5G लाई किन नेटवर्क स्लाइसिङ चाहिन्छ, 5G नेटवर्क स्लाइसिङ्ग कसरी लागू गर्ने?

5G र नेटवर्क स्लाइसिङ
जब 5G व्यापक रूपमा उल्लेख गरिएको छ, नेटवर्क स्लाइसिङ तिनीहरूमध्ये सबैभन्दा बढी चर्चा गरिएको प्रविधि हो। केटी, एसके टेलिकम, चाइना मोबाइल, डीटी, केडीडीआई, एनटीटी जस्ता नेटवर्क अपरेटरहरू र एरिक्सन, नोकिया र हुवावे जस्ता उपकरण विक्रेताहरू सबैले नेटवर्क स्लाइसिङ 5G युगको लागि आदर्श नेटवर्क संरचना हो भन्ने विश्वास गर्छन्।
यो नयाँ प्रविधिले अपरेटरहरूलाई हार्डवेयर पूर्वाधारमा धेरै भर्चुअल एन्ड-टु-एन्ड नेटवर्कहरू विभाजन गर्न अनुमति दिन्छ, र प्रत्येक नेटवर्क स्लाइस विभिन्न प्रकारका सेवाहरूको विभिन्न विशेषताहरू पूरा गर्न उपकरण, पहुँच नेटवर्क, यातायात नेटवर्क र कोर नेटवर्कबाट तार्किक रूपमा अलग गरिएको छ।
प्रत्येक नेटवर्क स्लाइसको लागि, भर्चुअल सर्भरहरू, नेटवर्क ब्यान्डविथ, र सेवाको गुणस्तर जस्ता समर्पित स्रोतहरू पूर्ण रूपमा ग्यारेन्टी छन्। स्लाइसहरू एकअर्काबाट अलग भएकाले, एउटा टुक्रामा त्रुटि वा असफलताले अन्य स्लाइसहरूको सञ्चारलाई असर गर्दैन।

5G लाई किन नेटवर्क स्लाइसिङ चाहिन्छ?
विगतदेखि हालको 4G नेटवर्कमा, मोबाइल नेटवर्कहरू मुख्यतया मोबाइल फोनहरू सेवा गर्छन्, र सामान्यतया केवल मोबाइल फोनहरूको लागि केही अप्टिमाइजेसन गर्छन्। यद्यपि, 5G युगमा, मोबाइल नेटवर्कहरूले विभिन्न प्रकार र आवश्यकताहरूको उपकरणहरू सेवा गर्न आवश्यक छ। उल्लेख गरिएका धेरै एप्लिकेसन परिदृश्यहरूमा मोबाइल ब्रोडब्यान्ड, ठूलो स्केल iot, र मिशन-क्रिटिकल iot समावेश छन्। तिनीहरू सबैलाई विभिन्न प्रकारका सञ्जालहरू चाहिन्छ र गतिशीलता, लेखा, सुरक्षा, नीति नियन्त्रण, विलम्बता, विश्वसनीयता र अन्यमा फरक आवश्यकताहरू छन्।
उदाहरणका लागि, ठूलो मात्रामा iot सेवाले तापमान, आर्द्रता, वर्षा, आदि मापन गर्न स्थिर सेन्सरहरू जडान गर्दछ। मोबाइल नेटवर्कमा मुख्य सेवा गर्ने फोनहरूको हस्तान्तरण, स्थान अद्यावधिकहरू र अन्य सुविधाहरूको आवश्यकता पर्दैन। थप रूपमा, मिशन-क्रिटिकल आईओटी सेवाहरू जस्तै स्वायत्त ड्राइभिङ र रोबोटहरूको रिमोट कन्ट्रोललाई धेरै मिलिसेकेन्डको अन्त-देखि-अन्त विलम्बता चाहिन्छ, जुन मोबाइल ब्रोडब्यान्ड सेवाहरू भन्दा धेरै फरक छ।

5G को मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यहरू
के यसको मतलब हामीलाई प्रत्येक सेवाको लागि एक समर्पित नेटवर्क चाहिन्छ? उदाहरणका लागि, कसैले 5G मोबाइल फोनहरू सेवा गर्दछ, कसैले 5G विशाल iot सेवा गर्दछ, र कसैले 5G मिशन क्रिटिकल iot सेवा गर्दछ। हामीलाई आवश्यक पर्दैन, किनकि हामीले नेटवर्क स्लाइसिङ प्रयोग गर्न सक्छौं एक अलग भौतिक नेटवर्कबाट धेरै तार्किक नेटवर्कहरू विभाजित गर्न, जुन एक धेरै लागत-प्रभावी दृष्टिकोण हो!

नेटवर्क स्लाइसिङका लागि आवेदन आवश्यकताहरू
NGMN द्वारा जारी 5G श्वेतपत्रमा वर्णन गरिएको 5G नेटवर्क स्लाइस तल देखाइएको छ:

हामी कसरी अन्त-देखि-अन्त नेटवर्क स्लाइसिङ लागू गर्छौं?
(1) 5G वायरलेस पहुँच नेटवर्क र कोर नेटवर्क: NFV
आजको मोबाइल नेटवर्कमा, मुख्य उपकरण मोबाइल फोन हो। RAN (DU र RU) र कोर प्रकार्यहरू RAN विक्रेताहरू द्वारा प्रदान गरिएको समर्पित नेटवर्क उपकरणहरूबाट निर्माण गरिन्छ। नेटवर्क स्लाइसिङ लागू गर्न, नेटवर्क प्रकार्य भर्चुअलाइजेशन (NFV) एक पूर्व शर्त हो। मूलतया, NFV को मुख्य विचार नेटवर्क प्रकार्य सफ्टवेयर (जस्तै MME, S/P-GW र PCRF प्याकेट कोरमा र DU RAN मा) सबै भर्चुअल मेशिनहरूमा व्यावसायिक सर्भरहरूमा छुट्टै समर्पित गर्नुको सट्टा प्रयोग गर्नु हो। नेटवर्क उपकरणहरू। यस तरिकाले, RAN लाई किनारा क्लाउडको रूपमा व्यवहार गरिन्छ, जबकि कोर प्रकार्यलाई कोर क्लाउडको रूपमा व्यवहार गरिन्छ। किनारामा र कोर क्लाउडमा अवस्थित VMS बीचको जडान SDN प्रयोग गरेर कन्फिगर गरिएको छ। त्यसपछि, प्रत्येक सेवाको लागि एक टुक्रा सिर्जना गरिन्छ (जस्तै फोन स्लाइस, विशाल iot स्लाइस, मिशन क्रिटिकल iot स्लाइस, आदि)।

 

नेटवर्क स्लाइसिङ (I) मध्ये एउटा कसरी कार्यान्वयन गर्ने?
तलको चित्रले देखाउँछ कि कसरी प्रत्येक सेवा-विशेष अनुप्रयोगलाई भर्चुअलाइज र प्रत्येक स्लाइसमा स्थापना गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, स्लाइसिङ निम्न रूपमा कन्फिगर गर्न सकिन्छ:
(१) UHD स्लाइसिङ: एज क्लाउडमा DU, 5G कोर (UP) र क्यास सर्भरहरू भर्चुअलाइज गर्दै, र कोर क्लाउडमा 5G कोर (CP) र MVO सर्भरहरू भर्चुअलाइज गर्दै
(२) फोन स्लाइसिङ: कोर क्लाउडमा पूर्ण गतिशीलता क्षमताहरूको साथ 5G कोर (UP र CP) र IMS सर्भरहरू भर्चुअलाइज गर्दै
(३) ठूला स्तरको iot स्लाइसिङ (जस्तै, सेन्सर नेटवर्कहरू): कोर क्लाउडमा सरल र हल्का 5G कोर भर्चुअलाइज गर्दा कुनै गतिशीलता व्यवस्थापन क्षमताहरू छैनन्।
(४) मिशन-क्रिटिकल आईओटी स्लाइसिङ: प्रसारण विलम्बता कम गर्नको लागि किनारा क्लाउडमा 5G कोर (UP) र सम्बन्धित सर्भरहरू (जस्तै, V2X सर्भरहरू) भर्चुअलाइज गर्दै
अहिलेसम्म, हामीले विभिन्न आवश्यकताहरूसँग सेवाहरूको लागि समर्पित स्लाइसहरू सिर्जना गर्न आवश्यक छ। र भर्चुअल नेटवर्क प्रकार्यहरू विभिन्न सेवा विशेषताहरू अनुसार प्रत्येक स्लाइस (जस्तै, किनारा क्लाउड वा कोर क्लाउड) मा विभिन्न स्थानहरूमा राखिएको छ। थप रूपमा, केही नेटवर्क प्रकार्यहरू, जस्तै बिलिङ, नीति नियन्त्रण, आदि, केही स्लाइसहरूमा आवश्यक हुन सक्छ, तर अरूमा होइन। सञ्चालकहरूले आफूले चाहेअनुसार नेटवर्क काट्ने अनुकूलन गर्न सक्छन्, र सम्भवतः सबैभन्दा लागत-प्रभावी तरिका।

नेटवर्क स्लाइसिङ (I) मध्ये एउटा कसरी कार्यान्वयन गर्ने?
(२) किनारा र कोर क्लाउड बीचको सञ्जाल स्लाइसिङ: IP/MPLS-SDN
सफ्टवेयर परिभाषित नेटवर्किङ, यद्यपि एक साधारण अवधारणा जब यो पहिलो पटक पेश गरिएको थियो, बढ्दो जटिल हुँदै गइरहेको छ। उदाहरणको रूपमा ओभरलेको रूप लिँदै, SDN प्रविधिले अवस्थित नेटवर्क पूर्वाधारमा भर्चुअल मेसिनहरू बीच नेटवर्क जडान प्रदान गर्न सक्छ।

अन्त-देखि-अन्त नेटवर्क स्लाइसिङ
सर्वप्रथम, हामी एज क्लाउड र कोर क्लाउड भर्चुअल मेसिनहरू बीचको नेटवर्क जडान सुरक्षित छ भनेर कसरी सुनिश्चित गर्ने भनेर हेर्छौं। भर्चुअल मेसिनहरू बीचको सञ्जाललाई IP/MPLS-SDN र यातायात SDN मा आधारित लागू गर्न आवश्यक छ। यस पेपरमा, हामी राउटर विक्रेताहरू द्वारा प्रदान गरिएको IP/MPLS-SDN मा फोकस गर्छौं। एरिक्सन र जुनिपर दुबैले IP/MPLS SDN नेटवर्क वास्तुकला उत्पादनहरू प्रस्ताव गर्छन्। सञ्चालनहरू थोरै फरक छन्, तर SDN-आधारित VMS बीचको जडान धेरै समान छ।
कोर क्लाउडमा भर्चुअलाइज्ड सर्भरहरू छन्। सर्भरको हाइपरवाइजरमा, बिल्ट-इन vRouter/vSwitch चलाउनुहोस्। SDN नियन्त्रकले भर्चुअलाइज गरिएको सर्भर र DC G/W राउटर (क्लाउड डाटा सेन्टरमा MPLS L3 VPN सिर्जना गर्ने PE राउटर) बीचको टनेल कन्फिगरेसन प्रदान गर्दछ। कोर क्लाउडमा प्रत्येक भर्चुअल मेसिन (जस्तै 5G IoT कोर) र DC G/W राउटरहरू बीच SDN टनेलहरू (जस्तै MPLS GRE वा VXLAN) सिर्जना गर्नुहोस्।
SDN नियन्त्रकले त्यसपछि यी सुरुङहरू र MPLS L3 VPN, जस्तै IoT VPN बीचको म्यापिङ व्यवस्थापन गर्छ। प्रक्रिया एज क्लाउडमा समान छ, किनारा क्लाउडबाट IP/MPLS ब्याकबोन र कोर क्लाउडमा सबै तरिकामा जडान भएको iot स्लाइस सिर्जना गर्दै। यो प्रक्रिया परिपक्व र अहिलेसम्म उपलब्ध भएका प्रविधि र मापदण्डहरूको आधारमा कार्यान्वयन गर्न सकिन्छ।
(3) किनारा र कोर क्लाउड बीच नेटवर्क स्लाइसिङ: IP/MPLS-SDN
अब बाँकी रहेको मोबाइल फ्रन्थवाल नेटवर्क हो। हामी कसरी किनारा क्लाउड र 5G RU बीचको यो मोबाइल फ्रन्टहोल्ड नेटवर्क काट्छौं? सबैभन्दा पहिले, 5G फ्रन्ट-होल नेटवर्क पहिले परिभाषित गर्नुपर्छ। त्यहाँ केही विकल्पहरू छलफलमा छन् (जस्तै, DU र RU को कार्यक्षमतालाई पुन: परिभाषित गरेर नयाँ प्याकेट-आधारित फर्वार्ड नेटवर्कको परिचय), तर अहिलेसम्म कुनै मानक परिभाषा बनाइएको छैन। निम्न चित्र ITU IMT 2020 कार्य समूहमा प्रस्तुत गरिएको रेखाचित्र हो र यसले भर्चुअलाइज्ड फ्रोनहल नेटवर्कको उदाहरण दिन्छ।

ITU संगठन द्वारा 5G C-RAN नेटवर्क स्लाइसिङ को उदाहरण