5G dan Pemotongan Jaringan
Ketika 5G disebutkan secara luas, Network Slicing menjadi teknologi yang paling banyak dibicarakan di antara mereka. Operator jaringan seperti KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT, dan vendor peralatan seperti Ericsson, Nokia, dan Huawei semuanya percaya bahwa Network Slicing adalah arsitektur jaringan yang ideal untuk era 5G.
Teknologi baru ini memungkinkan operator untuk membagi beberapa jaringan virtual end-to-end dalam infrastruktur perangkat keras, dan setiap Network Slice secara logis diisolasi dari perangkat, jaringan akses, jaringan transportasi, dan jaringan inti untuk memenuhi karakteristik berbeda dari berbagai jenis layanan.
Untuk setiap Network Slice, sumber daya khusus seperti server virtual, bandwidth jaringan, dan kualitas layanan dijamin sepenuhnya. Karena irisan diisolasi satu sama lain, kesalahan atau kegagalan pada satu irisan tidak akan mempengaruhi komunikasi irisan lainnya.
Mengapa 5G memerlukan Network Slicing?
Dari dulu hingga jaringan 4G saat ini, jaringan seluler terutama melayani telepon seluler, dan umumnya hanya melakukan beberapa optimasi untuk telepon seluler. Namun, di era 5G, jaringan seluler perlu melayani perangkat dengan berbagai jenis dan kebutuhan. Banyak skenario aplikasi yang disebutkan mencakup broadband seluler, iot skala besar, dan iot yang sangat penting. Mereka semua memerlukan jenis jaringan yang berbeda dan memiliki persyaratan berbeda dalam mobilitas, akuntansi, keamanan, kontrol kebijakan, latensi, keandalan, dan sebagainya.
Misalnya, layanan iot skala besar menghubungkan sensor tetap untuk mengukur suhu, kelembapan, curah hujan, dll. Tidak diperlukan serah terima, pembaruan lokasi, dan fitur lain dari telepon layanan utama di jaringan seluler. Selain itu, layanan IoT yang sangat penting seperti pengemudian otonom dan kendali robot jarak jauh memerlukan latensi end-to-end beberapa milidetik, yang sangat berbeda dengan layanan broadband seluler.
Skenario Aplikasi Utama 5G
Apakah ini berarti kita memerlukan jaringan khusus untuk setiap layanan? Misalnya, satu melayani ponsel 5G, satu lagi melayani iot masif 5G, dan satu lagi melayani iot kritis misi 5G. Kita tidak perlu melakukannya, karena kita dapat menggunakan pemotongan jaringan untuk memisahkan beberapa jaringan logis dari jaringan fisik yang terpisah, yang merupakan pendekatan yang sangat hemat biaya!
Persyaratan Aplikasi untuk Pemotongan Jaringan
Irisan jaringan 5G yang dijelaskan dalam kertas putih 5G yang dirilis oleh NGMN ditunjukkan di bawah ini:
Bagaimana kita menerapkan Network Slicing ujung ke ujung?
(1) Jaringan akses nirkabel 5G dan jaringan inti: NFV
Dalam jaringan seluler saat ini, perangkat utamanya adalah telepon seluler. RAN(DU dan RU) dan fungsi inti dibangun dari peralatan jaringan khusus yang disediakan oleh vendor RAN. Untuk mengimplementasikan network slicing, Network Function Virtualization (NFV) merupakan prasyarat. Pada dasarnya, ide utama NFV adalah untuk menyebarkan perangkat lunak fungsi jaringan (yaitu MME, S/P-GW dan PCRF di inti paket dan DU di RAN) semuanya di mesin virtual di server komersial, bukan secara terpisah di server khusus mereka. perangkat jaringan. Dengan cara ini, RAN diperlakukan sebagai edge cloud, sedangkan fungsi inti diperlakukan sebagai core cloud. Koneksi antara VMS yang terletak di edge dan di core cloud dikonfigurasi menggunakan SDN. Kemudian, sebuah irisan dibuat untuk setiap layanan (yaitu potongan telepon, potongan iot besar-besaran, potongan iot kritis misi, dll.).
Bagaimana cara mengimplementasikan salah satu Network Slicing (I)?
Gambar di bawah menunjukkan bagaimana setiap aplikasi khusus layanan dapat divirtualisasikan dan diinstal di setiap irisan. Misalnya, pemotongan dapat dikonfigurasi sebagai berikut:
(1) Pemotongan UHD: memvirtualisasikan server DU, 5G core (UP) dan cache di edge cloud, serta memvirtualisasikan server 5G core (CP) dan MVO di core cloud
(2) Pemotongan telepon: memvirtualisasikan inti 5G (UP dan CP) dan server IMS dengan kemampuan mobilitas penuh di cloud inti
(3) Pemotongan iot skala besar (misalnya, jaringan sensor): Virtualisasi inti 5G yang sederhana dan ringan di cloud inti tidak memiliki kemampuan manajemen mobilitas
(4) Pemotongan iot yang sangat penting: Virtualisasi inti 5G (UP) dan server terkait (misalnya, server V2X) di edge cloud untuk meminimalkan latensi transmisi
Sejauh ini, kami perlu membuat irisan khusus untuk layanan dengan kebutuhan berbeda. Dan fungsi jaringan virtual ditempatkan di lokasi berbeda di setiap irisan (yaitu edge cloud atau core cloud) sesuai dengan karakteristik layanan yang berbeda. Selain itu, beberapa fungsi jaringan, seperti penagihan, kontrol kebijakan, dll., mungkin diperlukan di beberapa bagian, namun tidak di bagian lain. Operator dapat menyesuaikan pemotongan jaringan sesuai keinginan mereka, dan mungkin cara yang paling hemat biaya.
Bagaimana cara mengimplementasikan salah satu Network Slicing (I)?
(2) Pemotongan jaringan antara edge dan core cloud: IP/MPLS-SDN
Jaringan yang ditentukan perangkat lunak, meskipun merupakan konsep sederhana ketika pertama kali diperkenalkan, menjadi semakin kompleks. Misalnya saja dalam bentuk Overlay, teknologi SDN dapat menyediakan koneksi jaringan antar mesin virtual pada infrastruktur jaringan yang ada.
Pemotongan Jaringan ujung ke ujung
Pertama, kami melihat cara memastikan bahwa koneksi jaringan antara edge cloud dan mesin virtual cloud inti aman. Jaringan antar mesin virtual perlu diimplementasikan berdasarkan IP/MPLS-SDN dan Transport SDN. Dalam tulisan ini, kami fokus pada IP/MPLS-SDN yang disediakan oleh vendor router. Ericsson dan Juniper keduanya menawarkan produk arsitektur jaringan IP/MPLS SDN. Pengoperasiannya sedikit berbeda, namun konektivitas antara VMS berbasis SDN sangat mirip.
Di cloud inti terdapat server tervirtualisasi. Di hypervisor server, jalankan vRouter/vSwitch bawaan. Pengontrol SDN menyediakan konfigurasi terowongan antara server tervirtualisasi dan router DC G/W (router PE yang membuat VPN MPLS L3 di pusat data cloud). Buat terowongan SDN (yaitu MPLS GRE atau VXLAN) antara setiap mesin virtual (misalnya inti 5G IoT) dan router DC G/W di cloud inti.
Pengontrol SDN kemudian mengelola pemetaan antara terowongan ini dan VPN MPLS L3, seperti IoT VPN. Prosesnya sama di edge cloud, membuat potongan iot yang terhubung dari edge cloud ke backbone IP/MPLS dan terus ke core cloud. Proses ini dapat dilaksanakan berdasarkan teknologi dan standar yang sudah matang dan tersedia selama ini.
(3) Pemotongan jaringan antara edge dan core cloud: IP/MPLS-SDN
Yang tersisa sekarang adalah jaringan mobile fronthawall. Bagaimana cara kita memotong jaringan fronthold seluler antara edge cloud dan 5G RU? Pertama-tama, jaringan front-haul 5G harus didefinisikan terlebih dahulu. Ada beberapa pilihan yang sedang dibahas (misalnya, memperkenalkan jaringan forward berbasis paket baru dengan mendefinisikan ulang fungsi DU dan RU), namun belum ada definisi standar yang dibuat. Gambar berikut merupakan diagram yang disajikan pada kelompok kerja ITU IMT 2020 dan memberikan contoh jaringan fronhaul tervirtualisasi.
Contoh Pemotongan Jaringan 5G C-RAN oleh Organisasi ITU
Waktu posting: 02 Februari 2024
