5G க்கு நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங் ஏன் தேவைப்படுகிறது, 5G நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது?

5G மற்றும் நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்
5G பற்றி பரவலாகப் பேசப்படும்போது, ​​நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங் தான் மிகவும் விவாதிக்கப்படும் தொழில்நுட்பம். KT, SK டெலிகாம், சீனா மொபைல், DT, KDDI, NTT போன்ற நெட்வொர்க் ஆபரேட்டர்களும், எரிக்சன், நோக்கியா மற்றும் ஹவாய் போன்ற உபகரண விற்பனையாளர்களும் 5G சகாப்தத்திற்கு நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங் சிறந்த நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு என்று நம்புகிறார்கள்.
இந்தப் புதிய தொழில்நுட்பம், ஆபரேட்டர்கள் ஒரு வன்பொருள் உள்கட்டமைப்பில் பல மெய்நிகர் எண்ட்-டு-எண்ட் நெட்வொர்க்குகளைப் பிரிக்க அனுமதிக்கிறது, மேலும் ஒவ்வொரு நெட்வொர்க் ஸ்லைஸும் பல்வேறு வகையான சேவைகளின் வெவ்வேறு பண்புகளைப் பூர்த்தி செய்ய சாதனம், அணுகல் நெட்வொர்க், போக்குவரத்து நெட்வொர்க் மற்றும் மைய நெட்வொர்க்கிலிருந்து தர்க்கரீதியாக தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது.
ஒவ்வொரு நெட்வொர்க் ஸ்லைஸுக்கும், மெய்நிகர் சேவையகங்கள், நெட்வொர்க் அலைவரிசை மற்றும் சேவையின் தரம் போன்ற அர்ப்பணிக்கப்பட்ட வளங்கள் முழுமையாக உத்தரவாதம் அளிக்கப்படுகின்றன. ஸ்லைஸ்கள் ஒன்றுக்கொன்று தனிமைப்படுத்தப்படுவதால், ஒரு ஸ்லைஸில் உள்ள பிழைகள் அல்லது தோல்விகள் மற்ற ஸ்லைஸ்களின் தொடர்பைப் பாதிக்காது.

5Gக்கு நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங் ஏன் தேவை?
கடந்த காலத்திலிருந்து தற்போதைய 4G நெட்வொர்க் வரை, மொபைல் நெட்வொர்க்குகள் முக்கியமாக மொபைல் போன்களுக்கு சேவை செய்கின்றன, மேலும் பொதுவாக மொபைல் போன்களுக்கு சில உகப்பாக்கங்களை மட்டுமே செய்கின்றன. இருப்பினும், 5G சகாப்தத்தில், மொபைல் நெட்வொர்க்குகள் பல்வேறு வகையான மற்றும் தேவைகளின் சாதனங்களுக்கு சேவை செய்ய வேண்டும். குறிப்பிடப்பட்ட பல பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகளில் மொபைல் பிராட்பேண்ட், பெரிய அளவிலான IOT மற்றும் மிஷன்-கிரிட்டிகல் IOT ஆகியவை அடங்கும். அவை அனைத்திற்கும் வெவ்வேறு வகையான நெட்வொர்க்குகள் தேவைப்படுகின்றன மற்றும் இயக்கம், கணக்கியல், பாதுகாப்பு, கொள்கை கட்டுப்பாடு, தாமதம், நம்பகத்தன்மை மற்றும் பலவற்றில் வெவ்வேறு தேவைகள் உள்ளன.
உதாரணமாக, ஒரு பெரிய அளவிலான ஐஓடி சேவை வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், மழைப்பொழிவு போன்றவற்றை அளவிட நிலையான சென்சார்களை இணைக்கிறது. மொபைல் நெட்வொர்க்கில் உள்ள முக்கிய சேவை தொலைபேசிகளின் ஒப்படைப்புகள், இருப்பிட புதுப்பிப்புகள் மற்றும் பிற அம்சங்கள் தேவையில்லை. கூடுதலாக, தன்னியக்க ஓட்டுநர் மற்றும் ரோபோக்களின் ரிமோட் கண்ட்ரோல் போன்ற மிஷன்-சிக்கலான ஐஓடி சேவைகளுக்கு பல மில்லி விநாடிகளின் இறுதி முதல் இறுதி வரை தாமதம் தேவைப்படுகிறது, இது மொபைல் பிராட்பேண்ட் சேவைகளிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது.

5G இன் முக்கிய பயன்பாட்டு காட்சிகள்
இதன் பொருள் ஒவ்வொரு சேவைக்கும் நமக்கு ஒரு பிரத்யேக நெட்வொர்க் தேவையா? எடுத்துக்காட்டாக, ஒன்று 5G மொபைல் போன்களுக்கு சேவை செய்கிறது, ஒன்று 5G மாசிவ் ஐஓடிக்கு சேவை செய்கிறது, மற்றும் ஒன்று 5G மிஷன் கிரிட்டிகல் ஐஓடிக்கு சேவை செய்கிறது. நமக்கு இது தேவையில்லை, ஏனென்றால் ஒரு தனி இயற்பியல் நெட்வொர்க்கிலிருந்து பல தருக்க நெட்வொர்க்குகளைப் பிரிக்க நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கைப் பயன்படுத்தலாம், இது மிகவும் செலவு குறைந்த அணுகுமுறையாகும்!

நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கிற்கான விண்ணப்பத் தேவைகள்
NGMN வெளியிட்ட 5G வெள்ளை அறிக்கையில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள 5G நெட்வொர்க் பிரிவு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

எண்ட்-டு-எண்ட் நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது?
(1)5G வயர்லெஸ் அணுகல் நெட்வொர்க் மற்றும் மைய நெட்வொர்க்: NFV
இன்றைய மொபைல் நெட்வொர்க்கில், முக்கிய சாதனம் மொபைல் போன் ஆகும். RAN(DU மற்றும் RU) மற்றும் கோர் செயல்பாடுகள் RAN விற்பனையாளர்களால் வழங்கப்படும் பிரத்யேக நெட்வொர்க் உபகரணங்களிலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன. நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கை செயல்படுத்த, நெட்வொர்க் செயல்பாட்டு மெய்நிகராக்கம் (NFV) ஒரு முன்நிபந்தனை. அடிப்படையில், NFV இன் முக்கிய யோசனை என்னவென்றால், நெட்வொர்க் செயல்பாட்டு மென்பொருளை (அதாவது MME, S/P-GW மற்றும் PCRF பாக்கெட் கோரில் மற்றும் RAN இல் DU) அவற்றின் பிரத்யேக நெட்வொர்க் சாதனங்களில் தனித்தனியாக அல்லாமல் வணிக சேவையகங்களில் உள்ள மெய்நிகர் இயந்திரங்களில் பயன்படுத்துவதாகும். இந்த வழியில், RAN எட்ஜ் கிளவுடாகக் கருதப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் கோர் செயல்பாடு கோர் கிளவுடாகக் கருதப்படுகிறது. விளிம்பிலும் கோர் கிளவுட்டிலும் அமைந்துள்ள VMS க்கு இடையிலான இணைப்பு SDN ஐப் பயன்படுத்தி உள்ளமைக்கப்படுகிறது. பின்னர், ஒவ்வொரு சேவைக்கும் ஒரு ஸ்லைஸ் உருவாக்கப்படுகிறது (அதாவது போன் ஸ்லைஸ், மாசிவ் ஐஓடி ஸ்லைஸ், மிஷன் கிரிட்டிகல் ஐஓடி ஸ்லைஸ், முதலியன).

 

நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்(I)-ல் ஒன்றை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது?
கீழே உள்ள படம், ஒவ்வொரு சேவை சார்ந்த பயன்பாட்டையும் ஒவ்வொரு ஸ்லைஸிலும் எவ்வாறு மெய்நிகராக்கப்பட்டு நிறுவ முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்லைசிங்கை பின்வருமாறு உள்ளமைக்கலாம்:
(1)UHD ஸ்லைசிங்: எட்ஜ் கிளவுட்டில் DU, 5G கோர் (UP) மற்றும் கேச் சர்வர்களை மெய்நிகராக்குதல் மற்றும் கோர் கிளவுட்டில் 5G கோர் (CP) மற்றும் MVO சர்வர்களை மெய்நிகராக்குதல்
(2) தொலைபேசி வெட்டுதல்: மைய மேகத்தில் முழு இயக்கத் திறன்களைக் கொண்ட 5G கோர்கள் (UP மற்றும் CP) மற்றும் IMS சேவையகங்களை மெய்நிகராக்கம் செய்தல்
(3) பெரிய அளவிலான ஐஓடி ஸ்லைசிங் (எ.கா., சென்சார் நெட்வொர்க்குகள்): கோர் கிளவுட்டில் ஒரு எளிய மற்றும் இலகுரக 5G மையத்தை மெய்நிகராக்குவது எந்த இயக்க மேலாண்மை திறன்களையும் கொண்டிருக்கவில்லை.
(4) மிஷன்-கிரிட்டிகல் ஐஓடி ஸ்லைசிங்: டிரான்ஸ்மிஷன் தாமதத்தைக் குறைப்பதற்காக எட்ஜ் கிளவுட்டில் 5G கோர்கள் (UP) மற்றும் தொடர்புடைய சர்வர்களை (எ.கா., V2X சர்வர்கள்) மெய்நிகராக்குதல்.
இதுவரை, வெவ்வேறு தேவைகளைக் கொண்ட சேவைகளுக்கு பிரத்யேக துண்டுகளை உருவாக்க வேண்டியிருந்தது. மேலும் மெய்நிகர் நெட்வொர்க் செயல்பாடுகள் ஒவ்வொரு துண்டுகளிலும் (அதாவது, எட்ஜ் கிளவுட் அல்லது கோர் கிளவுட்) வெவ்வேறு சேவை பண்புகளின்படி வெவ்வேறு இடங்களில் வைக்கப்படுகின்றன. கூடுதலாக, பில்லிங், கொள்கை கட்டுப்பாடு போன்ற சில பிணைய செயல்பாடுகள் சில துண்டுகளில் அவசியமாக இருக்கலாம், ஆனால் மற்றவற்றில் அவசியமில்லை. ஆபரேட்டர்கள் தாங்கள் விரும்பும் விதத்தில் நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கைத் தனிப்பயனாக்கலாம், மேலும் இது மிகவும் செலவு குறைந்த வழியாகும்.

நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்(I)-ல் ஒன்றை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது?
(2) விளிம்பு மற்றும் மைய மேகத்திற்கு இடையில் பிணைய ஸ்லைசிங்: IP/MPLS-SDN
மென்பொருள் வரையறுக்கப்பட்ட நெட்வொர்க்கிங், முதலில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டபோது எளிமையான கருத்தாக இருந்தபோதிலும், அது பெருகிய முறையில் சிக்கலானதாகி வருகிறது. உதாரணமாக, மேலடுக்கின் வடிவத்தை எடுத்துக் கொண்டால், SDN தொழில்நுட்பம் ஏற்கனவே உள்ள நெட்வொர்க் உள்கட்டமைப்பில் உள்ள மெய்நிகர் இயந்திரங்களுக்கு இடையே நெட்வொர்க் இணைப்பை வழங்க முடியும்.

முழுமையான நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்
முதலாவதாக, எட்ஜ் கிளவுட் மற்றும் கோர் கிளவுட் மெய்நிகர் இயந்திரங்களுக்கு இடையிலான பிணைய இணைப்பு பாதுகாப்பாக இருப்பதை எவ்வாறு உறுதி செய்வது என்பதைப் பார்ப்போம். மெய்நிகர் இயந்திரங்களுக்கு இடையிலான பிணையம் IP/MPLS-SDN மற்றும் போக்குவரத்து SDN ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் செயல்படுத்தப்பட வேண்டும். இந்த ஆய்வறிக்கையில், ரூட்டர் விற்பனையாளர்களால் வழங்கப்படும் IP/MPLS-SDN இல் கவனம் செலுத்துகிறோம். எரிக்சன் மற்றும் ஜூனிபர் இரண்டும் IP/MPLS SDN நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு தயாரிப்புகளை வழங்குகின்றன. செயல்பாடுகள் சற்று வேறுபட்டவை, ஆனால் SDN-அடிப்படையிலான VMS க்கு இடையிலான இணைப்பு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது.
கோர் கிளவுட்டில் மெய்நிகராக்கப்பட்ட சேவையகங்கள் உள்ளன. சர்வரின் ஹைப்பர்வைசரில், உள்ளமைக்கப்பட்ட vRouter/vSwitch ஐ இயக்கவும். SDN கட்டுப்படுத்தி மெய்நிகராக்கப்பட்ட சேவையகத்திற்கும் DC G/W ரூட்டருக்கும் (கிளவுட் டேட்டா சென்டரில் MPLS L3 VPN ஐ உருவாக்கும் PE ரூட்டர்) இடையேயான சுரங்கப்பாதை உள்ளமைவை வழங்குகிறது. கோர் கிளவுட்டில் உள்ள ஒவ்வொரு மெய்நிகர் இயந்திரத்திற்கும் (எ.கா. 5G IoT கோர்) மற்றும் DC G/W ரூட்டர்களுக்கும் இடையில் SDN சுரங்கப்பாதைகளை (அதாவது MPLS GRE அல்லது VXLAN) உருவாக்கவும்.
பின்னர் SDN கட்டுப்படுத்தி இந்த சுரங்கப்பாதைகளுக்கும் IoT VPN போன்ற MPLS L3 VPN க்கும் இடையிலான மேப்பிங்கை நிர்வகிக்கிறது. எட்ஜ் கிளவுட்டிலும் இந்த செயல்முறை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், எட்ஜ் கிளவுட்டிலிருந்து IP/MPLS முதுகெலும்பு மற்றும் கோர் கிளவுட் வரை இணைக்கப்பட்ட ஒரு ஐஓடி ஸ்லைஸை உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறையை இதுவரை முதிர்ச்சியடைந்த மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் தரநிலைகளின் அடிப்படையில் செயல்படுத்த முடியும்.
(3) விளிம்பு மற்றும் மைய மேகத்திற்கு இடையில் பிணைய ஸ்லைசிங்: IP/MPLS-SDN
இப்போது எஞ்சியிருப்பது மொபைல் ஃப்ரன்ட்ஹோல் நெட்வொர்க். எட்ஜ் கிளவுட் மற்றும் 5G RU இடையே உள்ள இந்த மொபைல் ஃப்ரன்ட்ஹோல்ட் நெட்வொர்க்கை எவ்வாறு வெட்டுவது? முதலாவதாக, 5G ஃப்ரன்ட்-ஹால் நெட்வொர்க்கை முதலில் வரையறுக்க வேண்டும். விவாதத்தில் சில விருப்பங்கள் உள்ளன (எ.கா., DU மற்றும் RU இன் செயல்பாட்டை மறுவரையறை செய்வதன் மூலம் ஒரு புதிய பாக்கெட் அடிப்படையிலான ஃபார்வர்டு நெட்வொர்க்கை அறிமுகப்படுத்துதல்), ஆனால் இன்னும் எந்த நிலையான வரையறையும் செய்யப்படவில்லை. பின்வரும் படம் ITU IMT 2020 பணிக்குழுவில் வழங்கப்பட்ட ஒரு வரைபடம் மற்றும் மெய்நிகராக்கப்பட்ட ஃப்ரன்ஹால் நெட்வொர்க்கின் உதாரணத்தை வழங்குகிறது.

ITU அமைப்பால் 5G C-RAN நெட்வொர்க் ஸ்லைசிங்கின் எடுத்துக்காட்டு