5G һәм челтәр кисү
5G киң телгә алынганда, алар арасында иң күп фикер алышынган технология - Network Slicing. KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT кебек челтәр операторлары һәм Ericsson, Nokia һәм Huawei кебек җиһазлар җитештерүчеләр барысы да Network Slicingның 5G чоры өчен идеаль челтәр архитектурасы дип саныйлар.
Бу яңа технология операторларга аппарат инфраструктурасында берничә виртуаль очтан очка челтәрне бүләргә мөмкинлек бирә, һәм һәр челтәр кисәге төрле хезмәт төрләренең төрле үзенчәлекләренә туры килерлек итеп җайланмадан, керү челтәреннән, транспорт челтәреннән һәм үзәк челтәрдән логик яктан аерылган.
Һәрбер челтәр кисәге өчен виртуаль серверлар, челтәрнең үткәрүчәнлеге һәм хезмәт күрсәтү сыйфаты кебек махсус ресурслар тулысынча гарантияләнә. Кисәкләр бер-берсеннән изоляцияләнгәнлектән, бер кисәктәге хаталар яки эшләмәүләр башка кисәкләрнең элемтәсенә тәэсир итмәячәк.
Ни өчен 5G челтәрен кисү кирәк?
Элеккедән хәзерге 4G челтәренә кадәр мобиль челтәрләр, нигездә, мобиль телефоннарга хезмәт күрсәтә һәм, гадәттә, мобиль телефоннар өчен бераз оптимизация генә башкара. Ләкин, 5G чорында мобиль челтәрләргә төрле типтагы һәм таләпләрдәге җайланмаларга хезмәт күрсәтергә кирәк. Искә алынган кушымталарның күбесенә мобиль киң полосалы интернет, зур масштаблы IOT һәм мөһим IOT керә. Аларның барысы да төрле типтагы челтәрләргә мохтаҗ һәм мобильлек, бухгалтерлык исәбе, куркынычсызлык, сәясәт контроле, тоткарлык, ышанычлылык һ.б. буенча төрле таләпләргә ия.
Мәсәлән, зур күләмле IOT хезмәте температураны, дымлылыкны, явым-төшемне һ.б. үлчәү өчен стационар сенсорларны тоташтыра. Мобиль челтәрдәге төп хезмәт күрсәтүче телефоннарның тапшыруларына, урнашу урыннарын яңартуга һәм башка функцияләренә ихтыяҗ юк. Моннан тыш, автоном йөртү һәм роботларны дистанцион идарә итү кебек мөһим IOT хезмәтләре берничә миллисекунд эчендәге баштан ахырга кадәр тоткарлык таләп итә, бу мобиль киң полосалы хезмәтләрдән бик нык аерылып тора.
5G куллануның төп сценарийлары
Бу безгә һәр хезмәт өчен аерым челтәр кирәк дигәнне аңлатамы? Мәсәлән, берсе 5G мобиль телефоннарына, икенчесе 5G зур күләмле мәгълүматларга, ә өченчесе 5G мөһим мәгълүматларга хезмәт күрсәтә. Моның кирәге юк, чөнки без челтәрне кисү ярдәмендә аерым физик челтәрдән берничә логик челтәрне аера алабыз, бу бик отышлы ысул!
Челтәр кисү өчен кушымта таләпләре
NGMN тарафыннан бастырылган 5G ак кәгазендә тасвирланган 5G челтәр кисәге түбәндә күрсәтелгән:
Без челтәрне тулысынча кисүне ничек гамәлгә ашырабыз?
(1) 5G сымсыз керү челтәре һәм үзәк челтәр: NFV
Бүгенге мобиль челтәрдә төп җайланма - мобиль телефон. RAN (DU һәм RU) һәм төп функцияләр RAN җитештерүчеләре тарафыннан бирелгән махсус челтәр җиһазларыннан төзелә. Челтәр кисүен гамәлгә ашыру өчен, Челтәр Функциясен Виртуаллаштыру (NFV) алшарт булып тора. Нигездә, NFVның төп идеясе - челтәр функциясе программа тәэминатын (мәсәлән, пакет үзәкләрендә MME, S/P-GW һәм PCRF һәм RANда DU) аларның барысын да коммерция серверларындагы виртуаль машиналарда аерым челтәр җайланмаларында түгел, ә урнаштыру. Шулай итеп, RAN кырый болыты буларак карала, ә үзәк функция үзәк болыт буларак карала. Кырыйда һәм үзәк болытта урнашкан VMS арасындагы тоташу SDN ярдәмендә конфигурацияләнә. Аннары һәр хезмәт өчен кисәк төзелә (мәсәлән, телефон кисәге, зур iot кисәге, миссия өчен мөһим iot кисәге һ.б.).
Network Slicing(I) функцияләренең берсен ничек гамәлгә ашырырга?
Түбәндәге рәсемдә һәр хезмәткә хас кушымтаны ничек виртуальләштереп һәм һәр кисәккә урнаштырып булачагы күрсәтелгән. Мәсәлән, кисүне түбәндәгечә конфигурацияләргә мөмкин:
(1) UHD кисү: чит болытында DU, 5G үзәк (UP) һәм кэш серверларын виртуалләштерү, һәм үзәк болытында 5G үзәк (CP) һәм MVO серверларын виртуалләштерү
(2) Телефонны кисү: төп болытта тулы мобильлек мөмкинлекләре белән 5G үзәкләрен (UP һәм CP) һәм IMS серверларын виртуалләштерү
(3) Зур масштаблы Iot кисү (мәсәлән, сенсор челтәрләре): Төп болытта гади һәм җиңел 5G үзәкне виртуалләштерүнең мобильлекне идарә итү мөмкинлекләре юк.
(4) Критик iot кисү: Тапшыру тоткарлыгын минимальләштерү өчен 5G үзәкләрен (UP) һәм аңа бәйле серверларны (мәсәлән, V2X серверларын) чит болытында виртуалләштерү
Әлегә кадәр безгә төрле таләпләргә ия хезмәтләр өчен махсус кисәкләрне булдырырга кирәк иде. Һәм виртуаль челтәр функцияләре һәр кисәкнең төрле урыннарында (мәсәлән, кырый болыты яки үзәк болыт) төрле хезмәт үзенчәлекләренә карап урнаштырыла. Моннан тыш, кайбер челтәр функцияләре, мәсәлән, түләү, сәясәтне контрольдә тоту һ.б., кайбер кисәкләрдә кирәк булырга мөмкин, ә кайберләрендә кирәк түгел. Операторлар челтәр кисүләрен үзләре теләгәнчә көйли алалар, һәм, мөгаен, иң экономияле ысул.
Network Slicing(I) функцияләренең берсен ничек гамәлгә ашырырга?
(2) Чит һәм үзәк болыт арасында челтәр кисү: IP/MPLS-SDN
Программа тәэминаты белән билгеләнгән челтәр, беренче тапкыр тәкъдим ителгәндә гади төшенчә булса да, барган саен катлаулана бара. Мисал итеп Overlay формасын алып, SDN технологиясе гамәлдәге челтәр инфраструктурасындагы виртуаль машиналар арасында челтәр тоташуын тәэмин итә ала.
Челтәрне тулысынча кисү
Беренчедән, без чит болыт һәм үзәк болыт виртуаль машиналары арасындагы челтәр тоташуының куркынычсыз булуын ничек тәэмин итәргә икәнен карыйбыз. Виртуаль машиналар арасындагы челтәр IP/MPLS-SDN һәм Transport SDN нигезендә гамәлгә ашырылырга тиеш. Бу мәкаләдә без маршрутизатор җитештерүчеләре тарафыннан тәкъдим ителгән IP/MPLS-SDNга игътибар итәбез. Ericsson һәм Juniper икесе дә IP/MPLS SDN челтәр архитектурасы продуктларын тәкъдим итәләр. Операцияләр бераз аерылып тора, ләкин SDN нигезендәге VMS арасындагы тоташу бик охшаш.
Төп болытта виртуальләштерелгән серверлар урнашкан. Серверның гипервизорында урнаштырылган vRouter/vSwitch программасын эшләтегез. SDN контроллеры виртуалләштерелгән сервер һәм DC G/W маршрутизаторы (болыт мәгълүмат үзәгендә MPLS L3 VPN булдыручы PE маршрутизаторы) арасында туннель конфигурациясен тәэмин итә. Төп болытта һәр виртуаль машина (мәсәлән, 5G IoT үзәге) һәм DC G/W маршрутизаторлары арасында SDN туннельләрен (мәсәлән, MPLS GRE яки VXLAN) булдырыгыз.
Аннары SDN контроллеры бу туннельләр һәм IoT VPN кебек MPLS L3 VPN арасындагы бәйләнешне идарә итә. Процесс кырый болытында да шул ук, кырый болытыннан IP/MPLS магистраленә һәм төп болытка кадәр тоташкан Iot кисәген булдыра. Бу процесс әлегә кадәр өлгергән һәм мөмкин булган технологияләр һәм стандартлар нигезендә гамәлгә ашырылырга мөмкин.
(3) Чит һәм үзәк болыт арасында челтәр кисү: IP/MPLS-SDN
Хәзер мобиль фронтхаул челтәре калды. Бу мобиль фронтхол челтәрен чит болыт һәм 5G RU арасында ничек аерырга? Беренчедән, башта 5G фронтхаул челтәрен билгеләргә кирәк. Фикер алышуларда кайбер вариантлар бар (мәсәлән, DU һәм RU функциональлеген яңадан билгеләү юлы белән яңа пакет нигезендәге алга җибәрү челтәрен кертү), ләкин әлегә стандарт билгеләмә ясалмаган. Түбәндәге рәсем - ITU IMT 2020 эш төркемендә күрсәтелгән диаграмма һәм виртуальләштерелгән фронтхаул челтәренә мисал китерә.
ITU оешмасы тарафыннан 5G C-RAN челтәрен кисү мисалы
Бастырылган вакыты: 2024 елның 2 феврале
