5G kaj Reta Tranĉado
Kiam 5G estas vaste menciita, Network Slicing estas la plej diskutita teknologio inter ili. Retaj funkciigistoj kiel ekzemple KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT, kaj ekipaĵvendistoj kiel Ericsson, Nokia kaj Huawei ĉiuj opinias, ke Network Slicing estas la ideala reta arkitekturo por la 5G-epoko.
Ĉi tiu nova teknologio permesas al funkciigistoj dividi plurajn virtualajn fin-al-finajn retojn en aparatara infrastrukturo, kaj ĉiu Network Slice estas logike izolita de la aparato, alirreto, transportreto kaj kerna reto por renkonti la malsamajn karakterizaĵojn de diversaj specoj de servoj.
Por ĉiu Network Slice, dediĉitaj rimedoj kiel virtualaj serviloj, retbendolarĝo kaj kvalito de servo estas plene garantiitaj. Ĉar tranĉaĵoj estas izolitaj unu de la alia, eraroj aŭ malsukcesoj en unu tranĉaĵo ne influos la komunikadon de aliaj tranĉaĵoj.
Kial 5G bezonas Network Slicing?
De la pasinteco ĝis la nuna 4G reto, moveblaj retoj ĉefe servas poŝtelefonojn, kaj ĝenerale nur faras iom da optimumigo por poŝtelefonoj. Tamen, en la epoko 5G, moveblaj retoj devas servi aparatojn de diversaj tipoj kaj postuloj. Multaj el la aplikaj scenaroj menciitaj inkluzivas moveblan larĝan bandon, grandskalan iot kaj misi-kritikan iot. Ili ĉiuj bezonas malsamajn specojn de retoj kaj havas malsamajn postulojn en moviĝeblo, kontado, sekureco, politika kontrolo, latencia, fidindeco ktp.
Ekzemple, grandskala iot-servo ligas fiksajn sensilojn por mezuri temperaturon, humidon, pluvon, ktp. Ne necesas transdonoj, lokĝisdatigoj kaj aliaj trajtoj de la ĉefaj servantaj telefonoj en la poŝtelefona reto. Krome, misi-kritikaj iot-servoj kiel aŭtonoma veturado kaj teleregado de robotoj postulas fin-al-finan latentecon de pluraj milisekundoj, kiu estas tre malsama de moveblaj larĝbendaj servoj.
Ĉefaj Aplikaj Scenaroj de 5G
Ĉu tio signifas, ke ni bezonas dediĉitan reton por ĉiu servo? Ekzemple, oni servas 5G-poŝtelefonojn, oni servas 5G masivan ioton, kaj oni servas 5G-misiokritikan ioton. Ni ne bezonas, ĉar ni povas uzi retotranĉadon por dividi plurajn logikajn retojn de aparta fizika reto, kio estas tre kostefika aliro!
Aplikaj Postuloj por Reta Tranĉado
La 5G retotranĉaĵo priskribita en la 5G blanka libro publikigita de la NGMN estas montrita sube:
Kiel ni efektivigas fin-al-finan Network Slicing?
(1) 5G sendrata alirreto kaj kerna reto: NFV
En la nuna poŝtelefona reto, la ĉefa aparato estas la poŝtelefono. RAN (DU kaj RU) kaj kernaj funkcioj estas konstruitaj de diligenta retekipaĵo disponigita fare de RAN-vendistoj. Por efektivigi rettranĉadon, Network Function Virtualization (NFV) estas antaŭkondiĉo. Esence, la ĉefa ideo de NFV estas deploji la retfunkcian programaron (t.e. MME, S/P-GW kaj PCRF en la pakaĵetkerno kaj DU en la RAN) ĉio en la virtualaj maŝinoj sur la komercaj serviloj anstataŭ aparte en iliaj dediĉitaj. retaj aparatoj. Tiamaniere, la RAN estas traktita kiel la randnubo, dum la kernfunkcio estas traktita kiel la kernnubo. La ligo inter VMS situanta ĉe la rando kaj en la kerna nubo estas agordita uzante SDN. Tiam, tranĉaĵo estas kreita por ĉiu servo (t.e. telefono tranĉaĵo, masiva iot tranĉaĵo, misiokritika iot tranĉaĵo, ktp).
Kiel efektivigi unu el la Reto Tranĉado(I)?
La figuro malsupre montras kiel ĉiu servo-specifa aplikaĵo povas esti virtualigita kaj instalita en ĉiu tranĉaĵo. Ekzemple, tranĉaĵo povas esti agordita jene:
(1)UHD-tranĉado: virtualigante DU, 5G-kernajn (UP) kaj kaŝmemorservilojn en la randnubo, kaj virtualigante 5G-kernajn (CP) kaj MVO-servilojn en la kerna nubo
(2) Telefontranĉado: virtualigante 5G-kernojn (UP kaj CP) kaj IMS-servilojn kun plenaj moviĝeblokapabloj en la kerna nubo
(3) Grandskala iottranĉado (ekz., sensilretoj): virtualigi simplan kaj malpezan 5G-kernon en la kerna nubo ne havas moveblecajn administradkapablojn.
(4) Misio-kritika iottranĉado: Virtualigado de 5G-kernoj (UP) kaj rilataj serviloj (ekz., V2X-serviloj) en la rando-nubo por minimumigi latencian de transdono.
Ĝis nun, ni bezonis krei dediĉitajn tranĉaĵojn por servoj kun malsamaj postuloj. Kaj la virtualaj retaj funkcioj estas metitaj en malsamaj lokoj en ĉiu tranĉaĵo (te, randnubo aŭ kernnubo) laŭ malsamaj servokarakterizaĵoj. Krome, iuj retaj funkcioj, kiel fakturado, politika kontrolo, ktp., povas esti necesaj en iuj tranĉaĵoj, sed ne en aliaj. Funkciistoj povas personecigi retan tranĉaĵon kiel ili volas, kaj verŝajne la plej kostefika maniero.
Kiel efektivigi unu el la Reto Tranĉado(I)?
(2) Reto-tranĉado inter rando kaj kerna nubo: IP/MPLS-SDN
Programaro difinita reto, kvankam simpla koncepto kiam ĝi unue estis lanĉita, iĝas ĉiam pli kompleksa. Prenante la formon de Overlay kiel ekzemplon, SDN-teknologio povas disponigi retkonekton inter virtualaj maŝinoj sur la ekzistanta retinfrastrukturo.
Fin-al-fina Reta Tranĉado
Unue, ni rigardas kiel certigi, ke la reto-konekto inter la randnubo kaj la kernaj nubaj virtualaj maŝinoj estas sekura. La reto inter la virtualaj maŝinoj devas esti efektivigita surbaze de IP/MPLS-SDN kaj Transport SDN. En ĉi tiu artikolo, ni koncentriĝas pri IP/MPLS-SDN provizita de enkursigiloj. Ericsson kaj Juniper ambaŭ ofertas IP/MPLS SDN-retajn arkitekturproduktojn. La operacioj estas iomete malsamaj, sed la konektebleco inter SDN-bazita VMS estas tre simila.
En la kerna nubo estas virtualigitaj serviloj. En la hiperviziero de la servilo, rulu la enkonstruitan vRouter/vSwitch. La SDN-regilo disponigas la tunelan agordon inter la virtualigita servilo kaj la DC G/W-enkursigilo (la PE-enkursigilo, kiu kreas la MPLS L3 VPN en la nuba datumcentro). Kreu SDN-tunelojn (t.e. MPLS GRE aŭ VXLAN) inter ĉiu virtuala maŝino (ekz. 5G IoT-kerno) kaj DC G/W-enkursigiloj en la kerna nubo.
La SDN-regilo tiam administras la mapadon inter ĉi tiuj tuneloj kaj la MPLS L3 VPN, kiel la IoT VPN. La procezo estas la sama en la randnubo, kreante iot-tranĉaĵon ligitan de la randnubo al la IP/MPLS spino kaj ĝis la kernnubo. Ĉi tiu procezo povas esti efektivigita surbaze de teknologioj kaj normoj kiuj estas maturaj kaj disponeblaj ĝis nun.
(3) Reto-tranĉado inter rando kaj kerna nubo: IP/MPLS-SDN
Kio restas nun estas la movebla fronthawall reto. Kiel ni tranĉas ĉi tiun moveblan antaŭtenan reton inter la randnubo kaj la 5G RU? Antaŭ ĉio, la 5G-antaŭa reto devas esti difinita unue. Estas kelkaj opcioj diskutataj (ekz., enkonduko de nova pak-bazita antaŭen-reto per redifino de la funkcieco de DU kaj RU), sed ankoraŭ neniu norma difino estis farita. La sekva figuro estas diagramo prezentita en la ITU IMT 2020 laborgrupo kaj donas ekzemplon de virtualigita fronthaul reto.
Ekzemplo de 5G C-RAN Network Slicing de ITU-Organizo
Afiŝtempo: Feb-02-2024
