5G लाई नेटवर्क स्लाइसिङ किन आवश्यक छ, 5G नेटवर्क स्लाइसिङ कसरी कार्यान्वयन गर्ने?

५जी र नेटवर्क स्लाइसिङ
जब ५जीको व्यापक रूपमा उल्लेख गरिन्छ, नेटवर्क स्लाइसिङ ती मध्ये 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 ५जी युगको लागि आदर्श नेटवर्क वास्तुकला हो भन्ने विश्वास गर्छन्।
यो नयाँ प्रविधिले अपरेटरहरूलाई हार्डवेयर पूर्वाधारमा धेरै भर्चुअल एन्ड-टु-एन्ड नेटवर्कहरू विभाजन गर्न अनुमति दिन्छ, र प्रत्येक नेटवर्क स्लाइसलाई विभिन्न प्रकारका सेवाहरूको विभिन्न विशेषताहरू पूरा गर्न उपकरण, पहुँच नेटवर्क, यातायात नेटवर्क र कोर नेटवर्कबाट तार्किक रूपमा अलग गरिएको छ।
प्रत्येक नेटवर्क स्लाइसको लागि, समर्पित स्रोतहरू जस्तै भर्चुअल सर्भरहरू, नेटवर्क ब्यान्डविथ, र सेवाको गुणस्तर पूर्ण रूपमा ग्यारेन्टी गरिएको छ। स्लाइसहरू एकअर्काबाट अलग्गिएका हुनाले, एउटा स्लाइसमा त्रुटि वा विफलताले अन्य स्लाइसहरूको सञ्चारलाई असर गर्दैन।

5G लाई नेटवर्क स्लाइसिङ किन आवश्यक छ?
विगतदेखि हालको ४G नेटवर्कसम्म, मोबाइल नेटवर्कहरूले मुख्यतया मोबाइल फोनहरू सेवा गर्छन्, र सामान्यतया मोबाइल फोनहरूको लागि केही अप्टिमाइजेसन मात्र गर्छन्। यद्यपि, ५G युगमा, मोबाइल नेटवर्कहरूले विभिन्न प्रकार र आवश्यकताहरूको उपकरणहरू सेवा गर्न आवश्यक छ। उल्लेख गरिएका धेरै अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा मोबाइल ब्रॉडब्यान्ड, ठूलो-स्तरीय iot, र मिशन-क्रिटिकल iot समावेश छन्। तिनीहरू सबैलाई फरक प्रकारका नेटवर्कहरू चाहिन्छ र गतिशीलता, लेखा, सुरक्षा, नीति नियन्त्रण, विलम्बता, विश्वसनीयता र यस्तै अन्यमा फरक आवश्यकताहरू छन्।
उदाहरणका लागि, ठूलो स्तरको iot सेवाले तापक्रम, आर्द्रता, वर्षा, आदि मापन गर्न स्थिर सेन्सरहरू जडान गर्दछ। मोबाइल नेटवर्कमा मुख्य सेवा गर्ने फोनहरूको हस्तान्तरण, स्थान अद्यावधिक र अन्य सुविधाहरूको आवश्यकता पर्दैन। थप रूपमा, स्वायत्त ड्राइभिङ र रोबोटहरूको रिमोट कन्ट्रोल जस्ता मिशन-महत्वपूर्ण iot सेवाहरूलाई धेरै मिलिसेकेन्डको अन्त्य-देखि-अन्त विलम्बता चाहिन्छ, जुन मोबाइल ब्रॉडब्यान्ड सेवाहरू भन्दा धेरै फरक छ।

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ०

5G को मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यहरू
के यसको मतलब हामीलाई प्रत्येक सेवाको लागि समर्पित नेटवर्क चाहिन्छ? उदाहरणका लागि, एउटाले 5G मोबाइल फोनहरू सेवा गर्दछ, एउटाले 5G विशाल IOT सेवा गर्दछ, र अर्कोले 5G मिसन महत्वपूर्ण IOT सेवा गर्दछ। हामीलाई आवश्यक पर्दैन, किनकि हामी छुट्टै भौतिक नेटवर्कबाट धेरै तार्किक नेटवर्कहरू विभाजन गर्न नेटवर्क स्लाइसिङ प्रयोग गर्न सक्छौं, जुन धेरै लागत-प्रभावी दृष्टिकोण हो!

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ १

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

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ

हामी कसरी एन्ड-टु-एन्ड नेटवर्क स्लाइसिङ लागू गर्छौं?
(१)५जी वायरलेस एक्सेस नेटवर्क र कोर नेटवर्क: एनएफभी
आजको मोबाइल नेटवर्कमा, मुख्य उपकरण मोबाइल फोन हो। RAN (DU र RU) र कोर प्रकार्यहरू RAN विक्रेताहरू द्वारा प्रदान गरिएको समर्पित नेटवर्क उपकरणबाट बनाइएका छन्। नेटवर्क स्लाइसिङ कार्यान्वयन गर्न, नेटवर्क फंक्शन भर्चुअलाइजेशन (NFV) एक पूर्वशर्त हो। मूलतः, NFV को मुख्य विचार भनेको नेटवर्क फंक्शन सफ्टवेयर (जस्तै MME, S/P-GW र PCRF प्याकेट कोरमा र DU RAN मा) लाई व्यावसायिक सर्भरहरूमा भर्चुअल मेसिनहरूमा तिनीहरूको समर्पित नेटवर्क उपकरणहरूमा छुट्टाछुट्टै नभई डिप्लोय गर्नु हो। यसरी, RAN लाई एज क्लाउडको रूपमा व्यवहार गरिन्छ, जबकि कोर फंक्शनलाई कोर क्लाउडको रूपमा व्यवहार गरिन्छ। एजमा अवस्थित VMS र कोर क्लाउडमा रहेको जडान SDN प्रयोग गरेर कन्फिगर गरिएको छ। त्यसपछि, प्रत्येक सेवाको लागि एक स्लाइस सिर्जना गरिन्छ (जस्तै फोन स्लाइस, विशाल iot स्लाइस, मिसन क्रिटिकल iot स्लाइस, आदि)।

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ २

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ३

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ४

 

नेटवर्क स्लाइसिङ (I) मध्ये एउटा कसरी कार्यान्वयन गर्ने?
तलको चित्रले प्रत्येक सेवा-विशिष्ट अनुप्रयोगलाई प्रत्येक स्लाइसमा कसरी भर्चुअलाइज र स्थापना गर्न सकिन्छ भनेर देखाउँछ। उदाहरणका लागि, स्लाइसिङलाई निम्नानुसार कन्फिगर गर्न सकिन्छ:
(१) UHD स्लाइसिङ: एज क्लाउडमा DU, 5G कोर (UP) र क्यास सर्भरहरू भर्चुअलाइज गर्ने, र कोर क्लाउडमा 5G कोर (CP) र MVO सर्भरहरू भर्चुअलाइज गर्ने।
(२) फोन स्लाइसिङ: कोर क्लाउडमा पूर्ण गतिशीलता क्षमताहरू सहित ५जी कोर (यूपी र सीपी) र आईएमएस सर्भरहरूको भर्चुअलाइजेशन।
(३) ठूलो मात्रामा आइओटी स्लाइसिङ (जस्तै, सेन्सर नेटवर्कहरू): कोर क्लाउडमा सरल र हल्का तौल भएको ५जी कोर भर्चुअलाइज गर्दा गतिशीलता व्यवस्थापन क्षमता हुँदैन।
(४) मिशन-क्रिटिकल आईओटी स्लाइसिङ: प्रसारण विलम्बता कम गर्नको लागि एज क्लाउडमा ५जी कोर (यूपी) र सम्बन्धित सर्भरहरू (जस्तै, V2X सर्भरहरू) भर्चुअलाइज गर्ने।
अहिलेसम्म, हामीले विभिन्न आवश्यकताहरू भएका सेवाहरूको लागि समर्पित स्लाइसहरू सिर्जना गर्नुपरेको छ। र भर्चुअल नेटवर्क प्रकार्यहरू प्रत्येक स्लाइसमा (जस्तै, एज क्लाउड वा कोर क्लाउड) फरक सेवा विशेषताहरू अनुसार फरक स्थानहरूमा राखिएका छन्। थप रूपमा, केही नेटवर्क प्रकार्यहरू, जस्तै बिलिङ, नीति नियन्त्रण, आदि, केही स्लाइसमा आवश्यक हुन सक्छ, तर अरूमा होइन। अपरेटरहरूले नेटवर्क स्लाइसिङलाई आफूले चाहेअनुसार अनुकूलित गर्न सक्छन्, र सम्भवतः सबैभन्दा लागत-प्रभावी तरिका।

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ५

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

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ६

एन्ड-टु-एन्ड नेटवर्क स्लाइसिङ
सर्वप्रथम, हामी एज क्लाउड र कोर क्लाउड भर्चुअल मेसिनहरू बीचको नेटवर्क जडान कसरी सुरक्षित छ भनेर सुनिश्चित गर्ने भनेर हेर्छौं। भर्चुअल मेसिनहरू बीचको नेटवर्क IP/MPLS-SDN र ट्रान्सपोर्ट SDN मा आधारित कार्यान्वयन गर्न आवश्यक छ। यस पेपरमा, हामी राउटर विक्रेताहरू द्वारा प्रदान गरिएको IP/MPLS-SDN मा केन्द्रित छौं। एरिक्सन र जुनिपर दुवैले IP/MPLS SDN नेटवर्क आर्किटेक्चर उत्पादनहरू प्रदान गर्छन्। सञ्चालनहरू थोरै फरक छन्, तर SDN-आधारित VMS बीचको जडान धेरै समान छ।
कोर क्लाउडमा भर्चुअलाइज्ड सर्भरहरू छन्। सर्भरको हाइपरभाइजरमा, बिल्ट-इन vRouter/vSwitch चलाउनुहोस्। SDN नियन्त्रकले भर्चुअलाइज्ड 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।
त्यसपछि SDN नियन्त्रकले यी सुरुङहरू र MPLS L3 VPN, जस्तै IoT VPN बीचको म्यापिङ व्यवस्थापन गर्दछ। प्रक्रिया एज क्लाउडमा पनि उस्तै हुन्छ, जसले एज क्लाउडबाट IP/MPLS ब्याकबोन र कोर क्लाउडमा जोडिएको iot स्लाइस सिर्जना गर्दछ। यो प्रक्रिया अहिलेसम्म परिपक्व र उपलब्ध प्रविधिहरू र मापदण्डहरूको आधारमा कार्यान्वयन गर्न सकिन्छ।
(३) एज र कोर क्लाउड बीच नेटवर्क स्लाइसिङ: IP/MPLS-SDN
अब बाँकी रहेको कुरा भनेको मोबाइल फ्रन्टहोल्ड नेटवर्क हो। हामीले यो मोबाइल फ्रन्टहोल्ड नेटवर्कलाई एज क्लाउड र ५जी आरयू बीच कसरी काट्ने? सबैभन्दा पहिले, ५जी फ्रन्ट-हल नेटवर्कलाई पहिले परिभाषित गर्नुपर्छ। छलफलमा केही विकल्पहरू छन् (जस्तै, DU र RU को कार्यक्षमता पुन: परिभाषित गरेर नयाँ प्याकेट-आधारित फर्वार्ड नेटवर्कको परिचय), तर अहिलेसम्म कुनै मानक परिभाषा गरिएको छैन। निम्न चित्र ITU IMT २०२० कार्य समूहमा प्रस्तुत गरिएको रेखाचित्र हो र भर्चुअलाइज्ड फ्रोनहल नेटवर्कको उदाहरण दिन्छ।

५जी नेटवर्क स्लाइसिङ ७

ITU संगठन द्वारा 5G C-RAN नेटवर्क स्लाइसिङको उदाहरण


पोस्ट समय: फेब्रुअरी-०२-२०२४