5G және желіні кесу
5G туралы кеңінен айтылған кезде, желіні кесу олардың арасында ең көп талқыланатын технология болып табылады. KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT сияқты желі операторлары және Ericsson, Nokia және Huawei сияқты жабдық жеткізушілері Network Slicing 5G дәуірі үшін тамаша желі архитектурасы деп санайды.
Бұл жаңа технология операторларға аппараттық инфрақұрылымда бірнеше виртуалды түпкілікті желілерді бөлуге мүмкіндік береді және әр Network Slice әртүрлі қызмет түрлерінің әртүрлі сипаттамаларын қанағаттандыру үшін құрылғыдан, кіру желісінен, көлік желісінен және негізгі желіден логикалық түрде оқшауланған.
Әрбір Network Slice үшін виртуалды серверлер, желінің өткізу қабілеті және қызмет көрсету сапасы сияқты арнайы ресурстарға толық кепілдік беріледі. Кесінділер бір-бірінен оқшауланғандықтан, бір кесіндідегі қателер немесе сәтсіздіктер басқа кесінділердің байланысына әсер етпейді.
Неліктен 5G желілік кесуді қажет етеді?
Бұрыннан бастап қазіргі 4G желісіне дейін ұялы желілер негізінен ұялы телефондарға қызмет етеді және әдетте ұялы телефондар үшін кейбір оңтайландыруларды жасайды. Дегенмен, 5G дәуірінде мобильді желілер әртүрлі типтегі және талаптардағы құрылғыларға қызмет көрсетуі керек. Аталмыш қолданба сценарийлерінің көпшілігіне мобильді кең жолақты, ауқымды iot және миссия үшін маңызды iot кіреді. Олардың барлығы желілердің әртүрлі түрлерін қажет етеді және ұтқырлық, есепке алу, қауіпсіздік, саясатты бақылау, кідіріс, сенімділік және т.б. талаптары әртүрлі.
Мысалы, ауқымды iot қызметі температураны, ылғалдылықты, жауын-шашынды және т.б. өлшеу үшін бекітілген сенсорларды қосады. Ұялы желідегі негізгі қызмет көрсететін телефондарды ауыстыру, орынды жаңарту және басқа мүмкіндіктер қажет емес. Бұған қоса, автономды жүргізу және роботтарды қашықтан басқару сияқты миссиясы үшін маңызды iot қызметтері мобильді кең жолақты қызметтерден өте ерекшеленетін бірнеше миллисекундтық кідірісті қажет етеді.
5G қолданбасының негізгі сценарийлері
Бұл әрбір қызмет үшін арнайы желі қажет дегенді білдіре ме? Мысалы, біреуі 5G ұялы телефондарына қызмет көрсетеді, біреуі 5G массивтік иотына қызмет етеді, ал біреуі 5G миссиясының маңызды Iot қызметіне қызмет етеді. Бізге қажет емес, өйткені біз жеке физикалық желіден бірнеше логикалық желілерді бөлу үшін желілік кесуді пайдалана аламыз, бұл өте үнемді тәсіл!
Желіні кесуге арналған қолданбаға қойылатын талаптар
NGMN шығарған 5G ақ қағазында сипатталған 5G желісінің бөлігі төменде көрсетілген:
Біз желілік кесуді қалай жүзеге асырамыз?
(1) 5G сымсыз кіру желісі және негізгі желі: NFV
Қазіргі мобильді желіде негізгі құрылғы – ұялы телефон. RAN(DU және RU) және негізгі функциялар RAN жеткізушілері қамтамасыз ететін арнайы желілік жабдықтан құрастырылған. Желіні бөлуді жүзеге асыру үшін желі функциясын виртуализациялау (NFV) міндетті шарт болып табылады. Негізінде, NFV-тің негізгі идеясы желілік функцияның бағдарламалық жасақтамасын (яғни пакеттік ядрода MME, S/P-GW және PCRF және RAN жүйесінде DU) барлығын бөлек бөлек емес, коммерциялық серверлердегі виртуалды машиналарда орналастыру болып табылады. желілік құрылғылар. Осылайша, RAN шеткі бұлт ретінде қарастырылады, ал негізгі функция негізгі бұлт ретінде қарастырылады. Шетінде және негізгі бұлтта орналасқан VMS арасындағы байланыс SDN көмегімен конфигурацияланады. Содан кейін әрбір қызмет үшін кесінді жасалады (яғни телефон тілігі, массивті iot тілігі, тапсырманың маңызды iot тілігі және т.б.).
Network Slicing(I) бірін қалай іске асыруға болады?
Төмендегі сурет әрбір қызметке арналған қолданбаны виртуализациялау және әрбір бөлікте орнату жолын көрсетеді. Мысалы, кесуді келесідей конфигурациялауға болады:
(1)UHD кесу: шеткі бұлттағы DU, 5G ядросы (UP) және кэш серверлерін виртуалдандыру және негізгі бұлтта 5G ядросы (CP) және MVO серверлерін виртуализациялау
(2) Телефонды кесу: негізгі бұлтта толық ұтқырлық мүмкіндіктері бар 5G өзектерін (UP және CP) және IMS серверлерін виртуализациялау
(3) Ірі масштабты iot кесу (мысалы, сенсорлық желілер): Негізгі бұлттағы қарапайым және жеңіл 5G ядросын виртуализациялаудың ұтқырлықты басқару мүмкіндіктері жоқ.
(4) Тасымалдаудың кідірісін азайту үшін 5G өзектерін (UP) және байланысты серверлерді (мысалы, V2X серверлері) шеткі бұлтта виртуализациялау.
Осы уақытқа дейін бізге әртүрлі талаптары бар қызметтер үшін арнайы кесінділер жасау қажет болды. Виртуалды желі функциялары әртүрлі қызмет сипаттамаларына сәйкес әр бөлікте (яғни, шеткі бұлт немесе негізгі бұлт) әртүрлі орындарға орналастырылады. Бұған қоса, кейбір желілік функциялар, мысалы, есеп айырысу, саясатты басқару және т.б. кейбір бөліктерде қажет болуы мүмкін, бірақ басқаларында қажет емес. Операторлар желілік кесуді өз қалаулары бойынша теңшей алады және, мүмкін, ең үнемді әдіс.
Network Slicing(I) бірін қалай іске асыруға болады?
(2) Шеткі және негізгі бұлт арасындағы желіні бөлу: IP/MPLS-SDN
Бағдарламалық жасақтамамен анықталған желі, ол алғаш рет енгізілген кезде қарапайым ұғым болғанымен, барған сайын күрделене түсуде. Мысал ретінде Overlay пішінін ала отырып, SDN технологиясы бар желілік инфрақұрылымдағы виртуалды машиналар арасында желілік қосылымды қамтамасыз ете алады.
Желінің ұшына кесу
Біріншіден, біз шеткі бұлт пен негізгі бұлттық виртуалды машиналар арасындағы желілік қосылымның қауіпсіз болуын қалай қамтамасыз ету керектігін қарастырамыз. Виртуалды машиналар арасындағы желі IP/MPLS-SDN және Transport SDN негізінде жүзеге асырылуы керек. Бұл мақалада біз маршрутизатор жеткізушілері ұсынған IP/MPLS-SDN-ге назар аударамыз. Ericsson және Juniper екеуі де IP/MPLS SDN желі архитектурасы өнімдерін ұсынады. Әрекеттер сәл өзгеше, бірақ SDN негізіндегі VMS арасындағы байланыс өте ұқсас.
Негізгі бұлтта виртуалды серверлер бар. Сервердің гипервизорында кірістірілген vRouter/vSwitch іске қосыңыз. SDN контроллері виртуалдандырылған сервер мен DC G/W маршрутизаторы (бұлттық деректер орталығында MPLS L3 VPN жасайтын PE маршрутизаторы) арасындағы туннель конфигурациясын қамтамасыз етеді. Негізгі бұлттағы әрбір виртуалды машина (мысалы, 5G IoT ядросы) мен DC G/W маршрутизаторлары арасында SDN туннельдерін (яғни MPLS GRE немесе VXLAN) жасаңыз.
Содан кейін SDN контроллері осы туннельдер мен IoT VPN сияқты MPLS L3 VPN арасындағы салыстыруды басқарады. Процесс жиек бұлтында бірдей, шеткі бұлттан IP/MPLS магистральына және негізгі бұлтқа дейін жалғанған iot кесіндісін жасайды. Бұл процесс жетілген және осы уақытқа дейін қолжетімді технологиялар мен стандарттар негізінде жүзеге асырылуы мүмкін.
(3) Желінің шеткі және негізгі бұлт арасындағы кесіндісі: IP/MPLS-SDN
Енді мобильді fronthawall желісі қалады. Бұл мобильді алдыңғы желіні шеткі бұлт пен 5G RU арасындағы қалай кесеміз? Ең алдымен, 5G фронтальды желісін анықтау керек. Талқыланып жатқан кейбір опциялар бар (мысалы, DU және RU функционалдығын қайта анықтау арқылы жаңа пакеттік бағыттау желісін енгізу), бірақ әлі стандартты анықтама жасалмаған. Төмендегі сурет ITU IMT 2020 жұмыс тобында ұсынылған диаграмма және виртуалдандырылған фронхаул желісінің мысалын береді.
ITU ұйымының 5G C-RAN желісін кесу мысалы
Жіберу уақыты: 02 ақпан 2024 ж
