כמו רשתות 5G מתגלגל ברחבי העולם, יכולת טרנספורמטיבית הנקראת רשת סליקה מעצבת מחדש את האופן שבו קישוריות ניידת מועברת. במקום להציע שירות בגודל אחד בגודל של אחד, רשת סליקה מאפשרת למפעילים להחדיר תשתית פיזית אחת ל-5G לתוך רשתות וירטואליות מרובות, כל אחד מהם מכוון בדיוק לדרישות הייחודיות של יישומים שונים.

מה זה Network Slicing?

רשת סליקה היא תכונה ארכיטקטונית מרכזית של 5G, המוגדרת על ידי הדור השלישי של השותפות פרויקט.זה יוצר באופן הגיוני מבודד, קצה קצה קצה קצה קצה קצה רשתות פלחי על תשתית פיזית משותפת.כל פרוסה מייצגת רשת המכילה את עצמה עם המשאבים שלה, תצורה, מדיניות אבטחה, ומסגרת ניהול. ערבויות אלה יכולות להיות מותאמות לקטגוריות שירות ספציפיות: פס רחב נייד, תקשורת מסיבית מכונה, או מטר של תקשורת נמוכה מאפשר זרם חכם של מערכת הפעלה.

סליקה רשתית אינה רק רעיון מושגי.זה סטנדרטי בליבת 5G, עם מקרה פרוסת רשת ייעודי (NSI) מזוההה באדריכלות המערכת.זה מאפשר למפעילים ניידים לפרוס פרוסות שונות כמו הצעות שירות עצמאיות, הרבה כמו רשתות וירטואליות פרטיות אבל עם שליטה עמוקה יותר על הגינות, באמצעות חישוב ואמינות.

כיצד Network Slicing Works

רשת סליקה מסתמכת על שתי טכנולוגיות בסיסיות: רשתות מוגדרות תוכנה (SDN) ופונקציות רשת וירטואליזציה (NFV) SDN decoupuples מטוס הבקרה של המטוס, ומאפשרות ניהול מרכזי של זרימת התנועה.NFV מאמת את פונקציות הרשת - כגון חומת אש, נתבים ומנהלי הפעלה - כך שהם יכולים לרוץ כתוכנה על חומרה משותפת, הם מאפשרים הקצאה דינמית של משאבים, מערכות רדיו, אחסון, וחסומים.

אדריכלות וניהול חיים

בלב של רשת סליקה היא שכבת התזמורת.מערכת זו, לעתים קרובות חלק ממסגרת הניהול והתזמורת (MANO), מטפל ביצירת, ניטור, קנה מידה והפסקת פרוסות.אופרות משתמשות בתזמורת כדי להגדיר תבניות פרוסות, לציין משאבים הדרושים לכל שירות. כאשר בקשה מגיעה (לדוגמה, מפעל חכם צריך מפעל חכם אולטרה-מיש), הוראות רשת וירטואלית, פונקציות רדיו הגדרות בתוך מסגרת זמן (חלקית) ותפקודי ליבה.

⁇ איכות ואיכות של שירות

כל פרוסה פועלת עם בידוד מובטח.רשת יכולה להקדיש חלק רוחב פס, קבוצה של יחידות עיבוד בסיס, או אפילו תדרי רדיו ייעודיים פרוסה מסוימת. עבור פרוסות בעלות נמוכה יחסית, התזמורת יכולה להקצות כוח עיבוד ייעודי ועדיפות התנועה כדי לעמוד בדרישות של מילימטר השניות.

אוטומציה והתאמה דינמית

אוטומציה היא מאפשרת קריטי עבור רשתות חי.כאשר הביקוש גוברים - אומר, אירוע אצטדיון גורם עלייה בשימוש בנתונים - התזמורת יכולה להקצות באופן אוטומטי יכולת נוספת לפרסה.האוטומציה סגורה זו מסתמכת על ניתוח ואינטליגנציה מלאכותית כדי לזהות דפוסי תנועה ופרקות מחדש ללא התערבות אנושית.התוצאה היא רשת שמתאימה בזמן אמת, תוך שמירה על הסכמי שירות ברמת השירות.

סוגים של Network Slices

איגוד התקשורת הבינלאומי סיווג שלושה סוגים עיקריים של פרוסה, כל אחד מהם תואם לקטגוריה אחרת של שירות 5G:

  • (FLT:0)Enhanced Mobile Broadband (eMBB) פרוסות חדשות נועדו לשיעורי נתונים גבוהים וכיסוי רחב. פרוסות אלה תומך ביישומים כגון הזרמת וידאו אולטרה HD, מציאות מדומה, ומציאות מוגברת.הם מציעים בדרך כלל שיעורי נתונים שיא של 10 Gbps או יותר ויכולים להתמודד עם סביבות משתמש צפופות.
  • (FLT:0)Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) פרוסות פירטFLT:1 מדגישות חריפות נמוכה מאוד (כנמוך כמו 1 מ"ר שניות) ו 99.999% האמינות הם חיוניים עבור ניתוח אוטונומי, מרוחק, מערכות בקרה תעשייתיות, ותקשורת בטיחות הציבור.
  • (FLT:0) תקשורת מכונה-Type (mTC) פרוסות 1FIRLT תמיכה מספר עצום של כוח נמוך, מכשירים נמוכים-נתונים-rate.הם מתאימים לחיי סוללה ארוכים וכיסוי עמוק, מה שהופך אותם אידיאליים עבור מ"מ חכם, מעקב נכסים, ניטור סביבתי.

מעבר לקטגוריות סטנדרטיות אלה, פלטת רשת מאפשרת פרוסות מותאם אישית המשלבות תכונות מסוגים שונים.לדוגמה, פרוסת רכב עשויה לדרוש אמינות גבוהה הן עבור תקשורת כלי רכב לכל דבר ורוחב הפס מתון עבור עדכוני תוכנה אוויר-אוויר.

יישומים ושימוש במקרים ברחבי תעשיות

היכולת של רשת סליקה להציע רמות שירות ייעודיות פותחת מודלים עסקיים חדשים לחלוטין ויעילות תפעולית.כאן הן היישומים המשפיעים ביותר במגזרים מרכזיים.

ערים חכמות

ערים יכולות לפרוס פרוסות רשת מרובות כדי לנהל את פונקציות העיר נפרדות על תשתית 5G יחיד. פרוסת בטיחות ציבורית מטפלת בתקשורת חירום עם נטייה נמוכה מובטחת ו אדמוניות, בעוד פרוסת ניהול תנועה מספקת קישוריות אמינה עבור אורות וחיישנים. פרוסה נוספת תומכת ניטור סביבתי, טיפול במספרים גדולים של חיישנים בעלי כוח נמוך עבור איכות אוויר ורעש מדידה.

בריאות בריאות

בבריאות, פרוסות רשת תמיכה טלמדיקינה, ניטור סבלני מרחוק, ואפילו ניתוח רובוטי.A.URLC פרוסה יכול לספק את החדירה של 5-מילימטר השני הנדרש עבור מנתח כדי לשלוט על זרוע רובוטית מכל רחבי העיר. An mTC מטפל אלפי חיישני בריאות לבישים בבית חולים, איסוף חיוני עם צריכת חשמל נמוכה.

אוטומציה תעשייתית

גורמים ומחסנים הופכים להיות אלחוטיים עם רשתות פרטיות 5G.רשת סליקה מאפשר צמח יחיד לרוץ פרוסות נפרדות עבור בקרת מכונה (עקב נמוך), ניטור וידאו ( רוחב פס גבוה), איסוף נתונים חיישן (קשרים מנדיים) לדוגמה, פרוסה יכול להיות מוקדש לצי רכב מונחה אוטומטי, הבטחת פקודות ניווט בזמן אמת לא מתעכב.

בידור ומדיה

ייצור אירועים חי, משחקים immersive, וחוויות מציאות מוגברת ליהנות מ פרוסות רשת המבטיחות רוחב פס וכבדות נמוכה. משדר יכול לבקש פרוסה זמנית עבור זרם 4K חי מאירוע ספורט, להבטיח שיעורי עלייה יציבה. ארקדי מציאות וירטואלית או פארקי שעשועים יכולים לפרוס פרוסות המספקות גבוה באמצעות ספוטט ושפל עבור ראשיים, בעוד פרוסות שונות מטפלות באינטרנט עבור מבקרים.

רכב ותחבורה

נהיגה אוטונומית דורשת סוגי תקשורת מרובים.רשת קידוד יכול לספק פרוסת URLLC עבור הודעות כלי רכב אל הכל (כגון הימנעות התנגשות), פרוסה eMBB עבור עדכונים ממפת הגנה גבוהה, פרוסה mMTC עבור סטטיסטיקות תנועה אנונימית.מסילות רכבת ונמלי משלוח גם ממנתפים לניהול אותות, מעקב, ו- Wi-Fi מרשת אחת.

רשתות חכמות וחוסנים

חברות אנרגיה משתמשות פרוסות רשת כדי להפריד פקודות שליטה עבור ייצוב רשת (החקירה של תקשורת אולטרה-כבדה, נמוכה יחסית) מקריאה של מטר (IoT ממיסיבי) בידוד זה מונע סערה של נתונים מתוקף בין היתר לבין פקודות הפצה קריטיות של כוח.

היתרונות של Network Slicing

אימוץ רשת סליקה מניבה יתרונות מוחשיים עבור ספקי השירות ומשתמשי הקצה.

  • (FLT:0)CustomizationFLT:1 - כל פרוסה מותאמת לצרכים המדויקים של יישום ספציפי או לקוח. מפעילי יכול להציע הסכמים ברמת שירות עם פרמטרים עתירי קנס כמו קצב ביט מובטח, תקציב שקיפות וזמינות.
  • (FLT:0) Resource EfficiencyFLT:1) על ידי שיתוף תשתיות פיזיות תוך בידוד הגיוני משאבים, מפעילי למקסם את ניצול של ספקטרום יקר וציוד.יכולת של Idle מ פרוסה אחת יכול להיות אמיתי לחלוטין לאחר כאשר מכסות לא נפגשות.
  • (FLT:0) סודיות ו ⁇ 1:1 ; כינים מבודדים אחד מהשני, כלומר, הפרה או עומס פרוסה אחת לא יכולה להשפיע על אחרים.
  • (FLT:0 ,Revenue OpportunityFLT:1) - מפעילי יכולים להמיש רשת שקופה על ידי הצעת שירות פרוסה-כשירות לתעשיות אנכיות.במקום תוכניות נתונים בלתי מוגבלות שטוחות, הם יכולים למכור פרוסות עבור נהיגה אוטונומית, ניתוח מרחוק, או שידור חי.
  • (FLT:0) חדשנות EnablementFLT:1 - סטארטאפים ומפתחים יכולים לספק פרוסות זמניות כדי לבדוק שירותים חדשים ללא בניית תשתיות משלהם, הורדת המחסום לחדשנות.

אתגרים ופתרונות

למרות הבטחתו, הרשת מציגה מספר אתגרים טכניים ותפעוליים שהתעשייה מטפלת בהם באופן פעיל.

ניהול מורכב ותזמורת

יצירת ותחזוקה של מאות פרוסות על פני פריסת 5G גדולה היא לא טריוויאלית.כל פרוסה עשויה לעגל רדיו, תחבורה ותחומי ליבה, הדורשת תצורה מתואמת. Solutions כרוכה בפלטפורמות גידור מרכזי עם רשתות מבוססות כוונות, שבו המפעילים מתארים את התוצאה הרצויה ואת המערכת באופן אוטומטי מתרגמת אותו להקצאת משאבים. אינטליגנציה מלאכותית משמשת יותר ויותר לחיזוי דרישה פרוסה ולעורר באופן פרואקטיבי.

יכולת והתאמה

רשת צריכה לעבוד על סביבות מרובות-דורות ובין רשתות של מפעילי שונים (לשוט) תקנים מארגונים כגון 3GPP ו- GSMA מגדירים מזהים פרוסים, פרופילי שירות, ו- APIs. לדוגמה, ה-FLT:03GPP מפרט את ה-FLT:1 עבור קידוד רשת ב 5G הליבה (TS23.501TS ו- 23.502) לספק את המסגרת ו-Resends.

דאגות אבטחה

בעוד בידוד מספק אבטחה חזקה, פרוסות עצמן הופכות לפני השטח התקפה. An ⁇ יכול לנסות לפשרה שכבת התזמורת כדי להצית משאבים או לבצע התקפות של ערוצים צדדיים.כדי להפחית את הסיכונים האלה, המפעילים ליישם ארכיטקטורות אפס אמון בתוך מטוס הניהול פרוסה, להשתמש הצפנה עבור הודעות שלט במטוס, ולהפיץ ניטור רציף עבור התנהגות בלתי-אטומית.

ניהול סוף סוף Slice Management

הבטחת ביצועים עקביים ברחבי רדיו, תחבורה ורשתות הליבה היא קשה.צוואר בקבוק ברשת התחבורה יכול לבטל את הכדאיות הנמוכה שהושגה ב RAN. Solutions כולל פריסת מנגנונים איכותיים של שירות בשכבת ההובלה (למשל, פלח פלח, רשת דטרמיוניסטית) ושימוש בטלמטארי בזמן אמת כדי להתאים את הנפיחות.

מודל עסקי ומודל עסקי Hurdles

מסגרות רגולטוריות לשיתוף ספקטרום וניטראליות ברשת יכולות להשפיע על האופן שבו פרוסות מוצעות.יש הרגולטורים דורשים כי המפעילים אינם מפלים נגד סוגים מסוימים של תנועה.עם זאת, צניחה ברשת נחשבת בדרך כלל מקובלת אם פרוסות מוצעות באופן שקוף ועם מריצים שירות ברורים. המפעילים גם צריכים לפתח מערכות חיוב ומערכות יחסים לקוחות שיכולות להתמודד עם תמחור מבוסס פרוסה.

עתיד הרשת

רשת סליקה אינה תכונה סטטית – היא תמשיך להתפתח כ-5G- מתקדם ו- 6G. כמה מגמות מעצבות את עתידה.

AI-Driven Automation

מודלים של למידת מכונות יתנהלו יותר ויותר מחזור חיים פרוסה.מודלים חיזוי צפויים שעות ביקוש מראש, שיאפשרו הקצאת משאבים מוקדמת. זיהוי אנומלי יזהה השפלה לפני שמשתמשים יזהו רשת אוטונומית זו תפחית את העלות התפעולית ויגביר את איכות השירות.

אינטגרציה מחשוב

רשת סליקה ומחשוב רב-גישה הם משלימים. פרוסת חסכונית יכול להיות משולב עם ענן קצה מקומי כדי לעבד נתונים בתוך מילימטרים. פרוסות עתידיות יהיו מוגדרות לא רק על ידי פרמטרים ברשת אלא גם על ידי משאבים חד-צדדיים, המאפשר יישומים אולטרה-responsive כמו ניתוח וידאו בזמן אמת ותיאום אוטונומי.

מערכות אקולוגיות של התעשייה - Specific Slice Ecosystems

אנו נראה את הופעתה של שוקי פרוסה שבו ארגונים קונים פרוסות מראש עבור אנכיים ספציפיים.לדוגמה, " פרוסה מספקת" עשוי לחבילה קישוריות URLLC, קצה compute, וכלים מבוססי AI תחזוקה חיזוי.אופרות יצטרפו עם מערכת אינגרה כדי לספק שירותים אלה.

6G ו- Ubiquitous Slicing

ב-6G, רשת סליקה צפויה להיות אפילו יותר מלוטש, אולי למטה למכשיר או רמת הפעלה אישית. תדרי טרחרץ ומדכאות מתקדמת יאפשרו שידור מרחבי חזק יותר.המושג של "פדרציה של שlice" עשוי לאפשר להחליק חלקה על פני רשתות מרובות ספק ואפילו על פני טכנולוגיות גישה שונות (WiFi, לוויין, 5G Research) מ-LTF:0EEFerpherpherteeratis חוקרת לעומקים עתידיים אלה.

מסקנה

רשת סליקה היא המנגנון שהופך את 5G באמת גמישה ו ממוקדת שירות.על ידי הרחק מן המודל חד-המכר-האינטרנט-תועלת-כל, זה מאפשר למפעילים לספק קישוריות מותאמת למגוון מדהים של יישומים - החל מבריאות מצילה חיים ועד בידור immersive, מערים חכמות למפעלים אוטונומיים.הטכנולוגיה כבר סטנדרטית ומופצה ב- 5G רשתות מסחריות.