5G и сетевая нарезка
Когда 5G широко упоминается, нарезка сети является наиболее обсуждаемой технологией среди них. Сетевые операторы, такие как KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT и поставщики оборудования, такие как Ericsson, Nokia и Huawei, все считают, что сетевая нарезка является идеальной сетевой архитектурой для ERA 5G.
Эта новая технология позволяет операторам разделять несколько виртуальных сквозных сетей в аппаратной инфраструктуре, и каждый срез сети логически изолирован от устройства, сети доступа, транспортной сети и основной сети, чтобы соответствовать различным характеристикам различных типов услуг.
Для каждого сетевого среза, выделенные ресурсы, такие как виртуальные серверы, пропускная способность сети и качество обслуживания, полностью гарантированы. Поскольку срезы изолированы друг от друга, ошибки или сбои в одном срезе не повлияют на передачу других срезов.
Зачем 5G нужна сетевая нарезка?
От прошлого до текущей сети 4G мобильные сети в основном обслуживают мобильные телефоны и, как правило, делают только некоторую оптимизацию для мобильных телефонов. Однако в эпоху 5G мобильные сети должны обслуживать устройства различных типов и требований. Многие из упомянутых сценариев приложения включают мобильную широкополосную связь, крупномасштабную IoT и критически важную IoT. Все они нуждаются в разных типах сетей и имеют разные требования в мобильности, бухгалтерском учете, безопасности, контроле политики, задержке, надежности и так далее.
Например, крупномасштабная служба IoT соединяет фиксированные датчики для измерения температуры, влажности, осадков и т. Д. Нет необходимости в передачах, обновлениях местоположения и других функциях основных порционных телефонов в мобильной сети. Кроме того, критически важные услуги IoT, такие как автономное вождение и дистанционное управление роботами, требуют сквозной задержки в несколько миллисекунд, что сильно отличается от мобильных широкополосных услуг.
Основные сценарии применения 5G
Значит ли это, что нам нужна выделенная сеть для каждой службы? Например, один обслуживает мобильные телефоны 5G, один обслуживает 5G массивного IoT, а один обслуживает критическую IoT 5G. Нам не нужно, потому что мы можем использовать сетевую нарезку для разделения нескольких логических сетей от отдельной физической сети, что является очень экономически эффективным подходом!
Требования к приложениям для нарезки сети
Срезис сети 5G, описанный в белой бумаге 5G, выпущенный NGMN, показан ниже:
Как мы реализуем сквозные сетевые нарезки?
(1) 5G Сеть беспроводного доступа и основная сеть: NFV
В современной мобильной сети основным устройством является мобильный телефон. REN (DU и RU) и основные функции создаются из выделенного сетевого оборудования, предоставленного поставщиками RAN. Для реализации сетевой нарезки виртуализации сетевых функций (NFV) является обязательным условием. По сути, основная идея NFV состоит в том, чтобы развернуть программное обеспечение для сетевой функции (IE MME, S/P-GW и PCRF в Packet Core и DU в RAN) все на виртуальных машинах на коммерческих серверах, а не отдельно в своих выделенных сетевых устройствах. Таким образом, RAN рассматривается как облако края, в то время как основная функция рассматривается как основное облако. Соединение между виртуальными машинами, расположенным на краю и в облаке ядра, настроено с использованием SDN. Затем для каждой услуги создается ломтик (то есть срез телефона, массивный ломтик IoT, критический срез IoT -IoT и т. Д.).
Как внедрить один из сетевых нарезов (i)?
На рисунке ниже показано, как каждое приложение для специфичного для обслуживания может быть виртуализировано и установлено в каждом среза. Например, нарезка может быть настроена следующим образом:
(1) UHD Slacing: виртуализация DU, 5G Core (UP) и кеш -серверы в облаке края, и виртуализация серверов 5G (CP) и MVO в основном облаке
(2) Нарезка телефона: виртуализация серверов 5G (UP и CP) и IMS с полными возможностями мобильности в основном облаке
(3) крупномасштабное нарезку IoT (например, сенсорные сети): виртуализация простого и легкого ядра 5G в основном облаке не имеет возможностей для управления мобильностью
(4) Критически критически важная нарезка IoT: виртуализация 5G-серверов (UP) и связанные с ними серверы (например, V2X-серверы) в облаке края для минимизации задержки передачи
До сих пор нам нужно было создать выделенные ломтики для услуг с различными требованиями. И функции виртуальной сети размещаются в разных местах в каждом срезе (т.е. краевое облако или основное облако) в соответствии с различными характеристиками обслуживания. Кроме того, некоторые сетевые функции, такие как выставление счетов, контроль политики и т. Д., Может быть необходимым в некоторых срезах, но не в других. Операторы могут настроить сетевую нарезку так, как они хотят, и, вероятно, наиболее экономически эффективным способом.
Как внедрить один из сетевых нарезов (i)?
(2) Нарезка сети между Edge и Core Cloud: IP/MPLS-SDN
Программное обеспечение, определяющее сеть, хотя простая концепция, когда оно было впервые введено, становится все более сложным. Принимая форму наложения в качестве примера, технология SDN может обеспечить сетевое соединение между виртуальными машинами на существующей сетевой инфраструктуре.
Сквозное сетевое разрезание
Во -первых, мы рассмотрим, как обеспечить безопасное сетевое соединение между Edge Cloud и основными виртуальными машинами Cloud. Сеть между виртуальными машинами должна быть реализована на основе IP/MPLS-SDN и Transport SDN. В этой статье мы сосредоточены на IP/MPLS-SDN, предоставленном поставщиками маршрутизатора. Ericsson и Juniper предлагают продукты IP/MPLS SDN Network Architecture. Операции немного отличаются, но связь между виртуальной машиной на основе SDN очень похожа.
В основном облаке виртуализированные серверы. В гипервизоре сервера запустите встроенный VROUTER/VSWITCH. Контроллер SDN обеспечивает конфигурацию туннеля между виртуализированным сервером и маршрутизатором DC G/W (маршрутизатор PE, который создает MPLS L3 VPN в облачном центре обработки данных). Создайте туннели SDN (то есть MPLS GRE или VXLAN) между каждой виртуальной машиной (например, Core 5G IOT) и маршрутизаторами DC G/W в основном облаке.
Затем контроллер SDN управляет отображением между этими туннелями и MPLS L3 VPN, таким как VPN IoT. Процесс такой же в краевом облаке, создавая ломтик IoT, подключенный от края облака, к основной цепи IP/MPLS и вплоть до основного облака. Этот процесс может быть реализован на основе технологий и стандартов, которые являются зрелыми и доступными до сих пор.
(3) Нарезка сети между Edge и Core Cloud: IP/MPLS-SDN
Теперь остается мобильная сеть Fronthawall. Как мы можем сократить эту мобильную сеть Fronthold между Edge Cloud и 5G RU? Прежде всего, первая сеть 5G должна быть определена в первую очередь. Существуют некоторые варианты обсуждаемых (например, внедрение новой форвардной сети на основе пакетов путем переопределения функциональности DU и RU), но никакого стандартного определения еще не было сделано. Следующий рисунок представляет собой диаграмму, представленную в рабочей группе ITU IMT 2020, и приводит пример виртуализированной сети Fronhaul.
Пример нарезки сети 5G C-Ran по организации МСЭ
Время публикации: февраль-02-2024
