5g a síťové krájení
Když je 5G široce zmíněna, je mezi nimi nejvíce diskutovanou technologií síťové krájení. Síťové operátoři, jako jsou KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT a Prodejci zařízení, jako jsou Ericsson, Nokia a Huawei, věří, že krájení sítě je ideální architekturou sítě pro 5G ERA.
Tato nová technologie umožňuje operátorům rozdělit více virtuálních end-to-end sítí v hardwarové infrastruktuře a každý síťový řez je logicky izolován ze zařízení, přístupové sítě, dopravní sítě a základní síť, aby splňoval různé vlastnosti různých typů služeb.
Pro každý síťový řez jsou plně zaručeny vyhrazené zdroje, jako jsou virtuální servery, šířka pásma sítě a kvalita služeb. Protože plátky jsou od sebe izolovány, chyby nebo selhání v jednom řezu neovlivní komunikaci jiných řezů.
Proč 5G potřebuje krájení sítě?
Od minulosti po současnou síť 4G obsluhují mobilní telefony hlavně mobilní telefony a obecně provedou určitou optimalizaci pro mobilní telefony. V éře 5G však musí mobilní sítě sloužit zařízením různých typů a požadavků. Mnoho z uvedených aplikačních scénářů zahrnuje mobilní širokopásmové připojení, rozsáhlé IoT a kritické IoT. Všichni potřebují různé typy sítí a mají různé požadavky na mobilitu, účetnictví, zabezpečení, kontrolu politik, latence, spolehlivost atd.
Například velká služba IoT ve velkém měřítku spojuje pevné senzory pro měření teploty, vlhkosti, srážek atd. V mobilní síti není nutné předání, aktualizace polohy a další funkce hlavních servírovacích telefonů. Kromě toho služby kritické IoT kritické mise, jako je autonomní řízení a dálkové ovládání robotů, vyžadují latence na konci několika milisekund, což se velmi liší od mobilních širokopásmových služeb.
Hlavní scénáře aplikací 5G
Znamená to, že pro každou službu potřebujeme vyhrazenou síť? Například jeden podává 5G mobilní telefony, jeden podává 5G masivní IoT a jeden podává 5G mise Critical IoT. Nemusíme, protože můžeme použít síťové krájení k rozdělení více logických sítí ze samostatné fyzické sítě, což je velmi nákladově efektivní přístup!
Požadavky na aplikaci pro krájení sítě
Síťový řez 5G popsaný v 5G bílé papíře vydané NGMN je uvedeno níže:
Jak implementujeme end-to-end síťové krájení?
(1) 5G bezdrátová přístupová síť a základní síť: NFV
V dnešní mobilní síti je hlavním zařízením mobilní telefon. Ran (DU a RU) a základní funkce jsou vytvořeny z vyhrazených síťových zařízení poskytovaných prodejci RAN. Pro implementaci krájení sítě je virtualizace síťové funkce (NFV) předpokladem. Hlavní myšlenkou NFV je v zásadě nasazení softwaru síťové funkce (tj. MME, S/P-GW a PCRF v jádru paketů a DU v RAN) vše ve virtuálních strojích na komerčních serverech místo samostatně ve svých vyhrazených síťových zařízeních. Tímto způsobem je RAN považován za mrak okraje, zatímco funkce jádra je považována za jádro mrak. Spojení mezi VMS umístěnými na okraji a v jádru je nakonfigurováno pomocí SDN. Poté se pro každou službu vytvoří řez (tj. Slice telefonu, masivní řez IoT, kritický řez IoT mise atd.).
Jak implementovat jednu z síťových krájení (i)?
Níže uvedený obrázek ukazuje, jak může být každá aplikace specifická pro službu virtualizována a nainstalována v každém řezu. Například krájení lze nakonfigurovat takto:
(1) Slicing UHD: Virtualizační DU, 5G Core (UP) a CACHE SERVERS v Edge Cloud a virtualizovat 5G Core (CP) a MVO Servery v jádru Cloud
(2) Slicing telefonu: Virtualizace 5G jádra (UP a CP) a Servery IMS s možností plné mobility v jádru cloudu
(3) Slitování IoT ve velkém měřítku (např. Senzorové sítě): Virtualizace jednoduchého a lehkého 5G jádra v jádru Cloud nemá žádné schopnosti správy mobility
(4) Slitování IoT kritického mise: virtualizace 5G jádra (nahoru) a přidružených serverů (např. V2x servery) v cloudu okraje pro minimalizaci latence přenosu přenosu
Doposud jsme potřebovali vytvořit vyhrazené plátky pro služby s různými požadavky. A funkce virtuální sítě jsou umístěny na různých místech v každém řezu (tj. Cloud Edge nebo jádro) podle různých vlastností služeb. U některých řezů mohou být navíc nezbytné některé síťové funkce, jako je fakturaci, kontrola politiky atd. Operátoři mohou přizpůsobit síťové krájení tak, jak chtějí, a pravděpodobně nákladově nejefektivnější způsob.
Jak implementovat jednu z síťových krájení (i)?
(2) Síťové krájení mezi okrajem a jádrem Cloud: IP/MPLS-SDN
Software definované sítě, ačkoli jednoduchý koncept, když byl poprvé představen, je stále složitější. Technologie SDN, která má jako příklad, může poskytnout síťové spojení mezi virtuálními stroji na stávající síťové infrastruktuře.
Síťové krájení end-to-end
Nejprve se podíváme na to, jak zajistit, aby síťové spojení mezi cloudem Edge a virtuálními stroji Cloud Cloud bylo bezpečné. Síť mezi virtuálními stroji musí být implementována na základě IP/MPLS-SDN a Transport SDN. V tomto článku se zaměřujeme na IP/MPLS-SDN poskytované dodavateli routeru. Ericsson a Juniper nabízejí produkty IP/MPLS SDN Network Architecture. Operace jsou mírně odlišné, ale propojení mezi VM založenými na SDN je velmi podobné.
V jádru jsou virtualizované servery. V hypervisoru serveru spusťte vestavěný VRouter/VSwitch. Řadič SDN poskytuje konfiguraci tunelu mezi virtualizovaným serverem a směrovačem DC G/W (router PE, který vytváří MPLS L3 VPN v cloudovém datovém centru). Vytvořte tunely SDN (tj. MPLS GRE nebo VXLAN) mezi každým virtuálním strojem (např. Jádro IoT 5G) a DC G/W směrovače v jádru.
Řadič SDN poté spravuje mapování mezi těmito tunely a MPLS L3 VPN, jako je IoT VPN. Proces je stejný v okrajovém cloudu a vytváří řez IoT připojený z okrajového cloudu k páteři IP/MPLS a až do jádra cloudu. Tento proces lze implementovat na základě technologií a standardů, které jsou dosud zralé a dosud k dispozici.
(3) Síťové krájení mezi okrajem a jádrem Cloud: IP/MPLS-SDN
Nyní zbývá mobilní síť Fronthawall. Jak snížíme tuto mobilní síť Fronthold mezi cloudem Edge a 5G RU? Nejprve musí být nejprve definována síť 5G Front-Haul. Diskutuje se o některých možnostech (např. Představení nové sítě pro dopředu založenou na paketech tím, že předefinuje funkčnost DU a Ru), ale zatím nebyla provedena žádná standardní definice. Následující obrázek je diagram prezentovaný v pracovní skupině ITU IMT 2020 a uvádí příklad virtualizované sítě Fronhaul.
Příklad Síťového krájení 5G C-RAN organizací ITU
Čas příspěvku: únor-02-2024
