Lo standard 3GPP

Il 3GPP è l’organismo internazionale per lo sviluppo della standardizzazione del 5G. Nel 3GPP sono stati definiti sia la core network (5G Core) che l’accesso radio (5G RAN). La 5G Core è sede di tutte le componenti funzionali che consentono all’operatore/gestore della rete di abilitare funzionalità avanzate e di definire le caratteristiche del servizio erogato in termini di prestazioni e sicurezza. La 5G RAN definisce l’accesso radio dei terminali alla 5G Core.

Il 5G offre un’elevata flessibilità nella configurazione dell’accesso radio e, supportando anche configurazioni avanzate, estende anche l’accesso a sistemi “non-3GPP” come il WiFi. Questo è successo a partire dalla versione 15 dello standard 3GPP e richiede adattamenti alla 5G Core, nonché la selezione di tecnologia di accesso (es. AP WiFi) con caratteristiche conformi ai requisiti prestazionali richiesti.

Un terminale 5G compatibile con il nuovo sistema di accesso può quindi accedere ai servizi della rete 5G sia attraverso il classico accesso radio 5G che anche via accessi alternativi come il WiFi.

La Figura 1 illustra uno schema della soluzione prevista dallo standard 3GPP.

 

RomARS ha sviluppato il gateway N3IWF che permette l’interconnessione tra l’Access Point WiFi e il core network 5G, più precisamente con l’UPF mediante l’interfaccia N3 e l’interfaccia N2 verso il modulo AMF.
Per ulteriori approfondimenti segui il link ai nostri articoli tecnici:

 

Come funziona

Il dispositivo 5G si accende e si registra normalmente nella rete 5G. Poi quando deve fare una chiamata, o riceverla, o accedere a dei servizi dati, richiede uno specifico “canale dati” e quindi inizia ad usarlo.

Con la nuova funzione “non-3GPP access” il dispositivo 5G può effettuare le stesse operazioni anche tramite un accesso WiFi abilitato.

Tutte le operazioni avvengono automaticamente e senza intervento dell’utente. Entrare e uscire da una copertura WiFi senza perdere mai la connessione ora è possibile.

 

Lo standard prevede anche una opzione in più

Il 3GPP ha previsto anche l’uso contemporaneo dei due sistemi 5G e WiFi, permettendo un raddoppio della capacità, elevate prestazioni ed affidabilità. Questo risultato è possibile grazie ad uno specifico modulo denominato ATSSS (Access Traffic Switching, Steering, Splitting).

In Figura 2 viene illustrato più dettagliatamente come il modulo ATSSS permette di interagire contemporaneamente con i due sistemi radio 5G e WiFI

Il modulo ATSSS è una funzionalità evoluta della funzione di User Plane collocata nell’UPF. Esiste anche un client ATSSS nel terminale utente che lavora in combinazione con ATSSS server nell’UPF. RomARS ha sviluppato sia il Client che il Server, in particolare adattando sia l’UE che l’UPF a rispondere alle funzioni di Switching, Steering, Splitting.
Per ulteriori approfondimenti segui il link ai nostri articoli tecnici:

 

I casi d’uso

In ambito industriale si possono identificare numerosi scenari applicativi (logistica, sicurezza, monitoraggio ambientale, ecc.). Per alcuni di questi si possono immaginare droni che volano nei magazzini per fare l’inventario, telecamere ad alta risoluzione per l’analisi della qualità della produzione o per scopi di sicurezza, visori di realtà aumentata per applicazioni turistiche o di medicina. La Figura 3 illustra alcuni casi d’uso.
Tutti questi dispositivi e le relative applicazioni hanno bisogno di una connessione veloce e affidabile, che può essere garantita dalla disponibilità di due canali!

Una rete privata permette anche maggiore sicurezza, maggiore controllo, migliore qualità delle trasmissioni.

 

Il terminale utente

Il terminale utente gioca un ruolo fondamentale nell’architettura del “non-3GPP Access”.

RomARS ha sviluppato una soluzione per terminali utente (UE) che permette di utilizzare il non-3GPP access, inclusa la funzione ATSSS, quindi già ora è possibile utilizzare la soluzione end to end per applicazioni industriali e custom.

Attualmente è disponibile il client per UE per dispositivi basati su Linux e Android.
Il dispositivo UE ha una doppia interfaccia radio, 5G e WiFi. Inoltre, la soluzione può utilizzare sia SIM che eSIM e permette sia l’accesso alla rete 5G pubblica che anche ad una Slice dedicata dall’operatore al cliente finale.

 

In conclusione

Una rete privata offre:

• Maggiore sicurezza del traffico e dell’accesso dei device utente
• Maggior controllo delle prestazioni e della qualità delle comunicazioni
• Maggiore affidabilità

Una rete privata “5G via WiFi” consente:

• Tutta la sicurezza e il controllo delle prestazioni del 5G
• Nessun costo di licenze radio nel completare la copertura mediante Access Point WiFi
• Minor costo degli apparati utente
• Minor costo degli apparati di rete e delle stazioni base (access point)

 

Valore aggiunto di RomARS

• Soluzione sviluppata completamente da RomARS (configurazione, personalizzazione, integrazione e sviluppo)
• Progettazione e dimensionamento della rete
• Realizzazione chiavi in mano e gestione diretta della rete

 

Caratteristiche principali delle Private Networks RomARS

• Include 5G Core, oppure può interoperare con i 5G Core più diffusi nel mercato
• Modulo di accesso WiFi

      • 3GPP rel 15 “Untrusted” via N3IWF
      • 3GPP rel 16 “Trusted” con TNAP e TNGF

• Disponibile il modulo ATSSS per il controllo del traffico simultaneamente su 5G e WiFi
• Facile GUI per configurazione e monitoraggio