5 जी और नेटवर्क स्लाइसिंग
जब 5G का व्यापक रूप से उल्लेख किया गया है, तो नेटवर्क स्लाइसिंग उनमें से सबसे अधिक चर्चा की जाने वाली तकनीक है। केटी, एसके टेलीकॉम, चाइना मोबाइल, डीटी, केडीडीआई, एनटीटी, और उपकरण विक्रेताओं जैसे एरिक्सन, नोकिया और हुआवेई जैसे नेटवर्क ऑपरेटरों का मानना है कि नेटवर्क स्लाइसिंग 5 जी युग के लिए आदर्श नेटवर्क आर्किटेक्चर है।
यह नई तकनीक ऑपरेटरों को हार्डवेयर इन्फ्रास्ट्रक्चर में कई वर्चुअल एंड-टू-एंड नेटवर्क को विभाजित करने की अनुमति देती है, और प्रत्येक नेटवर्क स्लाइस को विभिन्न प्रकार की सेवाओं की विभिन्न विशेषताओं को पूरा करने के लिए डिवाइस, एक्सेस नेटवर्क, ट्रांसपोर्ट नेटवर्क और कोर नेटवर्क से तार्किक रूप से अलग किया जाता है।
प्रत्येक नेटवर्क स्लाइस के लिए, वर्चुअल सर्वर, नेटवर्क बैंडविड्थ और सेवा की गुणवत्ता जैसे समर्पित संसाधन पूरी तरह से गारंटी देते हैं। चूंकि स्लाइस एक दूसरे से अलग -थलग होते हैं, इसलिए एक स्लाइस में त्रुटियां या विफलताएं अन्य स्लाइस के संचार को प्रभावित नहीं करेगी।
5 जी को नेटवर्क स्लाइसिंग की आवश्यकता क्यों है?
अतीत से वर्तमान 4 जी नेटवर्क तक, मोबाइल नेटवर्क मुख्य रूप से मोबाइल फोन परोसते हैं, और आम तौर पर केवल मोबाइल फोन के लिए कुछ अनुकूलन करते हैं। हालांकि, 5 जी युग में, मोबाइल नेटवर्क को विभिन्न प्रकार और आवश्यकताओं के उपकरणों की सेवा करने की आवश्यकता है। उल्लिखित कई एप्लिकेशन परिदृश्यों में मोबाइल ब्रॉडबैंड, बड़े पैमाने पर IoT और मिशन-क्रिटिकल IoT शामिल हैं। उन सभी को विभिन्न प्रकार के नेटवर्क की आवश्यकता होती है और गतिशीलता, लेखांकन, सुरक्षा, नीति नियंत्रण, विलंबता, विश्वसनीयता और इतने पर अलग -अलग आवश्यकताएं होती हैं।
उदाहरण के लिए, एक बड़े पैमाने पर IoT सेवा तापमान, आर्द्रता, वर्षा आदि को मापने के लिए निश्चित सेंसर को जोड़ती है। मोबाइल नेटवर्क में मुख्य सेवारत फोन की हैंडओवर, स्थान अपडेट और अन्य विशेषताओं की कोई आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, मिशन-क्रिटिकल IoT सेवाओं जैसे स्वायत्त ड्राइविंग और रोबोट के रिमोट कंट्रोल को कई मिलीसेकंड के अंत-से-अंत विलंबता की आवश्यकता होती है, जो मोबाइल ब्रॉडबैंड सेवाओं से बहुत अलग है।
5 जी के मुख्य आवेदन परिदृश्य
क्या इसका मतलब है कि हमें प्रत्येक सेवा के लिए एक समर्पित नेटवर्क की आवश्यकता है? उदाहरण के लिए, एक 5 जी मोबाइल फोन परोसता है, एक 5g बड़े पैमाने पर IoT परोसता है, और एक 5G मिशन क्रिटिकल IoT परोसता है। हमें इसकी आवश्यकता नहीं है, क्योंकि हम एक अलग भौतिक नेटवर्क से कई तार्किक नेटवर्क को विभाजित करने के लिए नेटवर्क स्लाइसिंग का उपयोग कर सकते हैं, जो एक बहुत ही लागत प्रभावी दृष्टिकोण है!
नेटवर्क स्लाइसिंग के लिए अनुप्रयोग आवश्यकताएँ
NGMN द्वारा जारी 5G श्वेत पत्र में वर्णित 5G नेटवर्क स्लाइस नीचे दिखाया गया है:
हम एंड-टू-एंड नेटवर्क स्लाइसिंग को कैसे लागू करते हैं?
(1) 5 जी वायरलेस एक्सेस नेटवर्क और कोर नेटवर्क: एनएफवी
आज के मोबाइल नेटवर्क में, मुख्य डिवाइस मोबाइल फोन है। RAN (DU और RU) और कोर फ़ंक्शंस RAN विक्रेताओं द्वारा प्रदान किए गए समर्पित नेटवर्क उपकरणों से बनाए गए हैं। नेटवर्क स्लाइसिंग को लागू करने के लिए, नेटवर्क फ़ंक्शन वर्चुअलाइजेशन (NFV) एक शर्त है। मूल रूप से, एनएफवी का मुख्य विचार नेटवर्क फ़ंक्शन सॉफ्टवेयर (यानी एमएमई, एस/पी-जीडब्ल्यू और पीसीआरएफ को पैकेट कोर और डीयू में डीयू में) को तैनात करना है, जो कि अपने समर्पित नेटवर्क उपकरणों में अलग-अलग के बजाय वाणिज्यिक सर्वरों पर वर्चुअल मशीनों में सभी वर्चुअल मशीनों में है। इस तरह, आरएएन को एज क्लाउड के रूप में माना जाता है, जबकि कोर फ़ंक्शन को कोर क्लाउड के रूप में माना जाता है। किनारे पर और कोर क्लाउड में स्थित वीएम के बीच संबंध एसडीएन का उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया गया है। फिर, प्रत्येक सेवा के लिए एक स्लाइस बनाया जाता है (यानी फोन स्लाइस, बड़े पैमाने पर IoT स्लाइस, मिशन क्रिटिकल IoT स्लाइस, आदि)।
नेटवर्क स्लाइसिंग (i) में से एक को कैसे लागू करें?
नीचे दिए गए आंकड़े से पता चलता है कि प्रत्येक सेवा-विशिष्ट एप्लिकेशन को प्रत्येक स्लाइस में वर्चुअलाइज्ड और इंस्टॉल कैसे किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, स्लाइसिंग को निम्नानुसार कॉन्फ़िगर किया जा सकता है:
(1) यूएचडी स्लाइसिंग: वर्चुअलाइजिंग डीयू, 5 जी कोर (यूपी) और एज क्लाउड में कैश सर्वर, और कोर क्लाउड में 5 जी कोर (सीपी) और एमवीओ सर्वर को वर्चुअलाइज़ करना
(2) फोन स्लाइसिंग: कोर क्लाउड में पूर्ण गतिशीलता क्षमताओं के साथ 5 जी कोर (यूपी और सीपी) और आईएमएस सर्वर को वर्चुअलाइज़ करना
(3) बड़े पैमाने पर IoT स्लाइसिंग (जैसे, सेंसर नेटवर्क): कोर क्लाउड में एक सरल और हल्के 5G कोर को वर्चुअलाइज़ करना कोई गतिशीलता प्रबंधन क्षमता नहीं है
(4) मिशन-क्रिटिकल IoT स्लाइसिंग: ट्रांसमिशन विलंबता को कम करने के लिए एज क्लाउड में 5G कोर (यूपी) और संबंधित सर्वर (जैसे, V2X सर्वर) को वर्चुअलाइज़ करना
अब तक, हमें विभिन्न आवश्यकताओं के साथ सेवाओं के लिए समर्पित स्लाइस बनाने की आवश्यकता है। और वर्चुअल नेटवर्क फ़ंक्शंस को अलग -अलग सेवा विशेषताओं के अनुसार प्रत्येक स्लाइस (यानी, एज क्लाउड या कोर क्लाउड) में विभिन्न स्थानों में रखा जाता है। इसके अलावा, कुछ नेटवर्क फ़ंक्शन, जैसे बिलिंग, पॉलिसी कंट्रोल, आदि, कुछ स्लाइस में आवश्यक हो सकते हैं, लेकिन दूसरों में नहीं। ऑपरेटर नेटवर्क को कस्टमाइज़ कर सकते हैं जिस तरह से वे चाहते हैं, और शायद सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीका है।
नेटवर्क स्लाइसिंग (i) में से एक को कैसे लागू करें?
(2) एज और कोर क्लाउड के बीच नेटवर्क स्लाइसिंग: आईपी/एमपीएलएस-एसडीएन
सॉफ्टवेयर ने नेटवर्किंग को परिभाषित किया, हालांकि एक साधारण अवधारणा जब इसे पहली बार पेश किया गया था, तो तेजी से जटिल होता जा रहा है। एक उदाहरण के रूप में ओवरले का रूप लेते हुए, एसडीएन तकनीक मौजूदा नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर पर आभासी मशीनों के बीच नेटवर्क कनेक्शन प्रदान कर सकती है।
अंत-टू-एंड नेटवर्क स्लाइसिंग
सबसे पहले, हम देखते हैं कि कैसे सुनिश्चित करें कि एज क्लाउड और कोर क्लाउड वर्चुअल मशीनों के बीच नेटवर्क कनेक्शन सुरक्षित है। वर्चुअल मशीनों के बीच नेटवर्क को आईपी/एमपीएलएस-एसडीएन और ट्रांसपोर्ट एसडीएन के आधार पर लागू किया जाना चाहिए। इस पत्र में, हम राउटर विक्रेताओं द्वारा प्रदान किए गए आईपी/एमपीएलएस-एसडीएन पर ध्यान केंद्रित करते हैं। एरिक्सन और जुनिपर दोनों आईपी/एमपीएलएस एसडीएन नेटवर्क आर्किटेक्चर उत्पादों की पेशकश करते हैं। संचालन थोड़ा अलग है, लेकिन एसडीएन-आधारित वीएमएस के बीच कनेक्टिविटी बहुत समान है।
कोर क्लाउड में वर्चुअलाइज्ड सर्वर हैं। सर्वर के हाइपरवाइजर में, अंतर्निहित vrouter/vswitch को चलाएं। एसडीएन नियंत्रक वर्चुअलाइज्ड सर्वर और डीसी जी/डब्ल्यू राउटर (पीई राउटर जो क्लाउड डेटा सेंटर में एमपीएलएस एल 3 वीपीएन बनाता है) के बीच सुरंग कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करता है। कोर क्लाउड में प्रत्येक वर्चुअल मशीन (जैसे 5G IoT कोर) और DC G/W राउटर के बीच SDN सुरंग (IE MPLS GRE या VXLAN) बनाएं।
SDN नियंत्रक तब इन सुरंगों और MPLS L3 VPN के बीच मैपिंग का प्रबंधन करता है, जैसे कि IoT VPN। यह प्रक्रिया एज क्लाउड में समान है, जो कि आईटी क्लाउड से आईपी/एमपीएलएस बैकबोन और कोर क्लाउड के लिए सभी तरह से जुड़ा हुआ आईओटी स्लाइस बनाता है। इस प्रक्रिया को उन तकनीकों और मानकों के आधार पर लागू किया जा सकता है जो अब तक परिपक्व और उपलब्ध हैं।
(3) एज और कोर क्लाउड के बीच नेटवर्क स्लाइसिंग: आईपी/एमपीएलएस-एसडीएन
अब जो कुछ भी है वह मोबाइल FroNthawall नेटवर्क है। हम एज क्लाउड और 5 जी आरयू के बीच इस मोबाइल फ्रोंथोल्ड नेटवर्क को कैसे काटते हैं? सबसे पहले, 5 जी फ्रंट-हॉल नेटवर्क को पहले परिभाषित किया जाना चाहिए। चर्चा के तहत कुछ विकल्प हैं (उदाहरण के लिए, डीयू और आरयू की कार्यक्षमता को फिर से परिभाषित करके एक नया पैकेट-आधारित फॉरवर्ड नेटवर्क पेश करना), लेकिन अभी तक कोई मानक परिभाषा नहीं बनाई गई है। निम्नलिखित आंकड़ा ITU IMT 2020 वर्किंग ग्रुप में प्रस्तुत एक आरेख है और एक वर्चुअलाइज्ड FRONHAUL नेटवर्क का एक उदाहरण देता है।
ITU संगठन द्वारा 5G C-Ran नेटवर्क स्लाइसिंग का उदाहरण
पोस्ट टाइम: फरवरी -02-2024
