5G жана тармактык кесүү
5G кеңири айтылганда, Network Slicing алардын арасында эң көп талкууланып жаткан технология болуп саналат. KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT сыяктуу тармак операторлору жана Ericsson, Nokia жана Huawei сыяктуу жабдууларды сатуучулар Network Slicing 5G доору үчүн идеалдуу тармак архитектурасы деп эсептешет.
Бул жаңы технология операторлорго аппараттык инфраструктурада бир нече виртуалдык баштан аяк тармактарды бөлүүгө мүмкүндүк берет жана ар бир Тармак тилкеси ар кандай кызматтардын ар кандай мүнөздөмөлөрүнө жооп берүү үчүн түзмөктөн, кирүү тармагынан, транспорт тармагынан жана негизги тармактан логикалык жактан обочолонгон.
Ар бир Тармак Бөлүмү үчүн виртуалдык серверлер, тармактын өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана тейлөө сапаты сыяктуу атайын ресурстар толук кепилденет. Бөлүмдөр бири-биринен обочолонгондуктан, бир бөлүмдөгү каталар же мүчүлүштүктөр башка бөлүмдөрдүн байланышына таасир этпейт.
Эмне үчүн 5G тармакты кесүү керек?
Мурункудан азыркы 4G тармагына чейин мобилдик тармактар негизинен уюлдук телефондорго кызмат көрсөтүп келген жана жалпысынан уюлдук телефондор үчүн бир аз оптималдаштырууну гана аткарган. Бирок, 5G доорунда мобилдик тармактар ар кандай типтеги жана талаптардагы түзмөктөргө кызмат көрсөтүшү керек. Жогоруда айтылган тиркеме сценарийлеринин көбүнө мобилдик кең тилкелүү интернет, ири масштабдуу IOT жана маанилүү IOT кирет. Алардын баары ар кандай типтеги тармактарга муктаж жана мобилдүүлүк, бухгалтердик эсеп, коопсуздук, саясатты көзөмөлдөө, кечигүү, ишенимдүүлүк жана башкалар боюнча ар кандай талаптарга ээ.
Мисалы, ири масштабдуу IOT кызматы температураны, нымдуулукту, жаан-чачынды ж.б. өлчөө үчүн стационардык сенсорлорду туташтырат. Мобилдик тармактагы негизги кызмат көрсөтүүчү телефондордун өткөрүп берүүлөрдүн, жайгашкан жерди жаңыртуулардын жана башка функциялардын кереги жок. Мындан тышкары, автономдуу айдоо жана роботторду алыстан башкаруу сыяктуу маанилүү IOT кызматтары бир нече миллисекунддук баштан аяк кечигүүнү талап кылат, бул мобилдик кең тилкелүү кызматтардан абдан айырмаланат.
5G колдонуунун негизги сценарийлери
Бул ар бир кызмат үчүн өзүнчө тармак керек дегенди билдиреби? Мисалы, бири 5G уюлдук телефондоруна, бири 5G массивдүү Iotко, ал эми бири 5G маанилүү Iotко кызмат кылат. Бизге кереги жок, анткени биз тармакты бөлүүнү колдонуп, бир нече логикалык тармактарды өзүнчө физикалык тармактан бөлө алабыз, бул абдан үнөмдүү ыкма!
Тармакты кесүү үчүн тиркеме талаптары
NGMN тарабынан жарыяланган 5G ак кагазында сүрөттөлгөн 5G тармагы төмөндө көрсөтүлгөн:
Тармакты тилүүнү кантип ишке ашырабыз?
(1) 5G зымсыз кирүү тармагы жана негизги тармак: NFV
Бүгүнкү күндөгү мобилдик тармакта негизги түзмөк - бул мобилдик телефон. RAN (DU жана RU) жана негизги функциялар RAN жеткирүүчүлөрү тарабынан берилген атайын тармактык жабдуулардан курулат. Тармакты кесүүнү ишке ашыруу үчүн, Тармак Функциясын Виртуалдаштыруу (NFV) милдеттүү шарт болуп саналат. Негизинен, NFVнин негизги идеясы - тармактык функциянын программасын (б.а. MME, S/P-GW жана PCRF пакеттик өзөктө жана DU RANда) алардын атайын тармактык түзмөктөрүндө өзүнчө эмес, коммерциялык серверлердеги виртуалдык машиналарда жайгаштыруу. Ушундай жол менен RAN четки булут катары каралат, ал эми негизги функция негизги булут катары каралат. Четте жана негизги булутта жайгашкан VMSтин ортосундагы байланыш SDN аркылуу конфигурацияланат. Андан кийин ар бир кызмат үчүн кесим түзүлөт (б.а. телефон кесими, массивдүү IOT кесими, маанилүү IOT кесими ж.б.).
Тармакты кесүүнүн (I) бирин кантип ишке ашыруу керек?
Төмөндөгү сүрөттө ар бир кызматка тиешелүү тиркемени ар бир тилимге кантип виртуалдаштырууга жана орнотууга болору көрсөтүлгөн. Мисалы, тилимди төмөнкүдөй конфигурациялоого болот:
(1) UHD кесүү: четки булутта DU, 5G өзөктүү (UP) жана кэш серверлерин виртуалдаштыруу жана өзөктүү булутта 5G өзөктүү (CP) жана MVO серверлерин виртуалдаштыруу
(2) Телефонду кесүү: 5G өзөктөрүн (UP жана CP) жана IMS серверлерин өзөк булутунда толук мобилдүүлүк мүмкүнчүлүктөрү менен виртуалдаштыруу
(3) Ири масштабдуу Iot кесүү (мисалы, сенсордук тармактар): Жөнөкөй жана жеңил 5G ядросун өзөк булутунда виртуалдаштыруу мобилдүүлүктү башкаруу мүмкүнчүлүктөрүнө ээ эмес.
(4) Критикалык IOT кесүү: Берүүнүн кечигүүсүн минималдаштыруу үчүн четки булутта 5G өзөктөрүн (UP) жана ага байланыштуу серверлерди (мисалы, V2X серверлерин) виртуалдаштыруу
Азырынча биз ар кандай талаптарга жооп берген кызматтар үчүн атайын тилкелерди түзүшүбүз керек болду. Ал эми виртуалдык тармак функциялары ар бир тилкеде ар кандай кызмат мүнөздөмөлөрүнө жараша ар кандай жерлерде (б.а., четки булут же негизги булут) жайгаштырылат. Мындан тышкары, эсеп-кысап, саясатты көзөмөлдөө ж.б. сыяктуу кээ бир тармак функциялары кээ бир тилкелерде зарыл болушу мүмкүн, бирок башкаларында зарыл эмес. Операторлор тармакты тилүүнү өздөрү каалагандай жана, балким, эң үнөмдүү жол менен ыңгайлаштыра алышат.
Тармакты кесүүнүн (I) бирин кантип ишке ашыруу керек?
(2) Четки жана негизги булуттун ортосундагы тармакты кесүү: IP/MPLS-SDN
Программалык камсыздоо менен аныкталган тармактык түшүнүк, алгач киргизилгенде жөнөкөй түшүнүк болгону менен, барган сайын татаалдашып баратат. Мисалы, Overlay формасын алсак, SDN технологиясы учурдагы тармактык инфраструктурадагы виртуалдык машиналардын ортосунда тармактык байланышты камсыздай алат.
Тармакты толук кесүү
Биринчиден, биз четки булут менен өзөк булут виртуалдык машиналарынын ортосундагы тармактык байланыштын коопсуздугун кантип камсыз кылууну карап чыгабыз. Виртуалдык машиналардын ортосундагы тармак IP/MPLS-SDN жана Transport SDN негизинде ишке ашырылышы керек. Бул макалада биз роутер өндүрүүчүлөрү тарабынан берилген IP/MPLS-SDNге көңүл бурабыз. Ericsson жана Juniper экөө тең IP/MPLS SDN тармак архитектурасынын продуктуларын сунушташат. Операциялар бир аз айырмаланат, бирок SDNге негизделген VMSтин ортосундагы байланыш абдан окшош.
Өзөк булутунда виртуалдаштырылган серверлер жайгашкан. Сервердин гипервизорунда орнотулган vRouter/vSwitch иштетилет. SDN контроллери виртуалдаштырылган сервер менен DC G/W роутеринин (булут маалымат борборунда MPLS L3 VPN түзгөн PE роутер) ортосундагы туннель конфигурациясын камсыз кылат. Өзөк булутундагы ар бир виртуалдык машинанын (мисалы, 5G IoT өзөгү) жана DC G/W роутерлеринин ортосунда SDN туннелдерин (мисалы, MPLS GRE же VXLAN) түзүңүз.
Андан кийин SDN контроллери бул туннелдер менен IoT VPN сыяктуу MPLS L3 VPN ортосундагы байланышты башкарат. Процесс четки булутта да ушундай эле, четки булуттан IP/MPLS магистралына жана негизги булутка чейин туташкан Iot тилкесин түзөт. Бул процесс азырынча жетилген жана жеткиликтүү болгон технологияларга жана стандарттарга негизделип ишке ашырылышы мүмкүн.
(3) Четки жана негизги булуттун ортосундагы тармакты кесүү: IP/MPLS-SDN
Эми мобилдик фронтхаул тармагы калды. Бул мобилдик фронтхол тармагын четки булут менен 5G RU ортосунда кантип бөлөбүз? Биринчиден, алгач 5G фронтхаул тармагы аныкталышы керек. Талкууланып жаткан бир нече варианттар бар (мисалы, DU жана RU функцияларын кайра аныктоо менен жаңы пакеттик негиздеги алдыңкы тармакты киргизүү), бирок азырынча стандарттык аныктама бериле элек. Төмөнкү сүрөттө ITU IMT 2020 жумушчу тобунда көрсөтүлгөн диаграмма жана виртуалдаштырылган фронтхаул тармагынын мисалы келтирилген.
ITU уюму тарабынан 5G C-RAN тармагын кесүүнүн мисалы
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 2-февралы
