5G ağlarının dünya genelinde yuvarlandığı gibi, bir mimari konsept, öncekilerden 5G setlerinin ayrı sıraladığı bir tanımlama özelliği olarak ortaya çıkıyor: 0:0) Ağağın ağlarının (Dönetici) eşitleştirilmesi[Dönetici 1) ve güvenlik birimlerinin, mobil ağ operatörlerinin daha önce pratik olmayan bir iş modellerine ve uygulamaları anlamasını sağlar.

Network Slicing Nedir?

Ağ bölmesi, birden çok bağımsız mantıksal ağa izin veren bir sanal ağ biçimidir - ortak bir paylaşılan fiziksel altyapı üzerinde çalışır.Her dilim ağ işlevleri sanallaştırma (NFV) ve yazılım tanımlı ağ (SDN) içeren bir ağdır.

Bir Ağ Slice

Bir ağ dilim üç ana tabakadan oluşur:

  • [FONT=0]Hizmet Instance Katmanı[[Dönetici: 1) Son müşteriye teslim edilen gerçek hizmeti temsil eder (örneğin, büyük bir IoT, gelişmiş mobil genişban veya ultra-reliable düşük çözünürlükli iletişim).
  • [FONT=0) Ağ Slice Instance Katman[DÜT:1) - ağ fonksiyonları ve kaynakları (özellikle veya fiziksel) seti, hizmeti anında yönetmektir.Her örnek bir dilim özel ağ fonksiyonu tarafından yönetilir (örneğin, Oturum Yönetimi, Access and Mobility Management Function Management).
  • [FONT:0)Subnet Instance Katman[[DÜT:1) - paylaşılan RAN dilim veya ulaşım ağı dilim gibi dilimlerde yeniden kullanılabilir olan küçük bina blokları.

3. Nesil Ortaklığı Projesi (3GPP), 5G standartlaştıran ve iki ana ağ dilim tanımlayıcısını tanımlar: Tek-NSSAI (S-NSSAI) ve bir dilim (örneğin, eMBB, URLLC, MIoT) ve bir dilim farklılaştırıcıyı destekler.

Network Slicing Works in 5G

5G standalone (SA) ağı, temel bulut tabanlı ve hizmet tabanlıdır. Network Slice Selection (NSSF) ve Oturum Yönetim Fonksiyonlar (SMF) hangi dilimde kullanıcı ekipmanı (UE) olarak eklenmelidir, abonelik verilerine göre, talep edilen hizmetlere ve ağ politikalarına göre.Bir kez, oturumun belirli kullanıcı plan işlevleri de dahil olmak üzere uygun temel işlevlerine aktarılması gerekir.

Ağ dilimleri de olabilir:

  • [FONT:0)Öyle yapılandırılan [[Dönetici: 1) - ağ planlaması sırasında tanımlanan statik dilimler genellikle toptan hizmetler veya endüstri dikeyleri için kullanılır.
  • [FONT:0]On-demand[[[Dönemli: 1)) - dilimler, kurumsal müşteriler için kendi hizmet sağlamalarına olanak sağlar.

Bir dilimdeki yaşam döngüsü, hazırlık, anlıklaştırma, yapılandırma, aktivasyon, koşu-zaman yönetimi (monitörlük, ölçeklendirme, iyileşme), ve GSM Association (GSMA) gibi standart bedenler, operatörler ve satıcılar arasındaki uyum tanımlamalarına yardımcı olur.

Network Slicing'in 5G'de Önemi

Ağ kesintisi sadece bir kolaylık değildir; 5G değer önermesinin temel bir yoludur. Çarpmadan, operatörler aynı altyapının aynı güvenli ve verimli bir şekilde paylaşılmasına izin vereceklerdir.

Farklı Endüstriler için Özel Hizmetler

Her dilim tam özellikler için ayarlanabilir. Örneğin, akıllı bir fabrika için belirlenen bir dilim, 5 ms ve jitter altında 5 ms ve jitter ile birlikte 5 ms ve jitter arasında bir yuvarlak gecikme garanti edebilir.

Geliştirilmiş Güvenlik ve izolasyon

Çünkü dilimler mantıksal olarak izole edilir, bir dilimdeki bir güvenlik ihlali başkalarına yollayamaz.Bu, finans veya sağlık gibi sektörlerdeki sektörler için kritiktir.Slice izolasyonu yönetim uçağa genişletir: her dilim kendi kök anahtarını, kimlik doğrulama işlevlerini ve ağ izlemesini sağlayabilir. Bazı operatörler, tüm ağı etkilemeden önce “slice güvenlik duvarları” dağıtır.

Performans ve Kaynak Verimliliği

Uygulama ihtiyacı olan kaynakları uyumlu olarak, ağ, operatörün büyük IoT veya en iyi en geniş kapsamlı genişban için geri kalan spektrumu için spektrumun bir kısmını rezerve etmesine izin veriyor.Bu özellikle RAN'da önemli, spektrumun yetersiz olduğu.

Network Slicing Across Industries

Network slicing pratik kullanımları zaten dünya çapındaki denemelerde ve erken dağıtımlarda gösterilmiştir. Aşağıda en etkili sektörlerden bazılarıdır.

Özerk Araçlar ve Akıllı Ulaşım

Özerk araçlar sürekli, ultra-reliable düşük ücretli iletişim (URLLC) sensör verilerini değiştirme ve trafik altyapısıyla koordine etme gerektirir. Özel bir dilim,% 0.001'in altında geç saatlerde gecikme ve paket kaybı garanti edebilir, özellikle de Avrupa otomotiv konsorsiyumu tarafından testte, kontrol edilen bir araç için yapılandırılabilir. Yüksek çözünürlüklü haritalama haritalarını ve trafik gecikmelerini sağlamak için yüksek çözünürlükte bir şekilde kontrol edilebilir.

Akıllı Şehirler ve Kamu Hizmetleri

Akıllı şehir dağıtımları aydınlatma, atık yönetimi, hava kalitesi ve otopark için binlerce sensör içerir. Bu cihazlar genellikle küçük bir veri paketini sporatik olarak, büyük IoT (MIoT) dilimlerini düşük güç ve yüksek yoğunluk için optimize eder. Ayrı olarak, akıllı bir şehir acil durum ilk yanıt verenler için bir URL'ye ihtiyaç duyabilir - vücut kameralarından gelen gerçek zamanlı video akışı diğer tüm trafik üzerinden önceliklerle.

Sağlık ve Uzaktan Cerrahi

Uzaktan cerrahi hem ultra uzun bir gecikme gerektirir (sub-10 ms yuvarlak-trip) ve yüksek güvenilirlik (>99.9999%) - Özel bir ağ dilimünün Çin'de bir denemede, Shanghai'da bir hastada 30 km uzaklıktaki bir ameliyatta, hastayı kontrol eden servisli bir URLLC hattını ve tıbbi gizlilik kurallarına uymaya adanmış bir güvenlik önlemleri (HIPAA veya GDPR eşdeğerleri) dahil etti.

Media and Entertainment

Spor yayınları veya konserler gibi canlı olaylar, birden fazla kamera beslemesi için büyük bir bağlantı genişliği gerektirir. Örneğin, Super Bowl sırasında, bir ABD operatörü gerçek zamanlı üretim için gerekli olan bir kesintiye neden olabilir. Ek olarak, artırılmış gerçeklik (AR) olaylardaki uygulamalar seyircilerin akıllı nesnelerlerini geri almak için düşük dilimlemeli bir şekilde kullanabilir. Örneğin, Super Bowl sırasında, stadyumun AR deneyimi için geçici bir dilim oluşturabilir.

Industrial Otomasyon ve İmalat

Endüstri 4.0 ve akıllı üretim zaman duyarlı ağ (TSN) A ağ dilim 5G üzerinde bir “TSN köprüsü” olarak hareket edebilir, kontrol sistemlerini etkileyen gerçek zamanlı kontrol komutlarını taşıyabilir ve kontrol döngüsüne sahip olmak gerekir.

Meydanlar Facing Network Slicing Deployment

Söz çok büyük olsa da, ağ kesintisi öncesinde birkaç engel bir ubiquitous özellik haline gelir.

Yönetim ve Orkeasyon Kompleksi

Coğrafi olarak dağıtılan veri merkezleri ve RAN siteleri arasında yüzlerce dilim oluşturmak ve yönetmek, sofistike bir orkestrasyon platformu gerektirir. Operatörler mevcut OSS/BSS sistemleri, otomasyon çerçeveleri ve bulut yönetim araçları ile dilimleme ve son yaşam döngüsü yönetimi gerektirir.

Network-wide Interoperability

Ağ bölmesi birden çok satıcının RAN, ulaşım ve temel ekipman üzerinde çalışmalıdır. 3GPP, ziyaret edilen ağ desteklenmediği bir dilime ihtiyaç duyarken, GSMA'nın roaming ve “SlicInfo” özelliği (Relability testinden sonra) bunu ele almaya çalışır, ancak küresel roaming ile birlikte dilimler arasındaki dolu bir dilim daha standartlaştırma ve ikili anlaşmalar gerektirecektir.

Güvenlik ve Gizlilik

dilimler izole edilmiş olsa da, paylaşılan alt donanım (CPUs, bellek, ağ arabirimleri) yan kanallı saldırı yüzeyleri oluşturabilir. Araştırma, aynı fiziksel ev sahibindeki eş taraflı sanal makinelerin zaman zamanlaması bilgilerini kullanarak kopyalanabilir. Mitigation stratejileri, ağ işlevleri için kriptografik izolasyonu, donanım tabanlı güvenilir uygulama ortamları (örneğin, Intel SGX veya AMD SEV) ve ek olarak, dilim sınırların sürekli bir şekilde tespit ettiğini göstermiştir.

Ekonomik Viability ve Business Models

İşbirlikçi ağ kontrolü sanallaştırılmış temel, SDN kontrolörleri ve orkestration yazılımı için yatırım gerektirir. Operatörler kaynak tahsisi, kullanım veya sabit bir aylık ücrete dayanarak dilimler için ücret talep etmelidir. Bazı analistler, kamu bulut hizmeti modellerini (örneğin, işletmeler için yeterli miktarda kurumsal müşteriyi ödemeye istekli) çekmek için gerekli olan ücret talep edebilirler.

Network Slicing için Future Outlook

Önümüzdeki gibi, ağ bölmesi, Wi-Fi, uydu ve sabit hat ağları arasında kullanılan genel bir ağ paradigmasından evrimleşmek bekleniyor.The 3GPP Release 18 (5G Advanced) and Beyond introduce improves such as:

  • [FONT=0)Network Slice Subnet Integration[[Dönetici: 1)) - palmiyelerin tekrarlanabilir alt parçalardan elde edilen kesitlerden ince ölçeklenmiş kompozisyonlar sağlar.
  • [FONT:0]AI/ML-güçlü Slice Optimizasyon[Dönetici: 1) - Talep tahmin etmek ve otomatik olarak kaynak tahsisini ayarlamak için makine öğrenimi kullanmak.
  • [FONT-native Slicing[[Dönetici:0)[[FONTT:0)Edge-native Slicing[[Dönetici:0)[[FONTC) ev sahipliği ile sıkı entegrasyon, bu yüzden bir dilim sadece ağ performansı garanti edemez, aynı zamanda kenarda da hesap kapasitesi hesaplayabilir.
  • [FONT:0]Slice-aware Uygulamaları[[Dönetici: 1) Uygulamaların belirli bir dilim API'ler aracılığıyla talep edebileceği, hizmet katmanı ve ağ katmanı arasındaki boşlukları güçlendirebilir.

Ayrıca, bulut sağlayıcıları ile daha derin entegrasyon bekleyebiliriz. Örneğin, AWS veya Azure gibi hiper ölçekli bir paket “5G dilim bir hizmet olarak orkestrasyon” sunabilir, kurumsal müşterilerin tanıdık bulut konsolları aracılığıyla dilimler oluşturmalarına ve yönetmelerine izin verir. Bu, ağ kaynaklarının bilişim kaynakları olarak akışkan hale geldiği “programlanabilir ağ” konsepti ile uyumludur.

Düzenleme organları da fark ediyor. Federal İletişim Komisyonu (FCC) Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki ulusal düzenleyiciler, “network tarafsızlık” zorluklarını etkinleştirebileceklerini düşünmeye başladılar - operatörler en iyi şekilde trafikten öncelik verebilirler.

Özetle, ağ kesintisi geçici bir özellik değil, gelecekteki ağlar için temel bir mimari ilkedir. Teknoloji olgun ve dağıtım engelleri aşılırken, bağlantının bir mal değil, özel bir hizmettir – her amaç için güvenli ve optimize edilmiş bir dijital ekosistemi güçlendirecektir.