5G dan pengiris jaringan
Ketika 5G disebutkan secara luas, pengiris jaringan adalah teknologi yang paling banyak dibahas 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 pengiris jaringan adalah arsitektur jaringan yang ideal untuk era 5G.
Teknologi baru ini memungkinkan operator untuk membagi beberapa jaringan end-to-end virtual dalam infrastruktur perangkat keras, dan setiap irisan jaringan secara logis diisolasi dari perangkat, jaringan akses, jaringan transportasi dan jaringan inti untuk memenuhi berbagai karakteristik berbagai jenis layanan.
Untuk setiap irisan jaringan, sumber daya khusus seperti server virtual, bandwidth jaringan, dan kualitas layanan dijamin sepenuhnya. Karena irisan diisolasi satu sama lain, kesalahan atau kegagalan dalam satu irisan tidak akan mempengaruhi komunikasi irisan lainnya.
Mengapa 5G membutuhkan pengiris jaringan?
Dari masa lalu ke jaringan 4G saat ini, jaringan seluler terutama melayani ponsel, dan umumnya hanya melakukan beberapa optimasi untuk ponsel. Namun, di era 5G, jaringan seluler perlu melayani perangkat dari berbagai jenis dan persyaratan. Banyak skenario aplikasi yang disebutkan termasuk broadband seluler, IoT skala besar, dan IoT misi-kritis. Mereka semua membutuhkan berbagai jenis jaringan dan memiliki persyaratan yang berbeda dalam mobilitas, akuntansi, keamanan, kontrol kebijakan, latensi, keandalan dan sebagainya.
Misalnya, layanan IoT skala besar menghubungkan sensor tetap untuk mengukur suhu, kelembaban, curah hujan, dll. Tidak perlu untuk serah terima, pembaruan lokasi, dan fitur lain dari ponsel penyajian utama di jaringan seluler. Selain itu, layanan IoT misi-kritis seperti mengemudi otonom dan kendali jarak jauh terhadap robot membutuhkan latensi ujung ke ujung beberapa milidetik, yang sangat berbeda dari layanan broadband seluler.
Skenario aplikasi utama 5G
Apakah ini berarti kita membutuhkan jaringan khusus untuk setiap layanan? Misalnya, satu menyajikan ponsel 5G, satu menyajikan 5G IoT besar -besaran, dan satu melayani IoT kritis misi 5G. Kami tidak perlu melakukannya, karena kami dapat menggunakan pengiris jaringan untuk memisahkan beberapa jaringan logis dari jaringan fisik yang terpisah, yang merupakan pendekatan yang sangat hemat biaya!
Persyaratan aplikasi untuk pengiris jaringan
Irisan jaringan 5G yang dijelaskan dalam kertas putih 5G yang dirilis oleh NGMN ditunjukkan di bawah ini:
Bagaimana kami menerapkan pengiris jaringan ujung ke ujung?
(1) Jaringan Akses Nirkabel 5G dan Jaringan Inti: NFV
Di jaringan seluler saat ini, perangkat utama adalah ponsel. RAN (DU dan RU) dan fungsi inti dibangun dari peralatan jaringan khusus yang disediakan oleh vendor RAN. Untuk mengimplementasikan pengiris jaringan, virtualisasi fungsi jaringan (NFV) adalah prasyarat. Pada dasarnya, gagasan utama NFV adalah menggunakan perangkat lunak fungsi jaringan (yaitu MME, S/P-GW dan PCRF di Paket Core dan DU di RAN) semuanya di mesin virtual di server komersial alih-alih secara terpisah di perangkat jaringan khusus mereka. Dengan cara ini, RAN diperlakukan sebagai awan tepi, sedangkan fungsi inti diperlakukan sebagai awan inti. Koneksi antara VM yang terletak di tepi dan di cloud inti dikonfigurasi menggunakan SDN. Kemudian, sebuah irisan dibuat untuk setiap layanan (yaitu irisan telepon, irisan IoT besar -besaran, irisan IoT kritis misi, dll.).
Bagaimana cara mengimplementasikan salah satu pengiris jaringan (i)?
Gambar di bawah ini menunjukkan bagaimana setiap aplikasi khusus layanan dapat divirtualisasi dan diinstal di setiap irisan. Misalnya, pengiris dapat dikonfigurasi sebagai berikut:
(1) UHD Slicing: Virtualisasi DU, 5G Core (UP) dan Server Cache di Edge Cloud, dan Virtualisasi 5G Core (CP) dan Server MVO di Core Cloud
(2) Pengiris telepon: Virtualisasi inti 5G (UP dan CP) dan server IMS dengan kemampuan mobilitas penuh di cloud inti
(3) Slicing IoT skala besar (mis. Jaringan sensor): Virtualisasi inti 5g yang sederhana dan ringan di cloud inti tidak memiliki kemampuan manajemen mobilitas
(4) Illicing IoT misi-kritis: Virtualisasi inti 5G (UP) dan server terkait (misalnya server V2X) di awan tepi untuk meminimalkan latensi transmisi
Sejauh ini, kami perlu membuat irisan khusus untuk layanan dengan persyaratan yang berbeda. Dan fungsi jaringan virtual ditempatkan di berbagai lokasi 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 dalam beberapa irisan, tetapi tidak pada yang lain. Operator dapat menyesuaikan pengiris jaringan seperti yang mereka inginkan, dan mungkin cara yang paling hemat biaya.
Bagaimana cara mengimplementasikan salah satu pengiris jaringan (i)?
(2) Mengiris jaringan antara tepi dan cloud inti: IP/MPLS-SDN
Jaringan yang ditentukan perangkat lunak, meskipun konsep sederhana ketika pertama kali diperkenalkan, menjadi semakin kompleks. Mengambil bentuk overlay sebagai contoh, teknologi SDN dapat memberikan koneksi jaringan antara mesin virtual pada infrastruktur jaringan yang ada.
Pengiris jaringan ujung ke ujung
Pertama, kami melihat cara memastikan bahwa koneksi jaringan antara edge cloud dan mesin virtual cloud inti aman. Jaringan antara mesin virtual perlu diimplementasikan berdasarkan IP/MPLS-SDN dan Transport SDN. Dalam makalah ini, kami fokus pada IP/MPLS-SDN yang disediakan oleh vendor router. Ericsson dan Juniper keduanya menawarkan produk arsitektur jaringan IP/MPLS SDN. Operasi sedikit berbeda, tetapi konektivitas antara VM berbasis SDN sangat mirip.
Di cloud inti adalah 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 menciptakan MPLS L3 VPN di pusat data cloud). Buat terowongan SDN (yaitu MPLS GRE atau VXLAN) antara masing -masing mesin virtual (mis. Inti IoT 5G) dan router DC G/W di cloud inti.
Pengontrol SDN kemudian mengelola pemetaan antara terowongan ini dan MPLS L3 VPN, seperti IoT VPN. Prosesnya sama di awan tepi, menciptakan irisan IoT yang terhubung dari awan tepi ke tulang punggung IP/MPLS dan sampai ke cloud inti. Proses ini dapat diimplementasikan berdasarkan teknologi dan standar yang matang dan tersedia sejauh ini.
(3) Mengiris jaringan antara edge dan core cloud: IP/MPLS-SDN
Yang tersisa sekarang adalah jaringan Mobile Fronthawall. Bagaimana kita memotong jaringan seluler Fronthold ini antara Edge Cloud dan 5G RU? Pertama-tama, jaringan haul depan 5G harus didefinisikan terlebih dahulu. Ada beberapa opsi yang sedang dibahas (misalnya, memperkenalkan jaringan depan berbasis paket baru dengan mendefinisikan kembali fungsionalitas DU dan RU), tetapi belum ada definisi standar yang dibuat. Angka berikut adalah diagram yang disajikan dalam kelompok kerja ITU IMT 2020 dan memberikan contoh jaringan Fronhaul tervirtualisasi.
Contoh Pengiralan Jaringan C-RAN 5G oleh Organisasi ITU
Waktu posting: Feb-02-2024
