5G és a hálózati szeletelés
Amikor az 5G -t széles körben megemlítik, a hálózati szeletelés a leginkább megvitatott technológia. Az olyan hálózati üzemeltetők, mint a KT, az SK Telecom, a China Mobile, a DT, a KDDI, az NTT és a berendezések szállítói, mint például az Ericsson, a Nokia és a Huawei, mind úgy vélik, hogy a hálózati szeletelés ideális hálózati architektúra az 5G ERA -hoz.
Ez az új technológia lehetővé teszi az operátorok számára, hogy több virtuális end-to-end-hálózatot feloszthassanak egy hardver infrastruktúrában, és minden hálózati szelet logikusan elkülönítve van az eszköztől, az Access Network, a Transport Network és az Core Network-t, hogy megfeleljen a különféle típusú szolgáltatások különböző jellemzőinek.
Az egyes hálózati szeleteknél a dedikált erőforrások, például a virtuális kiszolgálók, a hálózati sávszélesség és a szolgáltatás minősége teljes mértékben garantálható. Mivel a szeletek elkülönülnek egymástól, az egyik szelet hibái vagy hibái nem befolyásolják más szeletek kommunikációját.
Miért kell az 5G -nek hálózati szeletelés?
A múltból a jelenlegi 4G hálózatig a mobilhálózatok elsősorban a mobiltelefonokat szolgálják ki, és általában csak néhány optimalizálást végeznek a mobiltelefonok számára. Az 5G ERA -ban azonban a mobilhálózatoknak különféle típusú és követelményeket kell kiszolgálniuk. Az említett alkalmazási forgatókönyvek közül számos közé tartozik a mobil szélessávú, nagyszabású tárgyak internete és a misszió-kritikus tárgyak internete. Mindegyiknek különféle típusú hálózatokra van szüksége, és eltérő követelményekkel rendelkeznek a mobilitás, a számvitel, a biztonság, a politika ellenőrzésében, a késleltetésben, a megbízhatóságban és így tovább.
Például egy nagyszabású IoT szolgáltatás rögzített érzékelőket köt a hőmérséklet, a páratartalom, az esőzések stb. Mérésére. Nincs szükség átadásra, helyfrissítésekre és a mobilhálózat fő kiszolgáló telefonjainak egyéb funkcióira. Ezenkívül a missziókritikus IoT-szolgáltatások, például a robotok autonóm vezetése és távirányításának több milliszekundum végéig történő késleltetésére van szükség, ami nagyon különbözik a mobil szélessávú szolgáltatásoktól.
Az 5G fő alkalmazási forgatókönyvei
Ez azt jelenti, hogy minden szolgáltatáshoz külön hálózatra van szükségünk? Például az egyik 5G mobiltelefonokat szolgál fel, az egyik 5G hatalmas IoT -t, az egyik 5G Mission Critical IoT -t szolgál fel. Nem kell, mert a hálózati szeleteléssel több logikai hálózatot oszthatunk ki egy különálló fizikai hálózatból, ami nagyon költséghatékony megközelítés!
A hálózati szeletelés jelentkezési követelményei
Az NGMN által kiadott 5G fehér könyvben leírt 5G hálózati szelet az alábbiakban látható:
Hogyan valósíthatjuk meg a végpontok közötti hálózat szeletelését?
(1) 5G vezeték nélküli hozzáférési hálózat és alaphálózat: NFV
A mai mobilhálózatban a fő eszköz a mobiltelefon. A RAN (DU és RU) és az alapfunkciók a RAN szállítók által biztosított dedikált hálózati berendezésekből készülnek. A hálózati szeletelés megvalósításához a hálózati funkció virtualizáció (NFV) előfeltétel. Alapvetően az NFV fő gondolata a hálózati funkciószoftver (azaz MME, S/P-GW és PCRF telepítése a Packet Core-ban és a RAN-ban) a kereskedelmi kiszolgálók virtuális gépeiben, ahelyett, hogy külön-külön a dedikált hálózati eszközükön. Ilyen módon a RAN -t szélfelhőnek tekintik, míg a magfunkciót magfelhőnek tekintik. A szélén és a magfelhőben található virtuális gépek közötti kapcsolat az SDN segítségével van konfigurálva. Ezután minden szolgáltatáshoz egy szelet jön létre (azaz telefonszelet, hatalmas IoT szelet, küldetési kritikus IoT szelet stb.).
Hogyan lehet megvalósítani az egyik hálózati szeletelést (i)?
Az alábbi ábra azt mutatja, hogy az egyes szolgáltatások-specifikus alkalmazás hogyan lehet virtualizálni és telepíteni az egyes szeletekbe. Például a szeletelés az alábbiak szerint konfigurálható:
(1) UHD szeletelés: DU, 5G Core (UP) és gyorsítótár -kiszolgálók virtualizálása az Edge Cloudban, valamint az 5G Core (CP) és az MVO szerverek virtualizálása a magfelhőben
(2) Telefon szeletelés: 5G magok (UP és CP) és IMS -kiszolgálók virtualizálása teljes mobilitási képességgel a Core Cloudban
(3) Nagyszabású IoT szeletelés (pl. Érzékelőhálózatok): Egy egyszerű és könnyű 5G mag virtualizálása az alapfelhőben nincs mobilitási kezelési képessége
(4) Misszió-kritikus IoT szeletelés: 5G magok (UP) és a kapcsolódó szerverek virtualizálása (pl.
Eddig külön szeleteket kellett létrehoznunk a különböző követelményekkel rendelkező szolgáltatásokhoz. És a virtuális hálózati funkciókat az egyes szeletekben (azaz szélfelhő vagy magfelhő) különböző helyeken helyezik el a különböző szolgáltatási jellemzők szerint. Ezenkívül egyes szeletekben, például a számlázás, a házirend -ellenőrzés stb. Szüksége lehet, de másokban nem. Az operátorok testreszabhatják a hálózat szeletelését a kívánt módon, és valószínűleg a legköltséghatékonyabb módon.
Hogyan lehet megvalósítani az egyik hálózati szeletelést (i)?
(2) Hálózati szeletelés az él és az alapfelhő között: IP/MPLS-SDN
A szoftver által definiált hálózatépítés, bár az első bevezetéskor egy egyszerű koncepció egyre összetettebbé válik. Például az overlay formájában az SDN technológia hálózati kapcsolatot biztosíthat a virtuális gépek között a meglévő hálózati infrastruktúrán.
Végpontok közötti hálózat szeletelése
Először azt vizsgáljuk, hogyan lehet biztosítani, hogy az Edge Cloud és a Core Cloud virtuális gépek közötti hálózati kapcsolat biztonságos legyen. A virtuális gépek közötti hálózatot az IP/MPLS-SDN és a Transport SDN alapján kell végrehajtani. Ebben a cikkben az IP/MPLS-SDN-re összpontosítunk, amelyet az útválasztók gyártói nyújtanak. Az Ericsson és a Juniper egyaránt IP/MPLS SDN Network Architecture termékeket kínálnak. A műveletek kissé eltérnek, de az SDN-alapú virtuális gépek közötti kapcsolat nagyon hasonló.
A Core Cloudban a virtualizált szerverek. A szerver hipervizátorában futtassa a beépített vroutert/vswitch-t. Az SDN -vezérlő biztosítja az alagút konfigurációját a virtualizált szerver és a DC G/W router között (a PE router, amely az MPLS L3 VPN -t hozza létre a felhő adatközpontjában). Hozzon létre SDN alagutakat (az MPLS GRE vagy VXLAN) az egyes virtuális gépek (pl. 5G IoT mag) és a DC G/W útválasztók között a magfelhőben.
Az SDN vezérlő ezután kezeli az alagutak és az MPLS L3 VPN, például az IoT VPN közötti leképezést. A folyamat megegyezik a szélfelhőben, létrehozva egy IoT szeletet, amely az Edge Cloud -ból az IP/MPLS gerincéhez kapcsolódik, és egészen a magfelhőig. Ez a folyamat végrehajtható az eddig érett és elérhető technológiák és szabványok alapján.
(3) Hálózati szeletelés az él és az alapfelhő között: IP/MPLS-SDN
Ami most marad, a mobil Fronthawall hálózat. Hogyan vághatjuk le ezt a mobil fronthold hálózatot az Edge Cloud és az 5G RU között? Mindenekelőtt az 5G elülső-Haul hálózatot először meg kell határozni. Van néhány lehetőség, amelyben megvitatják (pl. Bemutatva egy új csomag-alapú előrejelző hálózatot a DU és RU funkcionalitásának újradefiniálásával), de még nem történt meg szabványos meghatározás. A következő ábra az ITU IMT 2020 munkacsoportjában bemutatott diagram, amely példát mutat egy virtualizált Fronhaul hálózatra.
Példa az 5G C-RAN hálózati szeletelésre az ITU szervezet által
A postai idő: 2014. február-02-202.
