5G eta Sarearen Mozketa
5G aipatzen denean, Sarearen Mozketa da gehien eztabaidatzen den teknologia. KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT bezalako sare-operadoreek eta Ericsson, Nokia eta Huawei bezalako ekipamendu-saltzaileek uste dute Sarearen Mozketa dela 5G arorako sare-arkitektura aproposa.
Teknologia berri honek operadoreei aukera ematen die hainbat sare birtual mutur-muturrekoak hardware azpiegitura batean banatzeko, eta Sare Zati bakoitza logikoki isolatuta dago gailutik, sarbide-saretik, garraio-saretik eta sare nagusitik, zerbitzu mota desberdinen ezaugarri desberdinak asetzeko.
Sare Zati bakoitzerako, baliabide dedikatuak, hala nola zerbitzari birtualak, sarearen banda-zabalera eta zerbitzuaren kalitatea, guztiz bermatuta daude. Zatiak elkarrengandik isolatuta daudenez, zati bateko erroreek edo hutsegiteek ez dute beste zatien komunikazioan eragingo.
Zergatik behar du 5G-k sarearen zatiketa?
Iraganetik gaur egungo 4G sarera, sare mugikorrek batez ere telefono mugikorrei ematen diete zerbitzua, eta, oro har, telefono mugikorretarako optimizazio batzuk baino ez dituzte egiten. Hala ere, 5G aroan, sare mugikorrek mota eta eskakizun desberdinetako gailuei eman behar diete zerbitzua. Aipatutako aplikazio-eszenatoki askok banda zabal mugikorra, eskala handiko gauzen internet eta misio kritikoko gauzen internet barne hartzen dituzte. Sare mota desberdinak behar dituzte guztiek, eta eskakizun desberdinak dituzte mugikortasunean, kontabilitatean, segurtasunean, politika-kontrolean, latentzian, fidagarritasunean eta abarretan.
Adibidez, eskala handiko interneteko konexio zerbitzu batek sentsore finkoak konektatzen ditu tenperatura, hezetasuna, euria eta abar neurtzeko. Ez da beharrezkoa sare mugikorreko telefono nagusien eskualdatze, kokapen eguneratze eta bestelako funtziorik egitea. Gainera, gidatze autonomoak eta roboten urrutiko kontrolak bezalako interneteko konexio zerbitzu kritikoek milisegundo batzuetako latentzia behar dute muturretik muturrerako, eta hori oso desberdina da banda zabaleko zerbitzu mugikorren aldean.
5G-ren aplikazio-eszenatoki nagusiak
Horrek esan nahi du zerbitzu bakoitzerako sare dedikatu bat behar dugula? Adibidez, batek 5G telefono mugikorrei ematen die zerbitzua, besteak 5G interneteko gauza masiboei, eta besteak 5G interneteko gauza kritikoei. Ez dugu beharrik, sarearen zatiketa erabil dezakegulako sare fisiko bereizi batetik hainbat sare logiko banatzeko, eta hori oso kostu-eraginkorra den ikuspegia da!
Sarearen zatiketaren aplikazio-eskakizunak
NGMN-k argitaratutako 5G txosten zurian deskribatutako 5G sarearen zatia behean ageri da:
Nola inplementatzen dugu muturretik muturrerako sare-xerratzea?
(1) 5G haririk gabeko sarbide-sarea eta sare nagusia: NFV
Gaur egungo sare mugikorrean, gailu nagusia telefono mugikorra da. RAN (DU eta RU) eta funtzio nagusiak RAN saltzaileek emandako sareko ekipamendu dedikatuetatik eraikitzen dira. Sarearen zatiketa ezartzeko, Sare Funtzioen Birtualizazioa (NFV) aurrebaldintza bat da. Funtsean, NFVren ideia nagusia sareko funtzioen softwarea (hau da, MME, S/P-GW eta PCRF paketeen nukleoan eta DU RANen) zerbitzari komertzialetako makina birtualetan zabaltzea da, sareko gailu dedikatuetan bereizita egon beharrean. Horrela, RAN ertzeko hodei gisa tratatzen da, eta funtzio nagusia, berriz, hodei nagusi gisa. Ertzean kokatutako VMSaren eta hodei nagusiaren arteko konexioa SDN erabiliz konfiguratzen da. Ondoren, zati bat sortzen da zerbitzu bakoitzerako (hau da, telefono zatia, IoT zati masiboa, IoT zati kritikoa, etab.).
Nola inplementatu Network Slicing(I)-etako bat?
Beheko irudiak zerbitzu-aplikazio espezifiko bakoitza nola birtualizatu eta zati bakoitzean instala daitekeen erakusten du. Adibidez, zatikatzea honela konfigura daiteke:
(1) UHD xerratzea: DU, 5G nukleo (UP) eta cache zerbitzariak birtualizatzea ertzeko hodeian, eta 5G nukleo (CP) eta MVO zerbitzariak birtualizatzea nukleo hodeian
(2) Telefonoen zatiketa: 5G nukleoak (UP eta CP) eta IMS zerbitzariak birtualizatzea mugikortasun gaitasun osoekin hodei nagusian
(3) Eskala handiko IoT xerratzea (adibidez, sentsore-sareak): 5G nukleo sinple eta arin bat hodei nagusian birtualizatzeak ez du mugikortasun-kudeaketa gaitasunik.
(4) IoT misio kritikorako zatiketa: 5G nukleoak (UP) eta lotutako zerbitzariak (adibidez, V2X zerbitzariak) ertzeko hodeian birtualizatzea transmisio-latentzia minimizatzeko.
Orain arte, eskakizun desberdinak dituzten zerbitzuetarako zati dedikatuak sortu behar izan ditugu. Eta sare birtualaren funtzioak zati bakoitzean kokapen desberdinetan kokatzen dira (hau da, ertzeko hodeian edo hodei nagusian), zerbitzuaren ezaugarri desberdinen arabera. Horrez gain, sareko funtzio batzuk, hala nola fakturazioa, politika-kontrola, etab., beharrezkoak izan daitezke zati batzuetan, baina ez beste batzuetan. Operadoreek sarearen zatiketa nahi duten moduan pertsonaliza dezakete, eta ziurrenik modurik kostu-eraginkorrena.
Nola inplementatu Network Slicing(I)-etako bat?
(2) Sarearen zatiketa ertzaren eta hodeiaren nukleoaren artean: IP/MPLS-SDN
Software bidez definitutako sareak, lehen aldiz aurkeztu zenean kontzeptu sinplea bazen ere, gero eta konplexuagoak bihurtzen ari dira. Gainjartzearen forma adibide gisa hartuta, SDN teknologiak sareko konexioa eman dezake dauden sare-azpiegituretako makina birtualen artean.
Muturretik muturrerako sare-xerratzea
Lehenik eta behin, ertzeko hodeiaren eta hodeiko makina birtualen arteko sare-konexioa segurua dela ziurtatzeko modua aztertuko dugu. Makina birtualen arteko sarea IP/MPLS-SDN eta Transport SDN oinarrituta inplementatu behar da. Lan honetan, bideratzaileen saltzaileek eskaintzen duten IP/MPLS-SDN-n zentratuko gara. Ericssonek eta Juniperrek IP/MPLS SDN sare-arkitektura produktuak eskaintzen dituzte. Funtzionamenduak apur bat desberdinak dira, baina SDN oinarritutako VMSen arteko konexioa oso antzekoa da.
Hodei nagusiaren barruan zerbitzari birtualizatuak daude. Zerbitzariaren hiperbisorean, exekutatu barneko vRouter/vSwitch-a. SDN kontrolagailuak tunelaren konfigurazioa eskaintzen du zerbitzari birtualizatuaren eta DC G/W bideratzailearen artean (hodeiko datu-zentroan MPLS L3 VPN sortzen duen PE bideratzailea). Sortu SDN tunelak (hau da, MPLS GRE edo VXLAN) makina birtual bakoitzaren (adibidez, 5G IoT nukleoa) eta hodei nagusiko DC G/W bideratzaileen artean.
SDN kontrolatzaileak tunel hauen eta MPLS L3 VPNaren arteko mapaketa kudeatzen du, hala nola IoT VPNa. Prozesua berdina da ertzeko hodeian, ertzeko hodeitik IP/MPLS bizkarrezurrera eta hodei nagusiraino konektatutako IoT zati bat sortuz. Prozesu hau orain arte helduak eta eskuragarri dauden teknologia eta estandarretan oinarrituta inplementa daiteke.
(3) Sarearen zatiketa ertzaren eta hodeiaren nukleoaren artean: IP/MPLS-SDN
Orain geratzen dena mugikorreko aurrealdeko sare bat da. Nola moztu dezakegu aurrealdeko sare mugikor hau ertzeko hodeiaren eta 5G RUaren artean? Lehenik eta behin, 5G aurrealdeko sare bat definitu behar da. Aukera batzuk eztabaidagai daude (adibidez, paketeetan oinarritutako aurreranzko sare berri bat sartzea DU eta RUren funtzionaltasuna birdefinituz), baina oraindik ez da definizio estandarrik egin. Hurrengo irudia ITU IMT 2020 lan-taldean aurkeztutako diagrama da eta birtualizatutako aurrealdeko sare baten adibidea ematen du.
ITU erakundeak 5G C-RAN sarearen zatiketaren adibidea
Argitaratze data: 2024ko otsailaren 2a
