¿Cuál es la tecnología de corte de red en 5G? -Vecloud

Tecnología de corte de red en 5G

  Por ejemplo, si la red 4G es un cuchillo que corta el hierro como si fuera barro y se quita el pelo. Entonces, la red 5G es una navaja suiza de uso flexible, conveniente y polivalente.

  Las redes 4G nacen principalmente para teléfonos inteligentes. Al entrar en la era 5G, nos enfrentaremos a "la próxima gran novedad": Internet de las cosas. En la era de las cosas desconectadas, una gran cantidad de dispositivos estarán conectados a la red, estos dispositivos pertenecen a diferentes campos industriales y tienen diferentes características y requisitos. En otras palabras, tienen diferentes requisitos para la movilidad de la red, seguridad, retraso, confiabilidad e incluso métodos de facturación. Por lo tanto, las redes 5G deben ser tan flexibles, convenientes y versátiles como la navaja suiza.

  Da dos ejemplos.

  En las aplicaciones de Internet de las Cosas para la prevención de incendios forestales, una gran cantidad de sensores distribuidos en el bosque detectan la temperatura, la humedad y las precipitaciones, son estacionarios y no necesitan gestión de la movilidad como conmutaciones y actualizaciones de ubicación como los teléfonos inteligentes. Un informe de NOKIA muestra que se espera que el 70% del equipo en la red 5G esté estacionario, mientras que los usuarios móviles representan solo el 30%.

  Cuando se usa 5G en campos como la conducción no tripulada y el control remoto de robots, se requiere una latencia ultrabaja de extremo a extremo. Esta latencia es mucho menor que la latencia de un acceso inalámbrico a Internet de un teléfono inteligente, generalmente no más de unos pocos milisegundos.

  Por lo tanto, para diferentes áreas de aplicación, las redes 5G son como una navaja suiza. Qué hacer Cuando el mundo habla de 5G, lo más comentado en la industria de las comunicaciones es la tecnología de corte de red 5G (Network Slicing). El corte de red se ha convertido en la arquitectura de red 5G más ideal reconocida por China Mobile, KT de Corea del Sur, SK Telecom, KDDI y NTT de Japón, y proveedores de equipos como Ericsson, Nokia y Huawei.

  ¿Qué es el corte de red?

  La forma más sencilla de entender es dividir una red física en varias redes virtuales de extremo a extremo. Cada red virtual, incluidos el equipo, el acceso, la transmisión y la red principal de la red, es lógicamente independiente. Cualquier falla de la red no afectará a otras redes virtuales . Cada red virtual es como un alicate o una sierra en una navaja suiza, con diferentes funciones y características, orientadas a diferentes necesidades y servicios.

  O puede decir que, al igual que cuando instala una computadora, divida su disco duro físico en disco C, disco D, disco E ...

  Para comprender mejor la división de la red 5G, primero dividimos los escenarios de aplicación de la red 5G en tres categorías: banda ancha móvil, IoT masivo e IoT de misión crítica.

  Los requisitos de servicio de los tres tipos de escenarios de aplicación de las redes 5G son diferentes:

  1) Banda ancha móvil

  La era 5G enfrentará aplicaciones como video de ultra alta definición 4K / 8K, tecnología holográfica y realidad aumentada / realidad virtual La principal demanda de la banda ancha móvil es una mayor capacidad de datos.

  2) Internet masivo de las cosas

  Los sensores masivos se implementan en medición, construcción, agricultura, logística, ciudades inteligentes, hogares y otros campos Estos dispositivos sensores son muy densos y la mayoría de ellos son estáticos.

  3) IoT de misión crítica

  El Internet de las cosas de misión crítica se utiliza principalmente en campos como la conducción no tripulada, las fábricas automatizadas y las redes inteligentes. Los principales requisitos son una latencia ultrabaja y una alta fiabilidad.

  La red 4G sirve principalmente a personas, y el dispositivo principal conectado a la red es un teléfono inteligente, que no requiere corte de red para enfrentar diferentes escenarios de aplicación .

  En la era 5G, una gran cantidad de dispositivos diferentes en diferentes campos están conectados a la red, y la red enfrentará tres tipos de escenarios de aplicación: banda ancha móvil, Internet de las cosas masivo e Internet de las cosas de misión crítica.

  ¿Qué tal el corte de red? No es necesario crear una red para cada tipo de escenario de aplicación, por lo que no es así. ..

  Lo que tenemos que hacer es dividir una red física en múltiples redes lógicas virtuales, y cada red virtual corresponde a un escenario de aplicación diferente, lo que se denomina corte de red.

  En la implementación de red real, ¿cómo completamos el corte de red de un extremo a otro?

  1) Red de acceso inalámbrico 5G y red central: NFV

  En la actualidad, el equipo terminal principal en las redes 4G son los teléfonos móviles, y la parte de la red de acceso inalámbrico (incluida la unidad digital (DU) y la unidad de radiofrecuencia (RU)) y la parte de la red central de la red utilizan equipos especiales proporcionados por los proveedores de equipos. .

  Para lograr la segmentación de la red, la virtualización de funciones de red (NFV) es un requisito previo. Básicamente, el llamado NFV es transferir las funciones de software y hardware de equipos especiales en la red (como MME, S / P-GW y PCRF en la red central, unidad digital DU en la red de acceso inalámbrico, etc.) al host virtual (máquinas virtuales, máquinas virtuales). Estos hosts virtuales son servidores comerciales basados ​​en estándares de la industria. Son productos comerciales listos para usar de COTS, que son de bajo costo y fáciles de instalar. En pocas palabras, se trata de reemplazar el equipo de elemento de red dedicado en la red por equipos de servidor, almacenamiento y red basados ​​en los estándares de la industria.

  Una vez que se virtualiza la red, la parte de la red de acceso inalámbrico se llama Edge Cloud y la parte de la red central se llama Core Cloud. Las máquinas virtuales en la nube perimetral y las máquinas virtuales en la nube central están interconectadas a través de SDN (redes definidas por software).

  De esta manera, después de que la red adopta NFV y SDN, es muy fácil realizar el corte, es suficiente "cortar" la red en múltiples subredes virtuales (rebanadas) horizontalmente como cortar pan.

  Corte de video HD: después de que se virtualizan la unidad digital (DU) y parte de las funciones de la red central en la red original, se agregan servidores de almacenamiento y se unifican en la nube perimetral. Y parte de las funciones de la red central virtualizada se colocan en la nube central.

  División del teléfono móvil: la unidad digital (DU) de la parte de acceso inalámbrico de la red original se virtualiza y se coloca en la nube perimetral. Las funciones de la red central de la red original, incluido IMS, se virtualizan y se colocan en la nube central.

  Porciones masivas de IoT: dado que la mayoría de los sensores son estacionarios y no requieren gestión de la movilidad, en esta porción, las tareas de la nube central son relativamente fáciles y simples.

  Corte de IoT de misión crítica: debido a los altos requisitos de latencia, para minimizar la latencia de un extremo a otro, las funciones de la red central y los servidores relacionados de la red original se están hundiendo en la nube perimetral.

  2) Conexión entre la nube perimetral y la nube central: IP / MPLS-SDN

  La red de segmentos 5G conecta las máquinas virtuales en la nube de borde y la nube central a través de SDN. Hay servidores virtualizados en la nube central y el vRouter / vSwitch integrado se ejecuta en el hipervisor del servidor. El controlador SDN es responsable de crear túneles SDN entre el servidor virtual y el enrutador DC G / W. Posteriormente, el El controlador SDN ejecuta túneles SDN y MPLS. Mapeo entre VPN L3 para establecer una conexión entre la nube central y la nube perimetral.

  3) Corte de red entre la nube de borde y la unidad de radio de la estación base

  Ahora, llegamos a la parte de la precuela. ¿Cómo completar el corte entre la unidad de radiofrecuencia (RU) 5G y la nube de borde (fronthaul)? Primero, es necesario definir el estándar para el fronthaul 5G. En la actualidad, no existe un estándar unificado. La siguiente figura es un diagrama estructural de un fronthaul virtualizado propuesto por el Grupo de Investigación de Estándares de Comunicación Móvil 5G de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) (Focus Group on IMT-2020). Si está interesado, puede echar un vistazo:

  Esta es la tecnología de corte de red 5G. Con ella, 5G se convertirá en una afilada navaja suiza en el campo de las redes inalámbricas.

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