5G è affettamentu di rete
Quandu si parla largamente di u 5G, u Network Slicing hè a tecnulugia a più discussa trà elle. L'operatori di rete cum'è KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT, è i venditori di apparecchiature cum'è Ericsson, Nokia è Huawei credenu tutti chì u Network Slicing hè l'architettura di rete ideale per l'era 5G.
Sta nova tecnulugia permette à l'operatori di dividisce parechje rete virtuali end-to-end in una infrastruttura hardware, è ogni Network Slice hè logicamente isolata da u dispusitivu, a rete d'accessu, a rete di trasportu è a rete core per risponde à e diverse caratteristiche di vari tipi di servizii.
Per ogni Network Slice, e risorse dedicate cum'è i servitori virtuali, a larghezza di banda di a rete è a qualità di u serviziu sò cumpletamente garantite. Siccomu e slice sò isolate l'una da l'altra, l'errori o i fallimenti in una slice ùn anu micca effettu nant'à a cumunicazione di l'altre slice.
Perchè u 5G hà bisognu di Network Slicing?
Da u passatu à a rete 4G attuale, e rete mobili servenu principalmente i telefoni mobili, è generalmente facenu solu qualchì ottimizazione per i telefoni mobili. Tuttavia, in l'era 5G, e rete mobili anu bisognu di serve dispositivi di vari tipi è esigenze. Parechji di i scenarii d'applicazione citati includenu a banda larga mobile, l'IoT à grande scala è l'IoT criticu per a missione. Tutti anu bisognu di diversi tipi di rete è anu esigenze diverse in termini di mobilità, contabilità, sicurezza, cuntrollu di pulitiche, latenza, affidabilità è cusì via.
Per esempiu, un serviziu IoT à grande scala cunnetta sensori fissi per misurà a temperatura, l'umidità, a precipitazione, ecc. Ùn ci hè bisognu di trasferimenti, aghjurnamenti di locu è altre funzioni di i principali telefoni chì servenu a rete mobile. Inoltre, i servizii IoT critici per a missione cum'è a guida autonoma è u cuntrollu remotu di i robot richiedenu una latenza end-to-end di parechji millisecondi, chì hè assai diversa da i servizii mobili à banda larga.
Scenarii d'applicazione principali di u 5G
Questu significa chì avemu bisognu di una rete dedicata per ogni serviziu ? Per esempiu, una serve i telefoni mobili 5G, una serve l'IoT massivu 5G, è una serve l'IoT criticu di missione 5G. Ùn ne avemu bisognu, perchè pudemu aduprà u network slicing per sparte parechje rete logiche da una rete fisica separata, chì hè un approcciu assai economicu !
Requisiti di l'applicazione per u Network Slicing
A fetta di rete 5G descritta in u libru biancu 5G publicatu da NGMN hè mostrata quì sottu:
Cumu implementemu u Network Slicing end-to-end?
(1) Rete d'accessu senza filu 5G è rete centrale: NFV
In a rete mobile d'oghje, u dispusitivu principale hè u telefuninu. RAN (DU è RU) è e funzioni core sò custruite da apparecchiature di rete dedicate furnite da i venditori RAN. Per implementà u network slicing, a Virtualizazione di e Funzioni di Rete (NFV) hè un prerequisitu. In fondu, l'idea principale di NFV hè di implementà u software di e funzioni di rete (vale à dì MME, S/P-GW è PCRF in u core di i pacchetti è DU in u RAN) tuttu in e macchine virtuali nantu à i servitori cummerciali invece di separatamente in i so dispusitivi di rete dedicati. In questu modu, u RAN hè trattatu cum'è u cloud di punta, mentre chì a funzione core hè trattata cum'è u cloud core. A cunnessione trà VMS situatu à punta è in u cloud core hè cunfigurata cù SDN. Dopu, una slice hè creata per ogni serviziu (vale à dì slice di telefonu, slice iot massiva, slice iot critica per a missione, ecc.).
Cumu implementà unu di i Network Slicing (I)?
A figura quì sottu mostra cumu ogni applicazione specifica di serviziu pò esse virtualizzata è installata in ogni slice. Per esempiu, u slicing pò esse cunfiguratu cusì:
(1) UHD slicing: virtualizazione di DU, servitori 5G core (UP) è cache in u cloud edge, è virtualizazione di servitori 5G core (CP) è MVO in u cloud core
(2) Phone slicing: virtualizazione di core 5G (UP è CP) è servitori IMS cù capacità di mobilità cumpleta in u core cloud
(3) Affettatura di l'IoT à grande scala (per esempiu, rete di sensori): A virtualizazione di un core 5G simplice è ligeru in u core cloud ùn hà micca capacità di gestione di a mobilità.
(4) Affettatura di l'IoT critica per a missione: Virtualizazione di i core 5G (UP) è di i servitori assuciati (per esempiu, i servitori V2X) in u cloud perimetrale per minimizà a latenza di trasmissione
Finu à avà, avemu avutu bisognu di creà slices dedicate per i servizii cù esigenze diverse. È e funzioni di rete virtuale sò piazzate in lochi diversi in ogni slice (vale à dì, cloud di punta o cloud core) secondu e diverse caratteristiche di u serviziu. Inoltre, alcune funzioni di rete, cum'è a fatturazione, u cuntrollu di e pulitiche, ecc., ponu esse necessarie in alcune slices, ma micca in altre. L'operatori ponu persunalizà u slicing di a rete cum'è volenu, è probabilmente u modu u più economicu.
Cumu implementà unu di i Network Slicing (I)?
(2) Affettamentu di a rete trà u cloud di punta è u core: IP/MPLS-SDN
A rete definita da software, ancu s'ella era un cuncettu simplice quandu hè stata introdutta per a prima volta, diventa sempre più cumplessa. Pigliendu a forma di Overlay cum'è esempiu, a tecnulugia SDN pò furnisce una cunnessione di rete trà macchine virtuali nantu à l'infrastruttura di rete esistente.
Affettamentu di a rete end-to-end
Prima di tuttu, esaminemu cumu assicurà chì a cunnessione di rete trà u cloud edge è e macchine virtuali di u cloud core sia sicura. A rete trà e macchine virtuali deve esse implementata basata annantu à IP/MPLS-SDN è Transport SDN. In questu articulu, ci concentremu annantu à IP/MPLS-SDN furnitu da i venditori di router. Ericsson è Juniper offrenu tramindui prudutti di architettura di rete IP/MPLS SDN. L'operazioni sò ligeramente diverse, ma a cunnessione trà i VMS basati annantu à SDN hè assai simile.
In u core cloud ci sò servitori virtualizati. In l'ipervisore di u servitore, eseguite u vRouter/vSwitch integratu. U controller SDN furnisce a cunfigurazione di u tunnel trà u servitore virtualizatu è u router DC G/W (u router PE chì crea a VPN MPLS L3 in u centru di dati in u cloud). Crea tunnel SDN (vale à dì MPLS GRE o VXLAN) trà ogni macchina virtuale (per esempiu, u core 5G IoT) è i router DC G/W in u core cloud.
U controller SDN gestisce tandu a mappatura trà sti tunnelli è a VPN MPLS L3, cum'è a VPN IoT. U prucessu hè listessu in a nuvola di punta, creendu una fetta iot cunnessa da a nuvola di punta à a spina dorsale IP/MPLS è finu à a nuvola principale. Stu prucessu pò esse implementatu basendu si nantu à tecnulugie è standard chì sò maturi è dispunibili finu à avà.
(3) Affettamentu di a rete trà u cloud di punta è u cloud core: IP/MPLS-SDN
Ciò chì ferma avà hè a reta mobile fronthawall. Cumu pudemu taglià sta reta mobile fronthold trà u cloud edge è u 5G RU ? Prima di tuttu, a reta 5G front-haul deve esse definita prima. Ci sò alcune opzioni in discussione (per esempiu, l'introduzione di una nova reta in avanti basata nantu à i pacchetti ridefinendu a funzionalità di DU è RU), ma ùn hè stata ancu fatta alcuna definizione standard. A figura seguente hè un diagramma presentatu in u gruppu di travagliu ITU IMT 2020 è dà un esempiu di una reta fronhaul virtualizzata.
Esempiu di slicing di rete 5G C-RAN da l'urganizazione ITU
Data di publicazione: 02-Feb-2024
