רשת פרטית הינה רשת ייעודית עבור ארגונים כגון מפעלי ייצור, מתקני אנרגיה, לוגיסטיקה או תעבורה שמטרתה לתמוך בפעילותם העסקית. ארגונים מנצלים רשתות פרטיות כדי לשפר יעילות של קווי ייצור, לשפר איכות, להפחית סיכוני אבטחת מידע ובכך להגביר תחרותיות. בעבר, רשתות פרטיות היו מוגבלות לשירותי טלפוניה, אולם, עם התקדמות התעשיות הן הפכו לטכנולוגיות יותר ומורכבות יותר. כתוצאה מכך הדגש של יישומי הרשתות הפרטיות עבר מטלפוניה לתקשורת נתונים.
מרבית הרשתות הפרטיות האלחוטיות מבוססות על טכנולוגיית Wi-Fi. אולם לטכנולוגיה זו קיימות מגבלות כאשר נדרשת תמיכה ביישומים מתקדמים של תעשיות עתירות טכנולוגיה. הצורך בכיסוי נרחב ובניידות, בתמיכה בכמות גדולה של משתמשים, בעיקר לנוכח ההאצה בתחום אינטרנט הדברים (IoT), בדרישה ליישומים המחייבים השהייה נמוכה ובאבטחת מידע קפדנית מביאים ארגונים לבחון טכנולוגיות סלולריות כפתרון עבור הרשתות שלהם. הטכנולוגיות הסלולריות ומעל כולן טכנולוגית הדור החמישי נותנות מענה לדרישות המתקדמות של הארגונים ויכולות להשלים את רשתות ה- Wi-Fi הקיימות.
אנליסטים מעריכים כי שוק הרשתות הסלולריות הפרטיות עשוי להגיע בשנת 2026 למעל עשרה מיליארד דולר כאשר כוללים ציוד רדיו וליבה, ציוד תעבורה, מכשירי קצה, שירותי רשת ואפליקציות.
מגמות רגולטוריות וטכנולוגיות
קיימים מספר מניעים להתעניינות הגוברת מצד ארגונים ממגזרים שונים בפריסה של רשתות סלולריות פרטיות: המהפכה התעשייתית הרביעית (Industry 4.0), הקצאות תדרים ומגמות טכנולוגיות שונות.
איור 1 :רשת פרטית מדור 5 ליישומי 0.4 Industry מקור: Cradlepoint
המהפכה התעשייתית הרביעית שעיקרה במיזוג בין מערכות פיזיות וטכנולוגיות בייצור התעשייתי מאפשרת לחברות לשפר באופן דרמטי את היעילות והתחרותיות שלהן. כך למשל, יצרן רכבים יכול לנצל רשת סלולרית פרטית על מנת לאפשר מעבר של מידע בין הרכבים שעל קו הייצור לבין התאומים הדיגיטליים (digital twins) שלהם – מודל וירטואלי של הרכבים. מודלים וירטואליים אלה מסייעים לנטר את תהליך הייצור ולוודא שהוא פועל כמצופה. רשת סלולרית פרטית מדור חמישי מספקת פתרון אמין עם השהייה נמוכה לחיבור מערכת הטכנולוגיה התפעולית של המפעל עם מערכת המידע שלו.
גישה לספקטרום הינה כמובן הכרחית על מנת לפרוס רשת פרטית אלחוטית. לבחירת הספקטרום השפעה על קיבולת הרשת, על יכולת הכיסוי שלה ועל הכדאיות הכלכלית. קיים מגוון של תחומי תדר אפשריים כולל תדרים שאינם דורשים רישיון בתחום 5Hz עד 6GHz או 60GHz, תדרים שיתופיים כגון תדרי CBRS בארצות הברית ולאחרונה תדרים ברישיון המוקצים על ידי רגולטורים מקומיים, בדרך כלל בתחומי 4GHz, המיועדים לשימושים תעשייתיים ומוקצים לארגונים בעלויות נמוכות יחסית.
במסגרת המגמות הטכנולוגיות ניתן למנות כמובן את טכנולוגיית הדור החמישי אבל גם מגמות טכנולוגיות רחבות יותר וביניהן: ווירטואליזציה, מחשוב קצה (edge computing), אינטליגנציה מלאכותית (AI) ולמידת מכונה (ML).
טכנולוגיית הדור החמישי תוכננה מלכתחילה על מנת לתמוך במגוון של יישומים על גבי תשתית אחודה. בנוסף ליישומי פס רחב נייד (MBB), נתמכים יישומי השהייה נמוכה ואמינות גבוהה (URLLC) לאפליקציות של תקשורת קריטית ויישומי תקשורת בין מכונות (MTC) עבור אינטרנט הדברים (IoT). שני האחרונים הם שמושכים ארגונים תעשייתיים עם יישומים הנוגעים למהפכה התעשייתית הרביעית עם דרישות השהייה של 1ms, אמינות של 99.999% ותמיכה במספר רב של התקני קצה לבחון הטמעה של רשתות סלולריות פרטיות. יכולת נוספת הנמצאת בליבה של טכנולוגיית הדור החמישי היא האפשרות ליצור מספר רשתות ווירטואליות, מבודדות אחת מהשנייה, על גבי תשתית אחת (network slicing). יכולת זו מאפשרת לארגונים לעמוד בדרישות אבטחת מידע ואמינות תוך ניצול הייתרון הכלכלי הטמון בשיתוף תשתיות פיזיות עם ארגונים אחרים. טכנולוגיית הדור החמישי מאפשרת גם להקים רשת סלולרית עצמאית על בסיס תדרים שאינם מחייבים רישיון (NR-U) בדומה לרשתות Wi-Fi ומנגישה את הרשת הסלולרית הפרטית לארגונים ללא גישה לספקטרום ייעודי.
איור 2 :רשת פרטית עבור תעשיית הרכב מקור: Siemens
מעבר ליכולות הפרוטוקול האווירי לתמוך בדרישות כאלה ואחרות של ארגונים תעשייתיים, למגמת הווירטואליזציה של רשתות עשויה להיות השפעה גדולה אף יותר על המערכת הכלכלית של הרשתות הסלולריות הפרטיות. ווירטואליזציה של רשתות הרדיו (RAN) והליבה (Core), כלומר ההפרדה של פונקציות הרדיו והליבה מהחומרה, מאפשרת גמישות ואפשרות לחיסכון עבור ארגונים המבקשים לפרוס רשת סלולרית פרטית. יתר על כן, התפתחות המערכת הכלכלית של Open RAN (ארגון הדוחף להגדרת ממשקים פתוחים ברשת הרדיו) מעודדת ספקי חמרה ותכנה חדשים להיכנס לשוק. בעזרת ווירטואליזציה ו- Open RAN, ארגונים מסוגלים לפרוס מערכת סלולרית ווירטואלית הפועלת על גבי שרתים גנריים ביחד עם ציוד רדיו מספקים שונים. פתרונות אלה מאפשרים גמישות בדרך שבה רשת סלולרית פרטית נפרסת ומנוהלת ומביאים להתכנסות של הטכנולוגיה התפעולית עם טכנולוגיית המידע בארגון.
מחשוב קצה (edge computing) הינו ארכיטקטורת רשת המאפשרת מחשוב ענן (cloud computing) קרוב יותר לרשת הארגונית ולמשתמשי הקצה שלה (שיכולים להיות אנשים וגם התקנים). הייתרון המרכזי של מחשוב הקצה טמון בכך שעל ידי הרצת אפליקציות קרוב יותר למשתמשי הקצה ניתן לשפר משמעותית את חווית המשתמש ואת איכות עיבוד הנתונים. מבחינת הרשת הפרטית, במיוחד זו הנשענת על טכנולוגיות הדור החמישי, כמויות גדולות של נתונים ניתנות לעיבוד במהירות גדולה יותר עם פחות עומס על רשתות התעבורה החיצוניות כאשר משתמשים במחשוב קצה. כמויות נתונים גדולות אלה משמשות ליישומים כדוגמת מציאות ווירטואלית או רבודה ויישומי אינטליגנציה מלאכותית. מצד אחד, שירותי מחשוב ענן כמו AWS, Microsoft Azure ואחרים אמנם מאפשרים שירותי טכנולוגיית מידע עם השקעה ראשונית נמוכה יחסית, אבל הם מכילים מידה מסוימת של פשרה בכל הנוגע לאבטחת מידע ולשליטה ארגונית. מצד שני, רשת פרטית במתקני הארגון משמרת שליטה של הארגון על המידע אבל דורשת השקעה ראשונית גבוהה. המודל ההיברידי של מחשוב הקצה שמאפשר להביא את מחשוב הענן לתוך הארגון מאפשר לשלב בין שתי הארכיטקטורות לעיל – ניצול של מחשוב הקצה עבור נתונים רגישים לארגון וניצול מחשוב הענן הציבורי עבור שירותים שהנם פחות קריטיים לארגון.
מודלים תפעוליים של רשתות סלולריות פרטיות
קיימים מודלים שונים לתפעול רשתות פרטיות בקרב ארגונים. ניתן לסווג אותם לשלוש קבוצות עיקריות: ניהול פרטי, רשת פרטית כשירות וניהול היברידי כאשר ההתאמה בין מודל הניהול לארגון תלויה במאפייני הארגון ודרישות הרשת הפרטית.
ארגונים שזקוקים לחיבוריות עצמאית, כגון ארגונים ביטחוניים או מתקני אנרגיה מרוחקים (אסדות גז או בתי זיקוק) משיקולי כיסוי או אבטחה, אינם יכולים להתבסס על משאבי רשתות ציבוריות. ארגונים כאלה יחפשו פתרונות בעלי אמינות גבוהה, פשוטים להתקנה ותפעול שינוהלו באופן פרטי על ידי אנשי טכנולוגיות המידע שלהם. במודל הניהול הפרטי, כל תשתית הרשת כולל רשת הרדיו והליבה הנה בבעלות הארגון, מותקנת בשטחו ומנוהלת על ידי אנשי טכנולוגיית המידע שלו.
ארגונים שמחפשים פתרונות שייתמכו ביישומים קריטיים, כגון בתי חולים או מפעלי ייצור, שאינם יכולים להתבסס על רשתות סלולריות ציבוריות שיענו על צרכיהם מהיבטי זמינות וזמני השהייה נמוכים, עשויים לבחור במודל ניהול היברידי שבו חלק ממרכיבי הרשת כגון רשת הרדיו ואלמנטים שונים מרשת הליבה (UPF, SMF) ימוקמו וינוהלו על ידי הארגון באמצעות מחשוב קצה בעוד אלמנטים אחרים של הרשת בהם פונקציות של מישור הבקרה (AMF) ימוקמו במחשוב ענן ציבורי או במרכז ארגוני מרוחק יותר.
אייל ורבין, סמנכ”ל טכנולוגיות, חברת Airspan. קרדיט צילום: צילום עצמי
ארגונים אחרים, שאינם רוצים בהכרח לפרוס רשת בטכנולוגיית הדור החמישי, למשל משיקולי תקציב, כגון ארגוני חינוך או מסחר, אבל כן מעוניינים ברשת פרטית יכולים לבחור במודל של רשת פרטית כשירות (Network As A Service). במודל כזה, ספקי ענן למשל כמו אמזון או מיקרוסופט ינהלו ויתפעלו את הרשת עבור הארגון. כל האלמנטים של הרשת במודל זה יהיו בבעלות ספקי השירות. רשת כזו תנוהל על ידי ספק השירות ותחסוך לארגון את הצורך בהשקעה ראשונית ובהטמעת הידע הדרוש לניהול הרשת בקרב עובדי טכנולוגיית המידע שלו. מפעיל רשת סלולרית ציבורית עשוי לבחור גם הוא לספק שירותים כאלה. במקרה כזה, ניתן להקצות עבור הארגון רשת ווירטואלית על בסיס התשתית של הרשת סלולרית הציבורית הקיימת באמצעות Network slicing.
חברת Airspanמספקת מגוון רחב של פתרונות לתשתית סלולרית כולל ציוד רדיו, פתרונות תכנה, כלי ניהול ואוטומציה, בטכנולוגיות הדור הרביעי והחמישי. אירספן היא מהחברות המובילות בשוק. החברה סיפקה מעל מליון מערכות ללקוחותיה ברחבי העולם. המוצרים של אירספן מתאימים גם לרשתות ציבוריות וגם לרשתות פרטיות לסקטורים שונים כגון לוגיסטיקה, תעשייה, חינוך ובריאות. מגוון הפתרונות שמים דגש על אמינות, ופשטות על מנת לאפשר פריסה מהירה ותפעול יעיל של הרשת שהינם תנאים הכרחיים להצלחת ההטמעה של רשת סלולרית בארגונים.
