5G na slicing ya mtandao
Wakati 5G imetajwa sana, utengenezaji wa mtandao ndio teknolojia inayojadiliwa zaidi kati yao. Watendaji wa mtandao kama vile KT, SK Telecom, China Simu, DT, KDDI, NTT, na wachuuzi wa vifaa kama vile Nokia, Nokia, na Huawei wote wanaamini kuwa utengenezaji wa mtandao ndio usanifu bora wa mtandao kwa enzi ya 5G.
Teknolojia hii mpya inaruhusu waendeshaji kugawanya mitandao mingi ya mwisho-hadi-mwisho katika miundombinu ya vifaa, na kila kipande cha mtandao kimetengwa kwa mantiki kutoka kwa kifaa, mtandao wa ufikiaji, mtandao wa usafirishaji na mtandao wa msingi kukidhi sifa tofauti za aina anuwai za huduma.
Kwa kila kipande cha mtandao, rasilimali zilizojitolea kama vile seva za kawaida, bandwidth ya mtandao, na ubora wa huduma zimehakikishwa kikamilifu. Kwa kuwa vipande vimetengwa kutoka kwa kila mmoja, makosa au mapungufu katika kipande moja hayataathiri mawasiliano ya vipande vingine.
Kwa nini 5G inahitaji slicing ya mtandao?
Kuanzia zamani hadi mtandao wa sasa wa 4G, mitandao ya rununu hutumikia simu za rununu, na kwa ujumla tu hufanya optimization kwa simu za rununu. Walakini, katika enzi ya 5G, mitandao ya rununu inahitaji kutumikia vifaa vya aina na mahitaji anuwai. Matukio mengi ya maombi yaliyotajwa ni pamoja na Broadband ya rununu, IoT ya kiwango kikubwa, na IoT muhimu. Wote wanahitaji aina tofauti za mitandao na wana mahitaji tofauti katika uhamaji, uhasibu, usalama, udhibiti wa sera, latency, kuegemea na kadhalika.
Kwa mfano, huduma kubwa ya IoT inaunganisha sensorer za kudumu kupima joto, unyevu, mvua, nk Hakuna haja ya vifaa vya mikono, sasisho za eneo, na huduma zingine za simu kuu zinazohudumia kwenye mtandao wa rununu. Kwa kuongezea, huduma muhimu za IoT kama vile kuendesha gari kwa uhuru na udhibiti wa mbali wa roboti zinahitaji mwisho wa mwisho wa millisecond kadhaa, ambayo ni tofauti sana na huduma za rununu za rununu.
Matukio kuu ya maombi ya 5G
Je! Hii inamaanisha tunahitaji mtandao wa kujitolea kwa kila huduma? Kwa mfano, mtu hutumikia simu za rununu za 5G, moja hutumikia 5G kubwa IoT, na moja hutumikia 5G Mission IoT muhimu. Hatuitaji, kwa sababu tunaweza kutumia ujanja wa mtandao kugawanya mitandao mingi ya kimantiki kutoka kwa mtandao tofauti wa mwili, ambayo ni njia ya gharama kubwa!
Mahitaji ya maombi ya slicing ya mtandao
Kipande cha mtandao wa 5G kilichoelezewa katika karatasi nyeupe ya 5G iliyotolewa na NGMN imeonyeshwa hapa chini:
Je! Tunatumiaje slicing ya mwisho-hadi-mwisho?
(1) Mtandao wa ufikiaji wa wireless wa 5G na mtandao wa msingi: NFV
Katika mtandao wa leo wa rununu, kifaa kikuu ni simu ya rununu. RAN (DU na RU) na kazi za msingi zimejengwa kutoka kwa vifaa vya mtandao vilivyojitolea vilivyotolewa na wachuuzi wa RAN. Ili kutekeleza utengenezaji wa mtandao, uboreshaji wa kazi ya mtandao (NFV) ni sharti. Kimsingi, wazo kuu la NFV ni kupeleka programu ya kazi ya mtandao (yaani MME, S/P-GW na PCRF kwenye msingi wa pakiti na DU kwenye RAN) zote kwenye mashine za kawaida kwenye seva za kibiashara badala ya kando katika vifaa vyao vya mtandao vilivyojitolea. Kwa njia hii, RAN inatibiwa kama wingu la makali, wakati kazi ya msingi inatibiwa kama wingu la msingi. Uunganisho kati ya VM ziko kwenye makali na kwenye wingu la msingi umeundwa kwa kutumia SDN. Halafu, kipande kimeundwa kwa kila huduma (yaani kipande cha simu, kipande kikubwa cha IoT, kipande muhimu cha IoT, nk).
Jinsi ya kutekeleza moja ya slicing ya mtandao (i)?
Takwimu hapa chini inaonyesha jinsi kila programu maalum ya huduma inaweza kuboreshwa na kusanikishwa katika kila kipande. Kwa mfano, slicing inaweza kusanidiwa kama ifuatavyo:
.
.
.
.
Kufikia sasa, tumehitaji kuunda vipande vya kujitolea kwa huduma zilizo na mahitaji tofauti. Na kazi za mtandao wa kawaida zimewekwa katika maeneo tofauti katika kila kipande (yaani, wingu la makali au wingu la msingi) kulingana na sifa tofauti za huduma. Kwa kuongezea, kazi zingine za mtandao, kama vile malipo, udhibiti wa sera, nk, zinaweza kuwa muhimu katika vipande kadhaa, lakini sio kwa zingine. Waendeshaji wanaweza kubinafsisha mtandao kwa njia wanayotaka, na labda njia ya gharama kubwa zaidi.
Jinsi ya kutekeleza moja ya slicing ya mtandao (i)?
(2) Kuteleza kwa mtandao kati ya makali na wingu la msingi: IP/MPLS-SDN
Programu iliyofafanuliwa mitandao, ingawa ni wazo rahisi wakati ilipoanzishwa kwanza, inazidi kuwa ngumu. Kuchukua fomu ya kufunika kama mfano, teknolojia ya SDN inaweza kutoa uhusiano wa mtandao kati ya mashine za kawaida kwenye miundombinu ya mtandao iliyopo.
Kukomesha kwa mwisho-kwa-mwisho
Kwanza, tunaangalia jinsi ya kuhakikisha kuwa uhusiano wa mtandao kati ya wingu la makali na mashine za msingi za wingu ni salama. Mtandao kati ya mashine za kawaida unahitaji kutekelezwa kulingana na IP/MPLS-SDN na SDN ya usafirishaji. Katika karatasi hii, tunazingatia IP/MPLS-SDN iliyotolewa na wauzaji wa router. Nokia na Juniper wote hutoa bidhaa za usanifu wa mtandao wa IP/MPLS. Shughuli ni tofauti kidogo, lakini kuunganishwa kati ya VMS ya msingi wa SDN ni sawa.
Katika wingu la msingi ni seva zilizo wazi. Katika hypervisor ya seva, endesha vrouter/vswitch iliyojengwa. Mdhibiti wa SDN hutoa usanidi wa handaki kati ya seva iliyoangaziwa na router ya DC G/W (router ya PE ambayo huunda MPLS L3 VPN katika kituo cha data cha wingu). Unda vichungi vya SDN (yaani MPLS GRE au VXLAN) kati ya kila mashine ya kawaida (mfano 5G IoT Core) na ruta za DC G/W kwenye wingu la msingi.
Mdhibiti wa SDN basi husimamia ramani kati ya vichungi hivi na MPLS L3 VPN, kama vile IoT VPN. Mchakato ni sawa katika wingu la makali, na kuunda kipande cha IoT kilichounganishwa kutoka wingu la makali hadi mgongo wa IP/MPLS na njia yote hadi wingu la msingi. Utaratibu huu unaweza kutekelezwa kulingana na teknolojia na viwango ambavyo vikomaa na vinapatikana hadi sasa.
(3) Kuteleza kwa mtandao kati ya makali na wingu la msingi: IP/MPLS-SDN
Kinachobaki sasa ni mtandao wa simu ya Fronthawall. Je! Tunawezaje kukata mtandao huu wa mbele kati ya wingu la makali na 5G ru? Kwanza kabisa, mtandao wa mbele wa 5G lazima uelezewe kwanza. Kuna chaguzi kadhaa chini ya majadiliano (kwa mfano, kuanzisha mtandao mpya wa mbele wa pakiti kwa kufafanua tena utendaji wa DU na RU), lakini hakuna ufafanuzi wa kawaida ambao bado umefanywa. Takwimu zifuatazo ni mchoro uliowasilishwa katika Kikundi cha Kufanya kazi cha ITU IMT 2020 na inatoa mfano wa mtandao wa Fronhaul.
Mfano wa mtandao wa 5G C-kukimbia na shirika la ITU
Wakati wa chapisho: Feb-02-2024
