5G a Slisio Rhwydwaith
Pan sonnir yn helaeth am 5G, Network Slicing yw'r dechnoleg a drafodir fwyaf yn eu plith. Mae gweithredwyr rhwydwaith fel KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT, a gwerthwyr offer fel Ericsson, Nokia, a Huawei i gyd yn credu mai Network Slicing yw'r bensaernïaeth rhwydwaith ddelfrydol ar gyfer oes 5G.
Mae'r dechnoleg newydd hon yn caniatáu i weithredwyr rannu nifer o rwydweithiau rhithwir o'r dechrau i'r diwedd mewn seilwaith caledwedd, ac mae pob Sleisen Rhwydwaith wedi'i hynysu'n rhesymegol o'r ddyfais, y rhwydwaith mynediad, y rhwydwaith trafnidiaeth a'r rhwydwaith craidd i fodloni gwahanol nodweddion gwahanol fathau o wasanaethau.
Ar gyfer pob Sleisen Rhwydwaith, mae adnoddau pwrpasol fel gweinyddion rhithwir, lled band rhwydwaith, ac ansawdd gwasanaeth wedi'u gwarantu'n llawn. Gan fod sleisys wedi'u hynysu oddi wrth ei gilydd, ni fydd gwallau na methiannau mewn un sleisen yn effeithio ar gyfathrebu sleisys eraill.
Pam mae angen Slisio Rhwydwaith ar 5G?
O'r rhwydwaith 4G yn y gorffennol hyd at y presennol, mae rhwydweithiau symudol yn gwasanaethu ffonau symudol yn bennaf, ac yn gyffredinol dim ond rhywfaint o optimeiddio ar gyfer ffonau symudol y maent yn ei wneud. Fodd bynnag, yn oes 5G, mae angen i rwydweithiau symudol wasanaethu dyfeisiau o wahanol fathau a gofynion. Mae llawer o'r senarios cymhwysiad a grybwyllir yn cynnwys band eang symudol, Rhyngrwyd Pethau ar raddfa fawr, a Rhyngrwyd Pethau hanfodol i'r genhadaeth. Mae angen gwahanol fathau o rwydweithiau ar bob un ohonynt ac mae ganddynt wahanol ofynion o ran symudedd, cyfrifyddu, diogelwch, rheoli polisïau, oedi, dibynadwyedd ac yn y blaen.
Er enghraifft, mae gwasanaeth Rhyngrwyd Pethau ar raddfa fawr yn cysylltu synwyryddion sefydlog i fesur tymheredd, lleithder, glawiad, ac ati. Nid oes angen trosglwyddo, diweddariadau lleoliad, a nodweddion eraill y prif ffonau sy'n gwasanaethu'r rhwydwaith symudol. Yn ogystal, mae gwasanaethau Rhyngrwyd Pethau hanfodol fel gyrru ymreolaethol a rheoli robotiaid o bell angen oedi o sawl milieiliad o'r dechrau i'r diwedd, sy'n wahanol iawn i wasanaethau band eang symudol.
Prif Senarios Cymhwysiad 5G
Ydy hyn yn golygu bod angen rhwydwaith pwrpasol arnom ar gyfer pob gwasanaeth? Er enghraifft, mae un yn gwasanaethu ffonau symudol 5G, un yn gwasanaethu Rhyngrwyd Pethau enfawr 5G, ac un yn gwasanaethu Rhyngrwyd Pethau hanfodol 5G. Nid oes angen i ni wneud hynny, oherwydd gallwn ddefnyddio sleisio rhwydwaith i rannu nifer o rwydweithiau rhesymegol o rwydwaith ffisegol ar wahân, sy'n ddull cost-effeithiol iawn!
Gofynion Cais ar gyfer Slisio Rhwydwaith
Dangosir isod y sleisen rhwydwaith 5G a ddisgrifir yn y papur gwyn 5G a ryddhawyd gan yr NGMN:
Sut ydym ni'n gweithredu Slisio Rhwydwaith o'r dechrau i'r diwedd?
(1) Rhwydwaith mynediad diwifr 5G a rhwydwaith craidd: NFV
Yn rhwydwaith symudol heddiw, y ffôn symudol yw'r brif ddyfais. Mae RAN (DU ac RU) a swyddogaethau craidd yn cael eu hadeiladu o offer rhwydwaith pwrpasol a ddarperir gan werthwyr RAN. I weithredu sleisio rhwydwaith, mae Rhithwiroli Swyddogaethau Rhwydwaith (NFV) yn rhagofyniad. Yn y bôn, prif syniad NFV yw defnyddio meddalwedd swyddogaeth rhwydwaith (h.y. MME, S/P-GW a PCRF yng nghraidd y pecyn a DU yn y RAN) i gyd yn y peiriannau rhithwir ar y gweinyddion masnachol yn lle ar wahân yn eu dyfeisiau rhwydwaith pwrpasol. Yn y modd hwn, mae'r RAN yn cael ei drin fel y cwmwl ymyl, tra bod y swyddogaeth graidd yn cael ei drin fel y cwmwl craidd. Mae'r cysylltiad rhwng VMS sydd wedi'i leoli ar yr ymyl ac yn y cwmwl craidd wedi'i ffurfweddu gan ddefnyddio SDN. Yna, crëir sleisen ar gyfer pob gwasanaeth (h.y. sleisen ffôn, sleisen iot enfawr, sleisen iot hanfodol i'r genhadaeth, ac ati).
Sut i weithredu un o'r Network Slicing(I)?
Mae'r ffigur isod yn dangos sut y gellir rhithwiroli a gosod pob cymhwysiad penodol i wasanaeth ym mhob sleisen. Er enghraifft, gellir ffurfweddu sleisio fel a ganlyn:
(1) Slisio UHD: rhithwiroli gweinyddion DU, craidd 5G (UP) a storfa yn y cwmwl ymyl, a rhithwiroli gweinyddion craidd 5G (CP) ac MVO yn y cwmwl craidd
(2) Slisio ffonau: rhithwiroli creiddiau 5G (UP a CP) a gweinyddion IMS gyda galluoedd symudedd llawn yn y cwmwl craidd
(3) Slisio IoT ar raddfa fawr (e.e., rhwydweithiau synhwyrydd): Nid oes gan rithwiroli craidd 5G syml a ysgafn yn y cwmwl craidd unrhyw alluoedd rheoli symudedd.
(4) Slisio pethau rhyngrwyd hanfodol i'r genhadaeth: Rhithwiroli creiddiau 5G (UP) a gweinyddion cysylltiedig (e.e. gweinyddion V2X) yn y cwmwl ymyl i leihau oedi trosglwyddo
Hyd yn hyn, rydym wedi gorfod creu sleisys pwrpasol ar gyfer gwasanaethau â gofynion gwahanol. Ac mae'r swyddogaethau rhwydwaith rhithwir wedi'u gosod mewn gwahanol leoliadau ym mhob sleisen (h.y., cwmwl ymyl neu gwmwl craidd) yn ôl gwahanol nodweddion gwasanaeth. Yn ogystal, efallai y bydd angen rhai swyddogaethau rhwydwaith, fel bilio, rheoli polisi, ac ati, mewn rhai sleisys, ond nid mewn eraill. Gall gweithredwyr addasu sleisio rhwydwaith yn y ffordd y maent ei eisiau, ac mae'n debyg mai dyma'r ffordd fwyaf cost-effeithiol.
Sut i weithredu un o'r Network Slicing(I)?
(2) Slisio rhwydwaith rhwng y cwmwl ymyl a chraidd: IP/MPLS-SDN
Er bod rhwydweithio wedi'i ddiffinio gan feddalwedd yn gysyniad syml pan gafodd ei gyflwyno gyntaf, mae'n dod yn fwyfwy cymhleth. Gan gymryd ffurf Overlay fel enghraifft, gall technoleg SDN ddarparu cysylltiad rhwydwaith rhwng peiriannau rhithwir ar y seilwaith rhwydwaith presennol.
Slisio Rhwydwaith o'r Dechrau i'r Diwedd
Yn gyntaf, rydym yn edrych ar sut i sicrhau bod y cysylltiad rhwydwaith rhwng y cwmwl ymyl a pheiriannau rhithwir craidd y cwmwl yn ddiogel. Mae angen gweithredu'r rhwydwaith rhwng y peiriannau rhithwir yn seiliedig ar IP/MPLS-SDN a Transport SDN. Yn y papur hwn, rydym yn canolbwyntio ar IP/MPLS-SDN a ddarperir gan werthwyr llwybryddion. Mae Ericsson a Juniper ill dau yn cynnig cynhyrchion pensaernïaeth rhwydwaith IP/MPLS SDN. Mae'r gweithrediadau ychydig yn wahanol, ond mae'r cysylltedd rhwng VMS sy'n seiliedig ar SDN yn debyg iawn.
Yn y cwmwl craidd mae gweinyddion rhithwir. Yn hypervisor y gweinydd, rhedeg y vRouter/vSwitch adeiledig. Mae'r rheolydd SDN yn darparu'r cyfluniad twnnel rhwng y gweinydd rhithwir a'r llwybrydd DC G/W (y llwybrydd PE sy'n creu'r MPLS L3 VPN yng nghanolfan ddata'r cwmwl). Creu twneli SDN (h.y. MPLS GRE neu VXLAN) rhwng pob peiriant rhithwir (e.e. craidd 5G IoT) a llwybryddion DC G/W yn y cwmwl craidd.
Yna mae'r rheolydd SDN yn rheoli'r mapio rhwng y twneli hyn a'r MPLS L3 VPN, fel y IoT VPN. Mae'r broses yr un fath yn y cwmwl ymyl, gan greu sleisen IoT wedi'i chysylltu o'r cwmwl ymyl i'r asgwrn cefn IP/MPLS a'r holl ffordd i'r cwmwl craidd. Gellir gweithredu'r broses hon yn seiliedig ar dechnolegau a safonau sydd wedi aeddfedu ac ar gael hyd yn hyn.
(3) Slisio rhwydwaith rhwng y cwmwl ymyl a chraidd: IP/MPLS-SDN
Yr hyn sy'n weddill nawr yw'r rhwydwaith blaendal symudol. Sut ydym ni'n torri'r rhwydwaith blaendal symudol hwn rhwng y cwmwl ymyl a'r RU 5G? Yn gyntaf oll, rhaid diffinio'r rhwydwaith blaen-haul 5G yn gyntaf. Mae rhai opsiynau dan drafodaeth (e.e., cyflwyno rhwydwaith blaen-haul newydd sy'n seiliedig ar becynnau trwy ailddiffinio ymarferoldeb DU ac RU), ond nid oes diffiniad safonol wedi'i wneud eto. Mae'r ffigur canlynol yn ddiagram a gyflwynwyd yng ngweithgor ITU IMT 2020 ac mae'n rhoi enghraifft o rwydwaith blaen-haul rhithwir.
Enghraifft o Sleisio Rhwydwaith C-RAN 5G gan Sefydliad ITU
Amser postio: Chwefror-02-2024
