5G ja võrgu viilutamine
Kui 5G on laialdaselt mainitud, on nende hulgas kõige rohkem arutatud tehnoloogia. Võrguoperaatorid nagu KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT ja seadmete müüjad nagu Ericsson, Nokia ja Huawei usuvad kõik, et võrgu viilutamine on ideaalne võrguarhitektuur 5G ajastu jaoks.
See uus tehnoloogia võimaldab operaatoritel jagada riistvarainfrastruktuuris mitu virtuaalset otsast lõpuni võrku ning iga võrguviil on loogiliselt eraldatud seadmest, juurdepääsuvõrgust, transpordivõrgust ja tuumivõrgust, et täita erinevat tüüpi teenuste erinevaid omadusi.
Iga võrguviilu jaoks on täielikult tagatud spetsiaalsed ressursid, näiteks virtuaalsed serverid, võrgu ribalaius ja teenuse kvaliteet. Kuna viilud on üksteisest isoleeritud, ei mõjuta vigu või ebaõnnestumised ühe viiluga teiste viilude suhtlemist.
Miks vajab 5G võrgu viilutamist?
Alates minevikust kuni praeguse 4G -võrguni teenindavad mobiilsidevõrgud peamiselt mobiiltelefone ja tavaliselt ainult mobiiltelefonide jaoks optimeerimist. 5G -ajastul peavad mobiilsidevõrgud aga pakkuma erinevat tüüpi ja nõudeid. Paljud nimetatud rakenduse stsenaariumid hõlmavad mobiilset lairibaühendust, suuremahulist asjade Interneti ja misjonikriitilist asjade Interneti. Nad kõik vajavad erinevat tüüpi võrke ja neil on erinevad nõuded liikuvuse, raamatupidamise, turvalisuse, poliitika kontrolli, latentsuse, usaldusväärsuse ja nii edasi.
Näiteks ühendab laiaulatuslik Interneti-teenus fikseeritud andureid, et mõõta temperatuuri, niiskust, sademeid jne. Meeleavaldus ei ole vaja mobiilsidevõrgus olevate peamiste serveerivate telefonide käskkirjade, asukohauuenduste ja muude funktsioonide järele. Lisaks nõuavad missioonikriitilised Interneti-teenused nagu autonoomne juhtimine ja robotite kaugjuhtimispult mitme millisekundi latentsust, mis erineb väga mobiilse lairibateenuste hulgast.
5G peamised rakenduse stsenaariumid
Kas see tähendab, et vajame iga teenuse jaoks spetsiaalset võrku? Näiteks teenindab üks 5G mobiiltelefone, üks teenindab 5G massiivset Interneti -i ja üks teenindab 5G missiooni kriitilist asjatundlikku asja. Me ei pea seda tegema, kuna saame kasutada võrgu viilutamist, et jagada mitu loogilist võrku eraldi füüsilisest võrgust, mis on väga kulutõhus lähenemisviis!
Rakenduse nõuded võrgu viilutamiseks
NGMN -i välja antud 5G valges paberis kirjeldatud 5G võrguviil on näidatud allpool:
Kuidas rakendame võrgu lõpp-võrgu viilutamist?
(1) 5G traadita juurdepääsuvõrk ja tuumivõrk: NFV
Tänases mobiilsidevõrgus on peamine seade mobiiltelefon. RAN (DU ja RU) ja põhifunktsioonid on ehitatud RAN -i müüjate pakutavatest spetsiaalsetest võrguseadmetest. Võrgu viilutamise rakendamiseks on võrgufunktsiooni virtualiseerimine (NFV) eeltingimus. Põhimõtteliselt on NFV peamine idee kasutusele võtta võrgufunktsiooni tarkvara (st MME, S/P-GW ja PCRF-i pakkide tuum ja DU RAN-is) kõik virtuaalsetes masinates kommertsserverites, mitte eraldi nende spetsiaalses võrguseadmetes. Sel viisil käsitletakse RAN -i servapilvena, samal ajal kui südamiku funktsiooni käsitletakse tuumapilvena. Servas ja tuumapilves asuvate VM -ide vaheline ühendus on konfigureeritud SDN -i abil. Seejärel luuakse iga teenuse jaoks viil (st telefonilõike, massiivne asjade Interneti viil, missiooni kriitiline asjade Interneti viil jne).
Kuidas rakendada ühte võrgu viilutamist (I)?
Alloleval joonisel on näidatud, kuidas iga teenusepõhist rakendust saab igasse viilu virtualiseerida ja installida. Näiteks saab viilutamise konfigureerida järgmiselt:
(1) UHD viilutamine: virtualiseerivad DU, 5G Core (UP) ja vahemälu serverid Edge Cloudis ning virtualiseerivad 5G südamiku (CP) ja MVO serverid Core Cloudis
2
(3) Suuremahuline asjade Interneti viilutamine (nt andurivõrgud): lihtsa ja kerge 5G tuuma virtualiseerimisel tuumapilve pole liikuvuse haldamise võimalusi
(4) Missiooni kriitiline asjade Interneti viilutamine: 5G südamikud (UP) ja sellega seotud serverid (nt V2X-serverid) servapilve minimeerimiseks ülekande latentsuse minimeerimiseks
Siiani on meil vaja luua spetsiaalsed viilud erinevate nõuetega teenuste jaoks. Ja virtuaalsed võrgufunktsioonid paigutatakse erinevatele teenuse omadustele erinevates kohtades (st Edge Cloud või Core Cloud). Lisaks võivad mõned viilud, kuid mitte teistes vajalikud mõned võrgufunktsioonid, näiteks arveldus, poliitikakontroll jne. Operaatorid saavad kohandada võrgu viilutamist nii, nagu nad soovivad, ja tõenäoliselt kõige kuluefektiivsemat viisi.
Kuidas rakendada ühte võrgu viilutamist (I)?
(2) Võrgu viilutamine serva ja tuumapilve vahel: IP/MPLS-SDN
Tarkvara määratletud võrgustike loomine, ehkki lihtne kontseptsioon, kui see esmakordselt tutvustati, muutub üha keerukamaks. Kui näitena on ülekatte vorm, võib SDN -tehnoloogia pakkuda võrguühendust virtuaalsete masinate vahel olemasolevas võrguinfrastruktuuris.
Lõpp-otsavõrgu viilutamine
Esiteks vaatame, kuidas tagada, et servapilve ja Core Cloud Virtuaalmasinate vaheline võrguühendus on turvaline. Virtuaalsete masinate vahelist võrku tuleb rakendada IP/MPLS-SDN ja Transpordi SDN põhjal. Selles artiklis keskendume ruuteri müüjate pakutavatele IP/MPLS-SDN-ile. Ericsson ja Juniper pakuvad mõlemad IP/MPLS SDN võrguarhitektuuritooteid. Toimingud on pisut erinevad, kuid SDN-põhiste VM-ide vaheline ühendus on väga sarnane.
Tuumapilves on virtualiseeritud serverid. Käivitage serveri hüperviisoris sisseehitatud vrouter/vswitch. SDN -kontroller pakub tunneli konfiguratsiooni virtualiseeritud serveri ja alalisvoolu G/W ruuteri vahel (PE -ruuter, mis loob pilveandmekeskuses MPLS L3 VPN). Looge iga virtuaalse masina vahel SDN -tunnelid (st MPLS GRE või VXLAN) (nt 5G IoT Core) ja DC G/W ruuterid tuumapilves.
Seejärel haldab SDN -kontroller nende tunnelite ja MPLS L3 VPN, näiteks IoT VPN, kaardistamist. Protsess on servapilves sama, luues servapilvest ühendatud Interneti -viil IP/MPLS -i selgrooga ja kogu tuumpilveni. Seda protsessi saab rakendada tehnoloogiate ja standardite põhjal, mis on küpsed ja saadaval seni.
(3) Võrgu viilutamine serva ja tuumapilve vahel: IP/MPLS-SDN
Nüüd jääb alles mobiilne Fronthawall võrk. Kuidas lõime selle mobiilse eesrindliku võrgu servapilve ja 5G RU vahel? Esiteks tuleb kõigepealt määratleda 5G esiharude võrk. Arutelu all on mõned võimalused (nt tutvustatakse uut paketipõhist edasisi võrku, määratledes uuesti DU ja Ru funktsionaalsuse), kuid standardset määratlust pole veel tehtud. Järgmine joonis on ITU IMT 2020 töörühmas esitatud diagramm ja see toob näite virtualiseeritud Fronhauli võrgust.
Näide ITU organisatsiooni 5G C-RAN-võrgustiku viilutamise kohta
Postiaeg: veebruar-02-2024
