Offrant des performances inégalées en matière de débit et de latence, la 5G révolutionne les opérations permettant notamment d’améliorer la communication en temps réel et la connectivité pour les entreprises comme pour les villes. Avec une infrastructure dédiée et une couverture localisée, les réseaux 5G privés offrent une plus grande fiabilité et une meilleure sécurité que les réseaux sans fil publics ou traditionnels.
Avec la transformation numérique des industries (industrie 4.0 / 5.0) et des villes où un grand nombre d’appareils doivent être connectés de manière transparente et simultanée, de plus en plus en plus de réseaux 5G privés ont vu le jour.
Si de nombreuses entreprises ont déjà mis en place un réseau privé 5G pour répondre à leurs enjeux de connectivité, le design d’un tel réseau nécessite un investissement conséquent en temps, en ressources et en coûts. Il est également synonyme de défis, notamment en matière de couverture, d’attribution du spectre ou encore de sécurité.
Dans cet article, nous explorerons certains des principaux enjeux liés au design de réseaux privés 5G et vous partagerons des conseils afin de les relever, vous donnant ainsi les clés pour optimiser vos réseaux et tirer le meilleur parti de votre investissement.
Sommaire
Planification et design de réseaux privés : quels enjeux ?
Accompagnant les entreprises et les industries depuis de nombreuses années dans le design et la planification de leurs réseaux privés, Siradel aide ses clients à identifier et répondre aux obstacles rencontrés lors du processus, qu’ils évoluent en environnement indoor ou outdoor.
Qu’il s’agisse d’environnements « standards » ou plus complexes, il est nécessaire de les anticiper pour maximiser la performance et la rentabilité du réseau.
1. Obtenir la bande fréquence adéquate
Les différentes bandes de fréquences offrent des caractéristiques spécifiques en termes de couverture, de vitesse et de capacité de pénétration. Pour obtenir des performances optimales, il est essentiel de choisir la bande de fréquences qui correspond aux besoins du réseau. Les fréquences élevées offrent des vitesses plus rapides mais rencontrent plus de difficultés à pénétrer dans les bâtiments, tandis que les fréquences plus basses offrent une meilleure couverture mais peuvent avoir une capacité limitée.
Que nous faisions référence à des environnements indoor, outdoor ou hybrides, la bande de fréquences choisie peut avoir un impact significatif sur les performances et la couverture du réseau. Une définition précise de vos besoins dès le début de votre projet permet une meilleure anticipation et une meilleure prise de décision en lien avec aspect stratégique. Toutefois, il ne faut pas oublier que le choix de la bande de fréquences sera également déterminé par des réglementations et des considérations relatives à l’attribution du spectre.
2. Optimiser la couverture et réduire les interférences
De plus en plus d’entreprises font le choix de déployer un réseau privé 5G en raison des performances élevées, de la sécurité et de la flexibilité qu’un tel réseau offre. Toutefois, il est essentiel d’assurer une couverture optimale et d’éviter les interférences pour tirer le meilleur parti de votre investissement.
La clé réside dans le déploiement du bon nombre d’antennes et dans leur emplacement. L’installation d’un plus grand nombre d’antennes ne garantit pas une meilleure connectivité, mais augmente inévitablement les coûts.
Dans les environnements très fréquentés comme les stades ou les villes, les opérateurs doivent mettre en place un réseau qui permette aux utilisateurs de bénéficier d’une connectivité très performante à faible latence, tout en réduisant les interférences entre les cellules et les comportements complexes de propagation radio, comme la diffraction ou la diffusion diffuse.
Pour offrir la vitesse et la faible latence permises par la 5G, tout en maîtrisant les coûts, les concepteurs de réseaux doivent mettre en œuvre un déploiement stratégique de cellules ou de répéteurs. La simulation propagation est essentielle pour déterminer le nombre et l’emplacement optimal des antennes 5G.
3. Répondre aux spécificités des environnements indoor et outdoor
Le design de réseaux privés nécessite une prise en compte attentive de l’environnement local. Les environnements complexes tels que les entrepôts, les ports, les aéroports ou les villes sont encore plus difficiles à appréhender en raison de leurs caractéristiques uniques.
Dans ces environnements, les signaux peuvent avoir des difficultés à pénétrer certains matériaux de construction, ce qui peut entraîner des problèmes de couverture et des performances réduites à l’intérieur des bâtiments. Pour remédier à l’atténuation du signal, une infrastructure supplémentaire peut être nécessaire dans les environnements indoor.
4. Assurer la bonne intégration avec l’infrastructure existante
Déployer un réseau 5G privé performant implique également d’assurer la compatibilité avec les systèmes et les technologies existants, tels que les équipements IoT, les réseaux hérités, les réseaux 3G/4G, Wi-Fi….
Différentes technologies peuvent être nécessaires pour diverses applications. Dans certaines applications, le haut débit et la faible latence offerts par la 5G seront à privilégier, tandis que dans d’autres cas, comme les applications IoT qui nécessitent une puissance plus réduite mais de longue portée, la technologie LoRaWAN sera plus adéquate.
La coexistence de systèmes et d’équipements différents au sein d’un même environnement peut entrainer des problèmes de compatibilité qui doivent être résolus pour assurer une intégration efficace.
5. Respecter les réglementations en vigueur
Le respect des règlementations en matière de déploiement d’un réseau 5G privé est un enjeu majeur car ces dernières varient d’une région et d’un pays à l’autre.
Il est ainsi essentiel de s’assurer que le déploiement de votre réseau privé respecte les exigences et les normes légales. Voici quelques-uns des enjeux règlementaires auxquels vous serez confrontés :
- L’obtention de licences d’utilisation du spectre : L’acquisition des licences de spectre nécessaires à l’exploitation d’un réseau mobile privé peut être un processus complexe et fastidieux. Les organismes de réglementation attribuent des bandes de fréquence spécifiques pour diverses utilisations, et l’obtention du spectre adéquat est cruciale.
- Confidentialité et sécurité des données : les réseaux privés sans fil impliquent souvent la transmission et le traitement de données sensibles. Vous devez veiller à respecter la législation relative à la protection des utilisateurs, notamment à travers le respect du Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD) dans l’Union Européenne et d’autres lois pertinentes.
- Réglementations environnementales et sanitaires : des préoccupations liées à l’exposition aux radiofréquences (RF) et à l’empreinte environnementale de l’infrastructure du réseau peuvent entrer en jeu. Il est alors crucial de mener des études d’impact approfondies et de veiller au respect des normes de sécurité.
3 étapes simples pour répondre à ces enjeux
1. Utiliser un modèle 3D de votre environnement
La mise en place d’un réseau privé optimisé implique une compréhension fine des environnements indoor et outdoor et de leurs interactions, qu’il s’agisse de sites individuels ou de quartiers entiers. Pour garantir la meilleure connectivité possible, il est essentiel de pouvoir exploiter des données géoréférencées 3D indoor et outdoor de qualité.
L’utilisation de la géodata et de modèles 3D de bâtiments à différentes échelles et niveaux de complexité, tant indoor qu’outdoor, permet de bénéficier d’un très haut degré de précision. Cette approche permet de visualiser clairement les obstacles et les opportunités, afin de concevoir une architecture réseau adaptée à l’environnement local et ainsi d’améliorer les performances globales du réseau.
2. Utiliser un logiciel de planification radio pour évaluer et simuler la performance du réseau
Après avoir modélisé votre environnement en 3D, intégrez le modèle obtenu dans un logiciel de propagation sans fil pour une analyse approfondie et une évaluation complète des performances des réseaux 4G/5G et WiFi. Cette étape cruciale permet d’identifier et de résoudre les problèmes de couverture et d’interférences tout en optimisant les coûts et en garantissant la conformité aux règlementations en vigueur à travers l’évaluation de l’exposition aux radiofréquences. Comparer les stratégies de déploiement en tenant compte des différentes technologies et fréquences. Évaluez les résultats obtenus pour chacun des scénarios en matière de débit, de la latence, de la disponibilité et de la fiabilité, selon divers cas d’utilisation en environnement indoor et outdoor.
Pour identifier le scénario optimal, utilisez la fonctionnalité Planification Automatique des Cellules (Automatic-Cell Planning). Cette dernière, présente dans certains logiciels de planification sans fil comme S_5G Connect, facilite la sélection automatique des meilleurs sites pour les small cells à partir d’une liste de sites candidats, permettant ainsi de répondre aux besoins en matière de couverture ou de capacité.
3. Consulter des experts réseaux sans fil pour un accompagnement personnalisé
Dans le cadre du design de réseaux optimisés, il peut être intéressant de faire appel à des experts de l’industrie pour bénéficier de leurs connaissances et expérience en matière de conception de réseaux privés 5G.
Ils peuvent ainsi vous guider à chaque étape du processus, de la définition de vos besoins et de votre budget à la conception de votre réseau privé, en passant par l’analyse et la simulation de la performance de votre réseau. Ils peuvent également vous aider à mieux appréhender les problématiques de réglementations en vous fournissant des informations cruciales à ce sujet ou en vous recommandant des experts juridiques à consulter.
Cette expertise vous permettra d’optimiser vos ressources et vos coûts, tout en améliorant la qualité de votre réseau.
Conclusion
Le design de réseaux privés et leur optimisation entraînent de nombreux défis : attribution du spectre, intégration avec les systèmes existants, minimisation des interférences…
Pour y répondre, les entreprises peuvent s’appuyer sur les meilleurs outils et l’expertise disponibles sur le marché. Les logiciels de planification de réseaux sans fil sont essentiels pour concevoir et optimiser l’architecture, la couverture et les performances du réseau. Les services de consulting peuvent fournir des solutions et des conseils sur mesure pour des applications et des scénarios spécifiques.
Pour découvrir comment les logiciels de planification radio et les services de conseil en télécommunications peuvent vous aider à atteindre vos objectifs en matière de design de réseaux 5G privés, ne manquez pas nos derniers case studies sur des applications en environnement complexes (stades, ports…).
Besoin d’aide pour optimiser votre réseau privé ? Notre équipe répondra à toutes vos questions, n’hésitez pas à nous contacter !
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S-5G Connect, notre logiciel de planification de réseaux sans fil est conçu pour des réseaux sans fil complexes dans tout type d’environnement (indoor, outdoor et hybrides) aussi bien pour des scénarios fixes que mobiles.
S5G Connect permet de :
- Créer facilement un modèle de votre environnement d’une très grande précision
- Prendre en compte les caractéristiques spécifiques des réseaux indoor, outdoor et hybrides
- Comparer divers scénarios de déploiement pour simuler et évaluer les performances du réseau avec différentes technologies et fréquences
- Calculer et sélectionner automatiquement la meilleure stratégie de déploiement en fonction de vos objectifs, en estimant le bon nombre d’antennes et leur emplacement optimal.
- Optimiser les coûts et l’efficacité du projet en investissant le temps, les ressources et le capital adéquats.