Vývoj přenosného řešení probíhal ve dvou paralelních liniích. První představuje vestavba do vozidla, které O2 standardně používá k dokrývání signálu při mimořádných situacích a plánovaných akcích. Vůz, běžně osazený anténním systémem pro šíření veřejného signálu, byl doplněn o samostatný mobilní core propojený s anténní sestavou.
Díky tomu to celé funguje ve dvou režimech – jako zcela nezávislá privátní síť oddělená od jakékoli jiné infrastruktury, nebo jako standardní součást veřejné sítě O2. Výhodou této varianty je teleskopický stožár, vysunutelný až do výšky osmi až deseti metrů, a tím i výrazně větší dosah.
Druhou linií je samostatný přenosný box, vzniklý až s postupující miniaturizací technologie. Objem potřebného vybavení se podařilo redukovat natolik, že celé řešení – anténní systém i core jednotka – se vejde do dvou kufrů, které lze převážet i v osobním automobilu. Tato varianta je určena pro rychlé vytvoření privátní sítě v nové lokalitě, dočasná stanoviště, cvičení nebo ochranu objektu, případně jako rozšíření pokrytí veřejné sítě O2.
Technické řešení
Anténní sestava obsahuje dva vysílače, pracující v pásmech 3700 MHz (n78) a 2600 MHz (Band 7) s výkonem 5 W, podporující 4G LTE, 5G, 5G+ i RedCap. Integrovaný baseband umožňuje propojení s core jednotkou jediným ethernetovým nebo optickým kabelem, k dispozici jsou i konektory pro napojení mikrovlnného rádiového pojítka pro připojení do veřejné sítě. Napájení je standardně řešeno na 230 V AC s typickým odběrem 400 W, k dispozici jsou i varianty 24–48 V pro nasazení přímo ve vozidle. Konstrukce je určena pro venkovní provoz a odolává běžným povětrnostním vlivům.
Dosah sítě je primárně určen umístěním anténní sestavy, pohybuje se v rozmezí 0 až 2 kilometry. Na vyvýšeném místě dosahuje pokrytí okruhu až dva kilometry i v pásmu 3,7 GHz; v úrovni terénu, obklopená překážkami, se účinnost signálu naopak výrazně snižuje – už umístění ve výšce tří až čtyř metrů nad okolní provoz signál zásadně zlepšuje.
Core systém přenosné privátní 5G sítě O2, včetně kamery
Core jednotku tvoří dvojice serverů doplněná síťovým vybavením pro switching a vzdálenou správu. Jádro sítě běží na platformě společnosti Druid, vybrané po interním testování zhruba dvaceti dodavatelů.
Volba menšího dodavatele oproti zavedeným hráčům jako Ericsson nebo Nokia vychází z odlišných požadavků malých privátních sítí – velcí dodavatelé disponují rozsáhlou infrastrukturou pro funkce, které v privátních nasazeních postrádají využití, typickým příkladem mohou být billingové systémy vyžadující stovky serverů. Řešení na platformě Druid nabízí srovnatelnou, místy vyšší technickou úroveň při nižších nákladech.
Druhý server slouží jako aplikační vrstva, koncepčně odpovídající edge computingu. Prostor je připraven pro nasazení aplikací typu Push-to-Talk, video streaming, mobile device management nebo offline mapové podklady pro specifická nasazení včetně armádního využití. Propustnost sestavy dosahuje až 10 Gb/s (konfigurovatelné podle karty), kapacita je 1000 současně připojených uživatelů.
Instalace a provoz
Konstrukce sestavy počítá s obsluhou bez specializované kvalifikace. Vybalení z kufru trvá přibližně pět minut – zahrnuje vyjmutí anténního systému, připojení napájení, sejmutí ochranných čelíček a spuštění core jednotky jediným tlačítkem. Po spuštění naběhnou servery i software zhruba za pět minut, obdobnou dobu vyžaduje start antén. Systém následně funguje jako samostatné standalone řešení bez nutnosti dalšího zásahu obsluhy – stačí distribuovat SIM karty, které si každý může udělat podle svého nebo připojit koncová zařízení.
Klíčovou vlastností řešení je nezávislost správy sítě na externí konektivitě. Zatímco technologie velkých dodavatelů typicky vyžadují napojení core jednotky na internet a přenos dat do cloudové platformy, kde následně probíhá i správa SIM karet a dalších parametrů, řešení O2 umožňuje plně lokální management přímo v místě nasazení bez nutnosti jakéhokoli uplinku. Zákazník tak může síť spravovat samostatně, případně využít vzdálenou podporu O2 pro konfiguraci, optimalizaci výkonu rádiových jednotek nebo správu SIM karet.
Koexistence s ostatními sítěmi
Mobilní nasazení v neznámém prostředí přináší otázku možné kolize s jinými vysílači. Klíčovou roli v tomto ohledu hraje GPS synchronizace – vysílací rámec sestavy je předem definovaný pevnými časovými bloky pro vysílání, příjem a signalizaci. Díky GPS dochází k této synchronizaci i v případě, kdy je síť zcela odpojená od jiné infrastruktury, a vysílá tak ve shodném vzorci jako okolní sítě, což významně omezuje riziko interference. Výjimku tvoří lokality s extrémně vysokou koncentrací vysílací techniky, kde by nasazení sestavy na plný výkon mohlo dočasně zhoršit podmínky na obou stranách, aniž by však došlo k úplnému výpadku. Připravovaná varianta řešení má závislost na GPS signálu odstranit, což má význam především pro nasazení v prostředí s rizikem cíleného rušení.
Chcete dostávat do mailu týdenní přehled článků z Computertrends? Objednejte si náš mailový servis a žádná důležitá informace vám neuteče. Objednat si lze také newsletter To hlavní, páteční souhrn nejdůležitějších článků ze všech našich serverů. Newslettery si můžete objednat na této stránce.
Při napojení sestavy na veřejnou síť O2 prostřednictvím externí konektivity – ethernetu, optiky, satelitního připojení Starlink nebo rádiového pojítka – probíhá připojení k centrálnímu core v rámci zabezpečené infrastruktury vybudované pro tento účel. Následuje proces zasousedění, při kterém okolní buňky vzájemně změří signál a koncová zařízení se přesměrují na optimální buňku; tento proces může trvat od pěti minut do půl hodiny.
Bezpečnostní architektura sítě zahrnuje autentizační algoritmy TUAK s 256bitovými klíči a šifrování SUCI chránící identitu uživatelů. Součástí řešení je i postkvantová asymetrická šifra ML-KEM pro přenos šifrovacích klíčů, následovaná standardním symetrickým šifrováním AES-256.
To je reakce na rostoucí význam kvantově odolné kryptografie – Shorův algoritmus dokáže teoreticky prolomit asymetrické šifrování typu RSA nebo ECC v řádu hodin, zatímco Groverův algoritmus efektivně snižuje bezpečnost symetrických šifer na polovinu.
Mobilní varianta privátní sítě je primárně určena pro státní správu a záchranné složky, přičemž provoz v jednotlivých lokalitách podléhá koordinaci ze strany O2 s cílem minimalizovat riziko kolizí s dalšími vysílači. Pro komerční zákazníky se s podobně volným nasazením mobilní privátní sítě nepočítá. Celoplošné vyhrazení části frekvenčního spektra pro privátní sítě zatím neexistuje, probíhají však předběžné debaty s Ministerstvem vnitra o možnostech budoucí úpravy, včetně témat národního operátora, vyhrazení spektra pro krizovou komunikaci a takzvané mission critical komunikace (MCX).
Uplatnění v praxi
Řešení nachází uplatnění v situacích vyžadujících rychlé obnovení hlasové a datové komunikace bez závislosti na veřejné infrastruktuře. Patří sem obnova energetické soustavy po rozsáhlém výpadku a podpora dispečinku při black startu, poskytnutí dodatečného pokrytí O2 při živelných katastrofách, pátracích a záchranných akcích i humanitární pomoci, a operativní připojení dronů, autonomní techniky, kamer a IoT zařízení při hledání závad v energetice a dopravě či řízení krizových situací.
Vnitrostátní roaming zatím na tomto zařízení není na pořadu dne.
Computertrends si můžete objednat i jako klasický časopis. Je jediným odborným magazínem na českém a slovenském trhu zaměreným na profesionály v oblasti informačních a komunikačních technologií (ICT). Díky silnému zázemí přináší aktuální zpravodajství, analýzy, komentáře a přehledy nejnovejších technologií dříve a na vyšší odborné úrovni, než ostatní periodika na tuzemském trhu.
Obsah Computertrends je určen odborníkům a manažerům z firem a institucí, kteří se podílejí na rozhodovacím procesu při nákupu ICT technologií. Jednotlivá čísla si můžete objednat i v digitální podobě.
PŘEDPLATNÉ
ČLÁNKY DO MAILU