L’émergence de la 5G privée et des opérateurs privés
En 2019, les régulateurs en Allemagne, en France, au Japon et en Angleterre ont ouvert des fréquences 5G pour l’industrie dans le but de promouvoir la transformation numérique, autorisant les entreprises à construire et exploiter des réseaux privés 5G indépendants des réseaux publics des opérateurs de téléphonie mobile.
Il est maintenant possible de créer un réseau privé sans fil de qualité opérateur dans les environnements professionnels.
Contrairement aux technologies de réseau privé existantes telles que l’Ethernet et le Wi-Fi, les réseaux privés 5G offrent une connectivité sans fil inégalée en termes de mobilité, de capacité élevée (jusqu’à 10 Gbit/s), de latence ultra-faible (jusqu’à 1 ms) et de grande connectivité (106 appareils par km²).
Par conséquent, les entreprises peuvent mettre en place diverses applications et cas d’utilisation industriels avec des exigences différentes en termes de mobilité, de capacité, de latence et de nombre de terminaux d’accès simultanés, tels que l’analyse d’images basée sur l’IA et les caméras, le contrôle de mouvement des robots et le suivi des actifs.
Le réseau privé 5G devrait devenir une infrastructure clé pour l’innovation numérique dans divers domaines industriels.
En décembre 2019, de grandes entreprises en Allemagne ont commencé à construire un réseau privé 5G.
En Allemagne, la première fréquence 5G Sub-6 (3,7-3,8 GHz) a été ouverte au secteur industriel en 2019. Les grandes entreprises allemandes telles que Bosch, Volkswagen, Porsche, Rohde & Schwarz et KUKA ont commencé à construire leurs propres réseaux privés 5G en concevant, achetant, construisant et exploitant elles-mêmes leur réseau.
Ces entreprises créent des réseaux privés fermés (de type on-premise) pour assurer une haute sécurité en ne distribuant les données et les informations de terminaux générées que dans leur lieu de travail. Les performances 5G telles que la grande capacité, la faible latence et la stabilité sont également garanties, indépendamment de l’environnement du réseau externe.
Pour exploiter ces réseaux privés 5G, ces entreprises disposent d’une organisation interne dédiée à la conception, la construction et l’exploitation de réseaux 5G.
Obstacles au déploiement de réseaux 5G privés par les entreprises.
Cependant, contrairement aux grandes entreprises mentionnées ci-dessus qui se préparent à construire un réseau privé 5G depuis plusieurs années, les entreprises générales qui ne sont pas familières avec la technologie 5G font face à des défis différents.
Le manque d’expertise en technologie de communication mobile 5G et le coût élevé de l’achat d’équipements 5G sont des obstacles majeurs au déploiement de réseaux 5G privés par les entreprises.
Le manque d’expertise : sans expertise, il est presque impossible pour la plupart des entreprises de comprendre la technologie 5G difficile et complexe pour concevoir des réseaux 5G personnalisés, sélectionner des fournisseurs de stations de base et de cœur 5G, intégrer l’équipement 5G de plusieurs fournisseurs et l’exploiter elles-mêmes.
Coût élevé de l’équipement : tous les éléments 5G sur le lieu de travail doivent être achetés et construits. Contrairement aux LAN câblés ou WLAN existants, l’équipement 5G est très coûteux car il est initialement utilisé pour la communication mobile. Dans le cas des produits des principaux fournisseurs 5G, l’achat d’une unité de contrôle de base 5G, d’un UPF, d’un 5G CU, d’un DU et de quelques RUs coûte près de 500k€.
Pour que les réseaux 5G privés réussissent sur le marché, ils doivent résoudre le problème du coût élevé de l’équipement 5G en tant que technologie de cellule 3GPP, le problème coûteux de l’intégration de l’équipement de plusieurs fournisseurs et la difficulté pour les opérateurs de réseau existants d’exploiter les réseaux 5G comme le Wi-Fi et les LAN câblés.
En particulier, ces problèmes sont plus graves pour les petites et moyennes entreprises (PME) que pour les grandes entreprises disposant de capitaux et de main-d’œuvre abondants, ce qui constitue un obstacle majeur à la propagation rapide de la 5G privée dans le monde.
Émergence des opérateurs privés 5G.
Afin de résoudre ces difficultés et de réaliser l’introduction rapide de la 5G privée, des opérateurs privés de 5G qui fournissent des services de conception, de construction et d’exploitation de réseaux 5G privés aux entreprises apparaissent dans le monde entier.
Opérateur privé 5G : un opérateur qui fournit un service de 5G privé aux entreprises en utilisant des fréquences de 5G privées (société SI, opérateur de télécommunications/CATV, fournisseur de services Cloud, opérateur mobile, etc.).
· Japon : NSSOL, Fujitsu, Hitachi, NTT East Japan, NTT Com, NEC, NESIC, Ehime CATV, Mitsubishi Real Estate, Okinawa Cable TV, etc.
· Allemagne : DT, Vodafone Germany, Telefonica Germany, Becon, Siticom, Cocus, Umlaut, etc.
· USA : AT&T, Verizon, AWS, Google Cloud, Microsoft, Betacom, etc.
· Corée : Naver Cloud, LG CNS, SK Networks Service, Nable Communications, CJ Olive Networks, KT MOS, Sejong Telecom, Wizcore, etc.
Les opérateurs proposent un service de conception, construction et exploitation de réseaux 5G aux entreprises qui manquent d’expertise dans ce domaine (A).
Pour faciliter l’adoption de réseaux 5G privés, ces opérateurs offrent également des services d’abonnement mensuels pour réduire les coûts initiaux d’investissement des entreprises (B).
Le cœur 5G, qui représente le composant le plus coûteux des réseaux 5G, est hébergé dans le cloud de l’opérateur 5G privé plutôt que sur le site de chaque entreprise. Les entreprises partagent le cœur 5G (à travers la découpe de réseau), ce qui réduit les coûts d’investissement par site d’entreprise et les frais d’abonnement mensuels (C).
Les composants du réseau 5G privé sont similaires à ceux du réseau 5G public utilisé pour les smartphones par les consommateurs. Ils se composent principalement d’unités de contrôle de cœur 5G (AMF, SMF, etc.), d’unités de données de cœur 5G (UPF), de stations de base 5G (CU, DU, RU) et de terminaux 5G (UE).
Selon la localisation physique des composants de réseau 5G à l’intérieur et à l’extérieur des sites d’entreprise, plusieurs modèles de déploiement pour le réseau 5G privé sont envisageables.
Il existe quatre modèles majeurs de déploiement de réseaux 5G privés qui ont émergé sur le marché.
Les modèles de déploiement de réseaux 5G privés peuvent être classés en quatre catégories principales en fonction du constructeur et de l’emplacement physique des composants 5G.
① Entreprise (Réseau dédié sur site) : l’entreprise construit tous les composants du réseau 5G sur le site de l’entreprise.
② Service privé 5G (Réseau dédié sur site) : l’opérateur 5G privé construit tous les composants du réseau 5G sur le site de l’entreprise.
③ Service privé 5G (Partage du plan de contrôle de cœur 5G) : l’opérateur 5G privé ne construit que le plan utilisateur 5G dans le site de l’entreprise.
④ Service privé 5G (Partage du cœur 5G) : l’opérateur 5G privé ne construit que le réseau d’accès radio 5G dans le site de l’entreprise.
En fonction des modèles de déploiement de réseaux 5G privés, il y a des avantages et des inconvénients en termes de coûts de déploiement/ d’exploitation, de capacités de support d’applications à faible latence, de capacités de support d’applications à grande capacité, de stabilité, de confidentialité des données d’entreprise et de contrôle total (voir Tableau 1).
Les entreprises qui souhaitent introduire des réseaux 5G privés peuvent construire des réseaux 5G privés elles-mêmes en achetant du matériel auprès de fournisseurs 5G (type sur site), ou utiliser des services de déploiement et d’exploitation de réseaux 5G privés (type sur site, partage du plan de contrôle de cœur 5G et partage du cœur 5G) en tenant compte de leurs politiques de sécurité, de leurs applications principales et de leurs budgets sécurisés.
Comparaison des modèles de déploiement de réseaux privés 5G.
