5G ir tinklo pjaustymas
Kai 5G yra plačiai minimas, tinklo pjaustymas yra labiausiai aptariama technologija tarp jų. Tinklo operatoriai, tokie kaip KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT, ir įrangos pardavėjai, tokie kaip Ericsson, Nokia ir Huawei, visi mano, kad Network Slicing yra ideali tinklo architektūra 5G erai.
Ši nauja technologija leidžia operatoriams padalinti kelis virtualius galutinius tinklus aparatinės įrangos infrastruktūroje, o kiekviena tinklo dalis yra logiškai atskirta nuo įrenginio, prieigos tinklo, transporto tinklo ir pagrindinio tinklo, kad atitiktų skirtingas įvairių tipų paslaugų charakteristikas.
Kiekvienai tinklo daliai yra visiškai garantuojami tam skirti ištekliai, tokie kaip virtualūs serveriai, tinklo pralaidumas ir paslaugų kokybė. Kadangi pjūviai yra atskirti vienas nuo kito, klaidos ar gedimai viename segmente neturės įtakos kitų skilčių ryšiui.
Kodėl 5G reikia tinklo pjaustymo?
Nuo praeities iki dabartinio 4G tinklo mobilieji tinklai daugiausia aptarnauja mobiliuosius telefonus ir paprastai atlieka tik tam tikrą mobiliųjų telefonų optimizavimą. Tačiau 5G eroje mobilieji tinklai turi aptarnauti įvairių tipų ir reikalavimų įrenginius. Daugelis paminėtų programų scenarijų apima mobilųjį plačiajuostį ryšį, didelio masto iot ir misijai svarbius iot. Visiems jiems reikia skirtingų tipų tinklų ir skirtingi mobilumo, apskaitos, saugumo, politikos kontrolės, delsos, patikimumo ir pan.
Pavyzdžiui, didelės apimties „iot“ paslauga sujungia stacionarius jutiklius, kad būtų galima matuoti temperatūrą, drėgmę, kritulių kiekį ir t. Be to, svarbioms IOT paslaugoms, tokioms kaip autonominis vairavimas ir nuotolinis robotų valdymas, reikalingas kelių milisekundžių vėlavimas nuo galo iki galo, o tai labai skiriasi nuo mobiliojo plačiajuosčio ryšio paslaugų.
Pagrindiniai 5G taikymo scenarijai
Ar tai reiškia, kad kiekvienai paslaugai reikia atskiro tinklo? Pavyzdžiui, vienas aptarnauja 5G mobiliuosius telefonus, kitas aptarnauja 5G didžiulį ryšį, o kitas aptarnauja 5G misijai svarbius dalykus. Mums to nereikia, nes galime naudoti tinklo pjaustymą, kad atskirtume kelis loginius tinklus iš atskiro fizinio tinklo, o tai yra labai ekonomiškas būdas!
Tinklo pjaustymo taikomosios programos reikalavimai
Žemiau parodyta 5G tinklo dalis, aprašyta NGMN išleistoje 5G baltojoje knygoje:
Kaip įgyvendiname visišką tinklo pjaustymą?
(1) 5G belaidės prieigos tinklas ir pagrindinis tinklas: NFV
Šiuolaikiniame mobiliajame tinkle pagrindinis įrenginys yra mobilusis telefonas. RAN (DU ir RU) ir pagrindinės funkcijos yra sukurtos iš specialios tinklo įrangos, kurią teikia RAN pardavėjai. Norint įgyvendinti tinklo pjaustymą, būtina tinklo funkcijų virtualizacija (NFV). Iš esmės pagrindinė NFV idėja yra diegti tinklo funkcijų programinę įrangą (ty MME, S/P-GW ir PCRF paketų šerdyje ir DU RAN tinkle) visas virtualiose mašinose komerciniuose serveriuose, o ne atskirai jiems skirtose. tinklo įrenginiai. Tokiu būdu RAN traktuojamas kaip krašto debesis, o pagrindinė funkcija – kaip pagrindinė debesis. Ryšys tarp VMS, esančios krašte ir pagrindiniame debesyje, sukonfigūruojamas naudojant SDN. Tada kiekvienai paslaugai sukuriama dalis (ty telefono segmentas, didžiulis iot segmentas, kritinis iot segmentas ir kt.).
Kaip įdiegti vieną iš tinklo pjaustymo (I)?
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip kiekvieną konkrečiai paslaugai skirtą programą galima virtualizuoti ir įdiegti kiekviename segmente. Pavyzdžiui, pjaustymą galima sukonfigūruoti taip:
(1) UHD pjaustymas: DU, 5G branduolio (UP) ir talpyklos serverių virtualizavimas krašto debesyje ir 5G branduolio (CP) ir MVO serverių virtualizavimas pagrindiniame debesyje
(2) Telefono pjaustymas: 5G branduolių (UP ir CP) ir IMS serverių virtualizavimas su visomis mobilumo galimybėmis pagrindiniame debesyje
(3) Didelio masto daiktų pjaustymas (pvz., jutiklių tinklai): paprasto ir lengvo 5G branduolio virtualizavimas pagrindiniame debesyje neturi mobilumo valdymo galimybių.
(4) Kritiška užduotis: 5G branduolių (UP) ir susijusių serverių (pvz., V2X serverių) virtualizavimas krašto debesyje, siekiant sumažinti perdavimo delsą.
Iki šiol mums reikėjo sukurti specialias skiltis paslaugoms su skirtingais reikalavimais. Ir virtualaus tinklo funkcijos yra skirtingose vietose kiekviename pjūvyje (ty krašto debesyje arba pagrindiniame debesyje) pagal skirtingas paslaugų charakteristikas. Be to, kai kurios tinklo funkcijos, pvz., atsiskaitymas, politikos valdymas ir kt., gali būti reikalingos kai kuriose srityse, bet ne kitose. Operatoriai gali tinkinti tinklo pjaustymą taip, kaip nori, ir tikriausiai ekonomiškiausiu būdu.
Kaip įdiegti vieną iš tinklo pjaustymo (I)?
(2) Tinklo atskyrimas tarp krašto ir pagrindinio debesies: IP/MPLS-SDN
Programinės įrangos apibrėžtas tinklas, nors ir buvo paprasta sąvoka, kai jis pirmą kartą buvo pristatytas, tampa vis sudėtingesnis. Pavyzdžiui, perdangos forma, SDN technologija gali užtikrinti tinklo ryšį tarp virtualių mašinų esamoje tinklo infrastruktūroje.
Visiškas tinklo pjaustymas
Pirma, apžvelgiame, kaip užtikrinti, kad tinklo ryšys tarp krašto debesies ir pagrindinių debesies virtualių mašinų būtų saugus. Tinklas tarp virtualių mašinų turi būti įdiegtas remiantis IP/MPLS-SDN ir Transport SDN. Šiame dokumente mes sutelkiame dėmesį į IP / MPLS-SDN, kurį teikia maršrutizatorių pardavėjai. „Ericsson“ ir „Juniper“ siūlo IP / MPLS SDN tinklo architektūros produktus. Operacijos šiek tiek skiriasi, tačiau SDN pagrindu veikiančių VMS ryšys labai panašus.
Pagrindiniame debesyje yra virtualizuoti serveriai. Serverio hipervizoriuje paleiskite įtaisytąjį vRouter/vSwitch. SDN valdiklis teikia tunelio konfigūraciją tarp virtualizuoto serverio ir DC G/W maršrutizatoriaus (PE maršrutizatoriaus, kuris sukuria MPLS L3 VPN debesų duomenų centre). Sukurkite SDN tunelius (ty MPLS GRE arba VXLAN) tarp kiekvienos virtualios mašinos (pvz., 5G IoT branduolio) ir DC G/W maršrutizatorių pagrindiniame debesyje.
Tada SDN valdiklis valdo susiejimą tarp šių tunelių ir MPLS L3 VPN, pvz., IoT VPN. Procesas yra tas pats kraštiniame debesyje, sukuriant iot pjūvį, prijungtą nuo krašto debesies prie IP / MPLS pagrindo ir iki pat pagrindinio debesies. Šis procesas gali būti įgyvendintas remiantis technologijomis ir standartais, kurie iki šiol yra brandūs ir prieinami.
(3) Tinklo atskyrimas tarp krašto ir pagrindinio debesies: IP/MPLS-SDN
Dabar lieka mobilusis fronthawall tinklas. Kaip atskirti šį mobilųjį priekinį tinklą tarp krašto debesies ir 5G RU? Visų pirma, pirmiausia turi būti apibrėžtas 5G priekinio nuotolio tinklas. Yra diskutuojama apie keletą variantų (pvz., naujo paketinio perdavimo tinklo įvedimas iš naujo apibrėžiant DU ir RU funkcionalumą), tačiau standartinis apibrėžimas dar nepadarytas. Toliau pateiktame paveikslėlyje yra diagrama, pateikta ITU IMT 2020 darbo grupėje ir pateikiamas virtualizuoto greitkelio tinklo pavyzdys.
ITU organizacijos 5G C-RAN tinklo pjaustymo pavyzdys
Paskelbimo laikas: 2024-02-02
