5G dhe Prerja e Rrjetit
Kur përmendet gjerësisht 5G, Network Slicing është teknologjia më e diskutuar midis tyre. Operatorët e rrjetit si KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT dhe shitësit e pajisjeve si Ericsson, Nokia dhe Huawei besojnë të gjithë se Network Slicing është arkitektura ideale e rrjetit për epokën 5G.
Kjo teknologji e re u lejon operatorëve të ndajnë rrjete të shumta virtuale nga fillimi në fund në një infrastrukturë hardueri, dhe çdo Seksë Rrjeti është logjikisht e izoluar nga pajisja, rrjeti i aksesit, rrjeti i transportit dhe rrjeti kryesor për të përmbushur karakteristikat e ndryshme të llojeve të ndryshme të shërbimeve.
Për çdo Sekse Rrjeti, burimet e dedikuara si serverat virtualë, gjerësia e brezit të rrjetit dhe cilësia e shërbimit janë plotësisht të garantuara. Meqenëse sekset janë të izoluara nga njëra-tjetra, gabimet ose dështimet në një sekse nuk do të ndikojnë në komunikimin e sekeve të tjera.
Pse 5G ka nevojë për ndarjen e rrjetit?
Nga e kaluara deri te rrjeti aktual 4G, rrjetet celulare shërbejnë kryesisht për telefonat celularë dhe në përgjithësi bëjnë vetëm njëfarë optimizimi për telefonat celularë. Megjithatë, në epokën 5G, rrjetet celulare duhet të shërbejnë pajisje të llojeve dhe kërkesave të ndryshme. Shumë nga skenarët e aplikimit të përmendur përfshijnë internetin mobil me brez të gjerë, internetin e internetit në shkallë të gjerë dhe internetin e internetit kritik për misionin. Të gjitha këto kanë nevojë për lloje të ndryshme rrjetesh dhe kanë kërkesa të ndryshme në lëvizshmëri, kontabilitet, siguri, kontroll të politikave, vonesë, besueshmëri e kështu me radhë.
Për shembull, një shërbim ioT në shkallë të gjerë lidh sensorë fiksë për të matur temperaturën, lagështinë, reshjet e shiut etj. Nuk ka nevojë për dorëzime, përditësime vendndodhjeje dhe veçori të tjera të telefonave kryesorë që shërbejnë në rrjetin celular. Përveç kësaj, shërbimet ioT kritike për misionin, siç janë drejtimi autonom dhe kontrolli në distancë i robotëve, kërkojnë një vonesë nga fillimi në fund prej disa milisekondash, e cila është shumë e ndryshme nga shërbimet mobile me brez të gjerë.
Skenarët kryesorë të aplikimit të 5G
A do të thotë kjo se na duhet një rrjet i dedikuar për secilin shërbim? Për shembull, njëri shërben për telefona celularë 5G, tjetri për internetin masiv 5G dhe tjetri për internetin kritik 5G. Nuk kemi nevojë për këtë, sepse mund të përdorim prerjen e rrjetit për të ndarë rrjete të shumta logjike nga një rrjet fizik i veçantë, gjë që është një qasje shumë efektive nga ana e kostos!
Kërkesat e Aplikimit për Prerjen e Rrjetit
Pjesa e rrjetit 5G e përshkruar në dokumentin e bardhë 5G të publikuar nga NGMN është treguar më poshtë:
Si e zbatojmë prerjen e rrjetit nga fillimi në fund?
(1) Rrjeti i aksesit pa tel 5G dhe rrjeti kryesor: NFV
Në rrjetin celular të sotëm, pajisja kryesore është telefoni celular. RAN (DU dhe RU) dhe funksionet kryesore janë ndërtuar nga pajisje të dedikuara të rrjetit të ofruara nga shitësit e RAN. Për të zbatuar prerjen e rrjetit, Virtualizimi i Funksioneve të Rrjetit (NFV) është një parakusht. Në thelb, ideja kryesore e NFV është të vendosë softuerin e funksioneve të rrjetit (p.sh. MME, S/P-GW dhe PCRF në bërthamën e paketave dhe DU në RAN) të gjitha në makinat virtuale në serverat komercialë në vend që të jenë veçmas në pajisjet e tyre të dedikuara të rrjetit. Në këtë mënyrë, RAN trajtohet si reja e skajit, ndërsa funksioni kryesor trajtohet si reja kryesore. Lidhja midis VMS-së të vendosur në skaj dhe në renë kryesore konfigurohet duke përdorur SDN. Pastaj, krijohet një prerje për secilin shërbim (p.sh. prerje telefoni, prerje masive iot, prerje kritike iot, etj.).
Si të implementohet një nga Network Slicing(I)?
Figura më poshtë tregon se si çdo aplikacion specifik për shërbimin mund të virtualizohet dhe instalohet në secilën fetë. Për shembull, ndarja në fetë mund të konfigurohet si më poshtë:
(1) Prerja UHD: virtualizimi i serverëve DU, 5G core (UP) dhe cache në cloud-in edge, dhe virtualizimi i serverëve 5G core (CP) dhe MVO në cloud-in bazë
(2) Prerja e telefonave: virtualizimi i bërthamave 5G (UP dhe CP) dhe serverëve IMS me aftësi të plota lëvizshmërie në cloud-in bazë
(3) Prerja e iot në shkallë të gjerë (p.sh., rrjetet e sensorëve): Virtualizimi i një bërthame 5G të thjeshtë dhe të lehtë në cloud-in bazë nuk ka aftësi menaxhimi të lëvizshmërisë.
(4) Prerja kritike e iot-it: Virtualizimi i bërthamave 5G (UP) dhe serverëve të lidhur (p.sh., serverëve V2X) në cloud-in e skajit për minimizimin e vonesës së transmetimit
Deri më tani, na është dashur të krijojmë seksione të dedikuara për shërbime me kërkesa të ndryshme. Dhe funksionet e rrjetit virtual vendosen në vende të ndryshme në secilën seksion (p.sh., cloud në skaj ose cloud bazë) sipas karakteristikave të ndryshme të shërbimit. Përveç kësaj, disa funksione rrjeti, të tilla si faturimi, kontrolli i politikave, etj., mund të jenë të nevojshme në disa seksione, por jo në të tjerat. Operatorët mund ta personalizojnë ndarjen e rrjetit sipas dëshirës dhe ndoshta në mënyrën më efektive nga ana e kostos.
Si të implementohet një nga Network Slicing(I)?
(2) Ndarja e rrjetit midis cloud-it edge dhe atij core: IP/MPLS-SDN
Rrjetëzimi i përcaktuar nga softueri, megjithëse një koncept i thjeshtë kur u prezantua për herë të parë, po bëhet gjithnjë e më kompleks. Duke marrë si shembull formën e Overlay, teknologjia SDN mund të ofrojë lidhje rrjeti midis makinave virtuale në infrastrukturën ekzistuese të rrjetit.
Prerje e rrjetit nga fillimi në fund
Së pari, ne shqyrtojmë se si të sigurohemi që lidhja e rrjetit midis makinave virtuale të cloud-it në skaj dhe atyre kryesore është e sigurt. Rrjeti midis makinave virtuale duhet të zbatohet bazuar në IP/MPLS-SDN dhe Transport SDN. Në këtë punim, ne përqendrohemi në IP/MPLS-SDN të ofruar nga shitësit e router-ave. Ericsson dhe Juniper ofrojnë produkte të arkitekturës së rrjetit IP/MPLS SDN. Operacionet janë paksa të ndryshme, por lidhja midis VMS-ve të bazuara në SDN është shumë e ngjashme.
Në cloud-in bazë ndodhen serverë të virtualizuar. Në hipervizorin e serverit, ekzekutoni vRouter/vSwitch të integruar. Kontrolluesi SDN ofron konfigurimin e tunelit midis serverit të virtualizuar dhe routerit DC G/W (routerit PE që krijon MPLS L3 VPN në qendrën e të dhënave të cloud-it). Krijoni tunele SDN (p.sh. MPLS GRE ose VXLAN) midis secilës makinë virtuale (p.sh., bërthama 5G IoT) dhe routerave DC G/W në cloud-in bazë.
Kontrolluesi SDN më pas menaxhon lidhjen midis këtyre tuneleve dhe MPLS L3 VPN, siç është IoT VPN. Procesi është i njëjtë në cloud-in e skajit, duke krijuar një fetë iot të lidhur nga cloud-i i skajit me rrjetin shtyllë IP/MPLS dhe deri në cloud-in kryesor. Ky proces mund të zbatohet bazuar në teknologjitë dhe standardet që janë të pjekura dhe të disponueshme deri më tani.
(3) Ndarja e rrjetit midis cloud-it edge dhe atij core: IP/MPLS-SDN
Ajo që mbetet tani është rrjeti celular fronthaul. Si e ndajmë këtë rrjet celular fronthold midis cloud-it edge dhe RU 5G? Para së gjithash, rrjeti front-haul 5G duhet të përcaktohet së pari. Ka disa opsione në diskutim (p.sh., futja e një rrjeti të ri të bazuar në paketa përpara duke ripërcaktuar funksionalitetin e DU dhe RU), por ende nuk është bërë një përkufizim standard. Figura e mëposhtme është një diagramë e paraqitur në grupin e punës ITU IMT 2020 dhe jep një shembull të një rrjeti fronhaul të virtualizuar.
Shembull i prerjes së rrjetit 5G C-RAN nga organizata ITU
Koha e postimit: 02 shkurt 2024
