5G dhe Prerja e Rrjetit
Kur 5G përmendet gjerësisht, Rrjeti Slicing është teknologjia më e diskutuar mes tyre. Operatorët e rrjetit si KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT dhe shitësit e pajisjeve si Ericsson, Nokia dhe Huawei të gjithë besojnë se Rrjeti Slicing është arkitektura ideale e rrjetit për epokën 5G.
Kjo teknologji e re i lejon operatorët të ndajnë rrjete të shumta virtuale nga skaji në fund në një infrastrukturë harduerike dhe çdo Rrjet Slice është logjikisht i 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 Network Slice, burimet e dedikuara si serverët virtualë, gjerësia e brezit të rrjetit dhe cilësia e shërbimit janë plotësisht të garantuara. Meqenëse pjesët janë të izoluara nga njëra-tjetra, gabimet ose dështimet në një pjesë nuk do të ndikojnë në komunikimin e pjesëve të tjera.
Pse 5G ka nevojë për ndarjen e rrjetit?
Nga e kaluara e deri te rrjeti aktual 4G, rrjetet celulare u shërbejnë kryesisht telefonave celularë dhe në përgjithësi bëjnë vetëm disa optimizime për telefonat celularë. Megjithatë, në epokën 5G, rrjetet celulare duhet të shërbejnë pajisje të llojeve dhe kërkesave të ndryshme. Shumë nga skenarët e aplikacioneve të përmendura përfshijnë broadband celular, iot në shkallë të gjerë dhe iot kritik për misionin. Ata të gjithë kanë nevojë për lloje të ndryshme rrjetesh dhe kanë kërkesa të ndryshme në lëvizshmëri, kontabilitet, siguri, kontroll të politikave, vonesë, besueshmëri etj.
Për shembull, një shërbim iot në shkallë të gjerë lidh sensorë fiks për të matur temperaturën, lagështinë, reshjet, etj. Nuk ka nevojë për dorëzime, përditësime vendndodhjeje dhe veçori të tjera të telefonave kryesorë që shërbejnë në rrjetin celular. Për më tepër, shërbimet iot kritike për misionin, si ngarje autonome dhe kontrolli në distancë i robotëve, kërkojnë vonesë nga fundi në fund prej disa milisekondash, gjë që është shumë e ndryshme nga shërbimet me brez të gjerë celular.
Skenarët kryesorë të aplikimit të 5G
A do të thotë kjo se ne kemi nevojë për një rrjet të dedikuar për çdo shërbim? Për shembull, dikush u shërben telefonave celularë 5G, tjetri shërben iot masiv 5G dhe tjetri shërben iot kritik të misionit 5G. Nuk kemi nevojë, sepse mund të përdorim ndarjen e rrjetit për të ndarë rrjete të shumta logjike nga një rrjet fizik i veçantë, që është një qasje shumë me kosto efektive!
Kërkesat e Aplikimit për Prerjen e Rrjetit
Pjesa e rrjetit 5G e përshkruar në letrën e bardhë 5G të lëshuar nga NGMN tregohet më poshtë:
Si e zbatojmë ndarjen e rrjetit nga skaji në fund?
(1) Rrjeti i aksesit pa tel 5G dhe rrjeti kryesor: NFV
Në rrjetin e sotëm celular, pajisja kryesore është telefoni celular. RAN (DU dhe RU) dhe funksionet kryesore janë ndërtuar nga pajisjet e dedikuara të rrjetit të ofruara nga shitësit RAN. Për të zbatuar ndarjen e rrjetit, Virtualizimi i Funksionit të Rrjetit (NFV) është një parakusht. Në thelb, ideja kryesore e NFV është të vendosë softuerin e funksionit të rrjetit (dmth. MME, S/P-GW dhe PCRF në bërthamën e paketës dhe DU në RAN) të gjitha në makinat virtuale në serverët komercialë në vend që të veçohen në ato të dedikuara. pajisjet e rrjetit. Në këtë mënyrë, RAN trajtohet si re e skajit, ndërsa funksioni bazë trajtohet si re bazë. Lidhja midis VMS e vendosur në skaj dhe në renë kryesore konfigurohet duke përdorur SDN. Më pas, krijohet një pjesë për çdo shërbim (p.sh. pjesë e telefonit, pjesë masive e iot, pjesë kritike e misionit, etj.).
Si të zbatohet një prej Rrjetit Slicing(I)?
Figura më poshtë tregon se si çdo aplikacion specifik për shërbimin mund të virtualizohet dhe instalohet në secilën pjesë. Për shembull, prerja mund të konfigurohet si më poshtë:
(1) Prerje UHD: virtualizimi i DU, bërthamës 5G (UP) dhe serverëve të memories së memories në cloud, dhe virtualizimi i bërthamës 5G (CP) dhe serverëve MVO në renë kryesore
(2) Prerja e telefonit: virtualizimi i bërthamave 5G (UP dhe CP) dhe serverët IMS me aftësi të plota lëvizshmërie në renë kryesore
(3) Prerja e iot-it në shkallë të gjerë (p.sh. rrjetet e sensorëve): Virtualizimi i një bërthame të thjeshtë dhe të lehtë 5G në renë kryesore nuk ka aftësi të menaxhimit të lëvizshmërisë
(4) Prerja e iot-it kritik për misionin: Virtualizimi i bërthamave 5G (UP) dhe serverëve të lidhur (p.sh. serverët V2X) në renë e skajshme për të minimizuar vonesën e transmetimit
Deri më tani, na është dashur të krijojmë pjesë të dedikuara për shërbime me kërkesa të ndryshme. Dhe funksionet e rrjetit virtual vendosen në vende të ndryshme në çdo pjesë (p.sh. reja e skajit ose reja kryesore) sipas karakteristikave të ndryshme të shërbimit. Përveç kësaj, disa funksione të rrjetit, të tilla si faturimi, kontrolli i politikave, etj., mund të jenë të nevojshme në disa pjesë, por jo në të tjera. Operatorët mund të personalizojnë ndarjen e rrjetit ashtu siç dëshirojnë, dhe ndoshta mënyrën më ekonomike.
Si të zbatohet një prej Rrjetit Slicing(I)?
(2) Prerja e rrjetit midis resë së skajit dhe bazës: IP/MPLS-SDN
Rrjetet e përcaktuara nga softueri, megjithëse një koncept i thjeshtë kur u prezantua për herë të parë, po bëhet gjithnjë e më kompleks. Duke marrë formën e Overlay si shembull, teknologjia SDN mund të sigurojë lidhje rrjeti midis makinave virtuale në infrastrukturën ekzistuese të rrjetit.
Prerja e rrjetit nga fundi në fund
Së pari, ne shikojmë se si të sigurohemi që lidhja e rrjetit midis resë së skajshme dhe makinave virtuale të resë kryesore është e sigurt. Rrjeti ndërmjet makinave virtuale duhet të implementohet bazuar në IP/MPLS-SDN dhe Transport SDN. Në këtë punim, ne fokusohemi në IP/MPLS-SDN të ofruar nga shitësit e ruterit. Ericsson dhe Juniper ofrojnë produkte të arkitekturës së rrjetit IP/MPLS SDN. Operacionet janë paksa të ndryshme, por lidhja midis VMS me bazë SDN është shumë e ngjashme.
Në renë kryesore janë serverë të virtualizuar. Në hipervizorin e serverit, ekzekutoni vRouter/vSwitch të integruar. Kontrolluesi SDN siguron konfigurimin e tunelit midis serverit të virtualizuar dhe ruterit DC G/W (ruteri PE që krijon MPLS L3 VPN në qendrën e të dhënave cloud). Krijoni tunele SDN (dmth MPLS GRE ose VXLAN) midis secilës makinë virtuale (p.sh. bërthama 5G IoT) dhe ruterave DC G/W në renë kryesore.
Më pas, kontrolluesi SDN menaxhon hartëzimin midis këtyre tuneleve dhe MPLS L3 VPN, siç është IoT VPN. Procesi është i njëjtë në renë e skajshme, duke krijuar një pjesë iot të lidhur nga reja e skajit në shtyllën kurrizore IP/MPLS dhe deri në renë kryesore. Ky proces mund të zbatohet bazuar në teknologjitë dhe standardet që janë të pjekura dhe të disponueshme deri më tani.
(3) Prerja e rrjetit midis resë së skajit dhe bazës: IP/MPLS-SDN
Ajo që mbetet tani është rrjeti celular fronthawall. Si ta shkurtojmë këtë rrjet të përparmë celular midis resë së skajshme dhe RU 5G? Para së gjithash, së pari duhet të përcaktohet rrjeti i përparmë 5G. Ka disa opsione në diskutim (p.sh., prezantimi i një rrjeti të ri përpara të bazuar në paketa duke ripërcaktuar funksionalitetin e DU dhe RU), por ende nuk është bërë një përcaktim standard. Figura e mëposhtme është një diagram i paraqitur në grupin e punës ITU IMT 2020 dhe jep një shembull të një rrjeti të virtualizuar të fronhaul.
Shembull i ndarjes së rrjetit 5G C-RAN nga Organizata ITU
Koha e postimit: Shkurt-02-2024
