5G e taglio di rete
Quando il 5G è ampiamente menzionato, lo affettare la rete è la tecnologia più discussa tra loro. Operatori di rete come KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT e fornitori di attrezzature come Ericsson, Nokia e Huawei credono tutti che lo fetta di rete sia l'architettura di rete ideale per l'era 5G.
Questa nuova tecnologia consente agli operatori di dividere più reti end-to-end virtuali in un'infrastruttura hardware e ogni fetta di rete è logicamente isolata dal dispositivo, dalla rete di accesso, dalla rete di trasporto e dalla rete di base per soddisfare le diverse caratteristiche di vari tipi di servizi.
Per ogni fetta di rete, sono pienamente garantite risorse dedicate come server virtuali, larghezza di banda di rete e qualità del servizio. Poiché le fette sono isolate l'una dall'altra, errori o guasti in una fetta non influiranno sulla comunicazione di altre fette.
Perché il 5G ha bisogno di taglio di rete?
Dal passato all'attuale rete 4G, le reti mobili servono principalmente telefoni cellulari e generalmente fanno solo un'ottimizzazione per i telefoni cellulari. Tuttavia, nell'era 5G, le reti mobili devono servire dispositivi di vari tipi e requisiti. Molti degli scenari di applicazione menzionati includono la banda larga mobile, l'IoT su larga scala e l'IoT mission-critical. Tutti hanno bisogno di diversi tipi di reti e hanno requisiti diversi in mobilità, contabilità, sicurezza, controllo delle politiche, latenza, affidabilità e così via.
Ad esempio, un servizio IoT su larga scala collega sensori fissi per misurare la temperatura, l'umidità, le precipitazioni, ecc. Non sono necessari passaggi, aggiornamenti di posizione e altre caratteristiche dei principali telefoni di servizio nella rete mobile. Inoltre, i servizi IoT mission-critical come la guida autonoma e il controllo remoto dei robot richiedono latenza end-to-end di diversi millisecondi, che è molto diverso dai servizi mobili a banda larga.
Scenari di applicazione principale di 5G
Questo significa che abbiamo bisogno di una rete dedicata per ogni servizio? Ad esempio, uno serve telefoni cellulari 5G, uno serve un IoT 5G e uno serve 5G Mission Critical IoT. Non abbiamo bisogno, perché possiamo usare la fessura di rete per dividere più reti logiche da una rete fisica separata, che è un approccio molto conveniente!
Requisiti dell'applicazione per la fetta di rete
La fetta di rete 5G descritta nel white paper 5G rilasciato da NGMN è mostrata di seguito:
Come implementiamo taglio di rete end-to-end?
(1) rete di accesso wireless 5G e rete principale: NFV
Nella rete mobile di oggi, il dispositivo principale è il telefono cellulare. Le funzioni RAN (DU e RU) e Core sono costruite con apparecchiature di rete dedicate fornite dai fornitori di RAN. Per implementare la taglio di rete, la virtualizzazione della funzione di rete (NFV) è un prerequisito. Fondamentalmente, l'idea principale di NFV è quella di distribuire il software di funzione di rete (cioè MME, S/P-GW e PCRF nel core di pacchetti e DU nella RAN) tutto nelle macchine virtuali sui server commerciali anziché separatamente nei loro dispositivi di rete dedicati. In questo modo, il RAN è trattato come la nuvola di Edge, mentre la funzione principale viene trattata come la nuvola di base. La connessione tra le macchine virtuali situate sul bordo e nel cloud core è configurata utilizzando SDN. Quindi, viene creata una fetta per ogni servizio (cioè la fetta di telefono, enorme fetta IoT, fetta IoT mission -critical, ecc.).
Come implementare uno dei tagli di rete (i)?
La figura seguente mostra come ciascuna applicazione specifica del servizio può essere virtualizzata e installata in ciascuna fetta. Ad esempio, la taglio può essere configurata come segue:
(1) Spazio UHD: server DU, 5G Core (UP) e Cache nel Cloud Edge e virtualizzando i server Core (CP) 5G (CP) e MVO nel Core Cloud
(2) Spazio di telefono: virtualizzazione di core 5G (UP e CP) e server IMS con funzionalità di mobilità complete nel cloud core
(3) Tasting IoT su larga scala (ad es. Network di sensori): virtualizzazione di un core 5G semplice e leggero nel cloud core non ha funzionalità di gestione della mobilità
(4) Mission-Critical IoT Affetta: virtualizzazione di core 5G (UP) e server associati (EG, server V2X) nella nuvola Edge per ridurre al minimo la latenza di trasmissione
Finora, abbiamo dovuto creare fette dedicate per i servizi con requisiti diversi. E le funzioni di rete virtuale sono collocate in diverse posizioni in ciascuna fetta (cioè, edge cloud o cloud core) in base alle diverse caratteristiche del servizio. Inoltre, alcune funzioni di rete, come fatturazione, controllo delle politiche, ecc., Potrebbero essere necessarie in alcune fette, ma non in altre. Gli operatori possono personalizzare la rete tagliando il modo in cui desiderano e probabilmente il modo più economico.
Come implementare uno dei tagli di rete (i)?
(2) Taglietta di rete tra EDGE e Core Cloud: IP/MPLS-SDN
Il networking definito dal software, sebbene un concetto semplice quando è stato introdotto per la prima volta, sta diventando sempre più complesso. Assumendo la forma di sovrapposizione come esempio, la tecnologia SDN può fornire una connessione di rete tra macchine virtuali sull'infrastruttura di rete esistente.
Taglietta di rete end-to-end
In primo luogo, esaminiamo come garantire che la connessione di rete tra Edge Cloud e le macchine virtuali di Core Cloud sia sicura. La rete tra le macchine virtuali deve essere implementata in base a IP/MPLS-SDN e SDN di trasporto. In questo documento, ci concentriamo su IP/MPLS-SDN forniti dai fornitori di router. Ericsson e Juniper offrono entrambi prodotti di architettura di rete SDN IP/MPLS. Le operazioni sono leggermente diverse, ma la connettività tra VM a base di SDN è molto simile.
Nel cloud principale ci sono server virtualizzati. Nell'hypervisor del server, eseguire vrouter/vswitch incorporato. Il controller SDN fornisce la configurazione del tunnel tra il server virtualizzato e il router DC G/W (il router PE che crea MPLS L3 VPN nel data center cloud). Crea tunnel SDN (cioè MPLS GRE o VXLAN) tra ogni macchina virtuale (EG 5G IoT Core) e router DC G/W nel cloud core.
Il controller SDN gestisce quindi la mappatura tra questi tunnel e MPLS L3 VPN, come la VPN IoT. Il processo è lo stesso nel cloud Edge, creando una fetta IoT collegata dal cloud Edge alla spina dorsale IP/MPLS e fino al cloud core. Questo processo può essere implementato in base a tecnologie e standard che sono maturi e disponibili finora.
(3) Taglietta di rete tra EDGE e Core Cloud: IP/MPLS-SDN
Quello che rimane ora è la rete mobile fronthawall. Come possiamo tagliare questa rete mobile Fronthold tra Edge Cloud e 5G RU? Prima di tutto, la rete di front-raul 5G deve essere definita per prima. Ci sono alcune opzioni in discussione (ad es. Introduzione di una nuova rete a portata di pacchetto ridefinendo la funzionalità di DU e RU), ma non è stata ancora fatta alcuna definizione standard. La figura seguente è un diagramma presentato nel gruppo di lavoro ITU IMT 2020 e fornisce un esempio di una rete di Fronhaul virtualizzata.
Esempio di rete 5G C-RAN Tasting da parte dell'organizzazione ITU
Tempo post: feb-02-2024
