Blog eksperta

Dlaczego technologia warstwowego podziału sieci umożliwi powszechne wdrożenie sieci 5G?

Klucz do rozwoju sieci 5G: Technologia warstwowego podziału sieci sieci

Stale zmieniające się technologie i modele biznesowe w naszym świecie zorientowanym na ciągły rozwój i ewolucję sprawią, że istniejące sieci będą musiały zacząć spełniać wymagania takie jak zapewnianie niskich opóźnień, wysokiej gęstości połączeń oraz ogromnych przepustowości połączeń.

W związku z błyskawicznym rozwojem technologii 5G, usługi sieci telefonii komórkowej zostały podzielone przez Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) na trzy kategorie: 1) Rozszerzony mobilny szerokopasmowy dostęp do internetu (eMBB – enhanced Mobile Broadband); 2) Ultraniezawodna transmisja o niskich opóźnieniach (uRLLC – Ultra-Reliable and Low Latency Communications); oraz 3) Masowa komunikacja pomiędzy maszynami (mMTC – Massive Machine Type Communications).

Wyjaśniamy technologie eMBB, uRLLC oraz mMTC

Pierwsza kategoria – eMBB – koncentruje się przede wszystkim na usługach wymagających łącz o wysokiej przepustowości, takich jak przesyłanie strumieniowe filmów w jakości HD, rzeczywistość wirtualna oraz rzeczywistość rozszerzona. Druga kategoria – uRLLC – ma na celu zaspokojenie wysokich potrzeb i wymagań stawianych przez przemysł i skupia się przede wszystkim na usługach, które wymagają najniższych możliwych opóźnień, takich jak zdalne zarządzanie oraz autonomiczne pojazdy. Kategoria mMTC skoncentrowana jest na usługach, które wymagają dużej gęstości połączeń, takich jak inteligentne miasta czy Internet rzeczy.

Klucz do rozwoju sieci 5G: Technologia kompleksowego warstwowego podziału sieci

Sieci 5G zostaną zaprojektowane z myślą o elastycznych i wydajnych rozwiązaniach opartych na usługach, które będą w stanie sprostać przyszłym wymaganiom stawianym przez usługi mobilne. Dzięki technologii sieci definiowanych programowo (SDN) będących ich fundamentem, a także wirtualizacji funkcji sieciowych (NFV), której zadaniem będzie wspieranie infrastruktury fizycznej leżącej u jej podstaw, sieci 5G przeniosą dostęp radiowy i główne elementy składowe sieci do chmury. Przeniesienie i połączenie infrastruktury mobilnej w chmurze umożliwi dywersyfikację świadczonych usług 5G i pozwoli na wdrażanie usług na żądanie, zautomatyzowane planowanie przepustowości oraz kompleksowego warstwowego podziału w funkcji sieci 5G.

Kluczem do rozwoju sieci 5G jest technologia kompleksowego wsieci, która jest nieodzowna dla zapewnienia zróżnicowanych usług w technologii 5G. Infrastruktura sieci 5G przyszłości jest oparta na technologiach warstwowego podziału sieci SDN/NFV, a także na trójwarstwowej architekturze centrum danych. W celu zapewnienia elastycznego zarządzania różnymi funkcjami sieci radiowych (5G, LTE oraz Wi-Fi) przez takie centra danych powstaje zapotrzebowanie na dedykowany sprzęt zapewniający odpowiednio wysoką moc obliczeniową, działanie w czasie rzeczywistym oraz adekwatną przestrzeń dyskową.

Obniżenie kosztów utrzymania oraz instalacji sieci operatora dzięki technologii warstwowego podziału sieci

Przyjrzyjmy się bliżej centrum danych o trójwarstwowej architekturze, w którym najniższa warstwa jest definiowana jako główne centrum danych i znajduje się najbliżej sieci dostępowej. Później mamy do czynienia z warstwą pośrednią, którą zazwyczaj stanowi lokalne centrum danych, po którym następuje najwyższa warstwa, czyli regionalne centrum danych. Ostatnia warstwa łączy poszczególne warstwy poprzez sieci transportowe takie jak MPLS.

Zadaniem sieci 5G będzie generowanie różnorodnych topologii i warstw sieci dla każdej z powiązanych usług przy pomocy technologii NFV działającej w infrastrukturze centrum danych. Warstwowy podział sieci pozwoli na zagwarantowanie wykorzystania przez poszczególne usługi wyłącznie wymaganych zasobów połączonej infrastruktury sieciowej, co będzie skutkowało obniżeniem kosztów utrzymania oraz instalacji sieci operatora. Poszczególne warstwy  sieci stanowią oddzielne struktury, którymi można zarządzać niezależnie i które można w znacznym stopniu dostosować do indywidualnych potrzeb.

Wymagania dotyczące warstwowego podziału sieci dla kategorii eMBB, uRLLC oraz mMTC

Jak wynika z powyższej ilustracji, warstwowy podział na potrzeby usług eMBB wymaga wysokiej przepustowości łącza w celu zapewnienia buforowania w infrastrukturze chmury mobilnej lokalnego centrum danych, co pozwala na zapewnienie wysoko wydajnych usług użytkownikom znajdującym się w pobliżu przy jednoczesnym obniżeniu kosztów operacyjnych. Warstwowy podział sieci na potrzeby usług uRLLC wymaga zapewnienia najniższych możliwych opóźnień z racji tego, że usługi te będą wykorzystywane w pojazdach autonomicznych oraz w zdalnym zarządzaniu. Funkcje czasu rzeczywistego (RAN-RT) i funkcje niewymagające czasu rzeczywistego (RAN-NRT) sieci radiowych będą rozmieszczane w taki sposób, aby zapewnić największe możliwe korzyści dla użytkowników. W przypadku funkcji RAN-RT będzie to lokalizacja zbliżona do sieci dostępowej, podczas gdy w przypadku funkcji RAN-NRT możliwe jest ich rozmieszczenie w pozostałych warstwach centrum danych.

Usługi łączności wykorzystywane w pojazdach autonomicznych są obsługiwane przez infrastrukturę Mobile Cloud Engine (MCE) w głównym centrum danych, co pozwala na zapewnienie najniższych możliwych opóźnień. Funkcje platformy sterowania są rozmieszczone dalej od użytkowników w lokalnych i regionalnych centrach danych.

Do zastosowań wykorzystujących warstwowy podział  mMTC potrzeba niewielkich ilości danych, co pozwala na umieszczenie infrastruktury MCE w lokalnym centrum danych. Dodatkowe funkcje i aplikacje mogą być instalowane w regionalnym centrum danych, które wykorzystuje zasoby głównego centrum i zmniejsza dzięki temu koszty operacyjne.

Rozmaite funkcje wykorzystywane w sieciach 5G wiążą się z różnymi wymaganiami w zakresie przepustowości, opóźnień i liczby podłączonych urządzeń. Technologia warstwowego podziału sieci sieci pozwala na optymalne wykorzystanie dostępnego sprzętu, co pozwoli na zmniejszenie kosztów operacyjnych oraz wydatków inwestycyjnych operatorów.

Ditri Trio - 26 lutego 2019

Udostępnij tę stronę: