stupirsi, quindi, che mercati diversi adot- tino approcci di allocazione differenti. Si annoverano fondamentalmente due gruppi: chi – come Germania, Regno Unito e Giappone – riserva lo spettro ad appli- cazioni industriali, e chi – come Francia e Italia – affida lo spettro ai gestori di reti mobili affinché fungano da intermediari. Scopriremo più avanti quale sarà il meto- do capace di imporsi. È chiaro, tuttavia, che la diversità di approcci rende ancora più complesso il panorama già frammentario delle reti mobili. In definitiva, lo scopo sarà quello di garantire che le imprese, anche quelle che si candidano in ritardo, pos- sano acquisire lo spettro di cui hanno bisogno a prezzi ragionevoli. Un modo per raggiungere questo obietti- vo, sostenuto anche dal fornitore di tecnologie per reti mobili Ericsson , è costituito da un approccio basato sugli immobili: lo spettro industriale di locali specifici può essere acquistato esclusivamente dal proprietario, mentre i fornitori di servizi di comunicazione possono avere accesso allo spettro vacante per rispondere alla domanda del grande pubblico. Non c’è dubbio, comunque, che la soluzione debba partire dai seguenti aspetti chiave: – Lo spettro wireless andrebbe armonizzato a livello geo-grafico per massimizzare il mercato di dispositivi 5G a disposizione e sfruttare le economie di scala of- ferte da una clientela globale. – Sarà necessario definire criteri di equità per garan- tire che la disponibilità di spettro sia prevedibile per periodi di tempo prolungati e che il maggior numero di parti interessate possa aver accesso alla nuova tec- nologia. Una vasta gamma di opzioni Per soddisfare i propri requisiti applicativi specifici senza sprecare lo spettro, i clienti industriali hanno a disposizione una vasta gamma di opzioni – dall’im- plementazione di un’infrastruttura di rete interna per la comunicazione mobile e relativa gestione (anche a opera di terzi, spesso gestori di rete mobili) fino a soluzioni ibride in cui ci si affida più o meno massic- ciamente alla rete pubblica. I diversi scenari vengono analizzati nel dettaglio in un white paper della 5G Al- liance for Connected Industries and Automation , in