Network Slicing'in Farklı Endüstriler için 5g Hizmetleri Özelleştirilmesi
Table of Contents
Beşinci nesil mobil ağların ticarileştirilmesi, tüketici için geliştirilmiş mobil genişbantlara yönelik ilk vurgunun ötesinde belirleyici bir şekilde hareket etti.Her biri ölçeklendirme, enerji ve sağlık hizmetleri 5G'yi ölçeklendirme, tek boyutlu ağ mimarisinin kısıtlamaları giderek daha belirgin hale geldi. A Özerk robotlar, uzaktan cerrahi sistemler ve büyük sensör dizileri her biri temel olarak farklı, ve genellikle karşılıklı olarak özel olarak, geç erişim için talepler, güvenilirlik ve güvenlik. Network slicing, 5Gfits-all ağ mimarisinin kısıtlamaları, 5Gfit ve sanallaştırma ve ağ kurma ilkeleri üzerine inşa etti.
Ağ Slice Architecture'ı inşa etmek
Ağ bölmesi tek bir özellik değil, radyo erişim ağı, taşıma ağı ve temel ağ sağlayan bir orkestra parçası değil. 3. Nesil Ortaklığı Projesi ()3GPP) 15'ten beri standart bir ağ ağı, belirli ağ yeteneklerini ve ağ özelliklerini sağlayan mantıksal bir ağ olarak tanımlamıştır.
Üç Operasyonel Domain
Tek bir ağ dilim örneği, konserde yapılandırılmalı ve yönetilmelidir üç ana alandan oluşur:
- [FONT=0] Radio Access Network (RAN) Slice: RAN genellikle en yüksek düzeydeki iletişim için en karmaşık alandır. Farklı dilimler aynı fiziksel spektrum için verimli bir şekilde çok yönlü olmalıdır. Bu, örneğin, gelişmiş bir Mobile Broadband (eMB dilim) üzerinde birincil kaynakları önceliklendirmek için bir alandır.
- [FONT:0)Transport Network (TN) Slice: RAN'ı temele bağlayan arka ve orta ölçekli ağlar, FlexEthernet ve Segment Routing gibi yarı-yaşlı rotalar ve betonlar ile ilgili olarak devre dışı bırakmak için kullanılır.
- [FONT=0)Core Network (CN) Slice:) Temel ağ, ağ Slice Selection Function (NSSF)'yi kontrol etmek için ağ işlevleri (UE) ve rotalar doğru Ağ Slice Instance'ı etkilemez. Her örnek, trafik işleme ve özel oturum yönetim işlevleri için özel bir Kullanıcı planlarını (SMF) kontrol etmek için özel bir şekilde yapılandırabilir.
Tek Ağ Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI)
Tanım ve seçim, ilk kayıt isteğinde bulunan S-NSSAI'nin talep edilen veya yapılandırılan S-NSSAI'nın, ağ altyapısının uygun temel ağ işlevlerini seçmesi ve ilk bağlantıdaki doğru radyo kaynağı politikalarını uygulamanız için temellenir.Bu mekanizma, trafiğin talep edilen veya yapılandırılmasını sağlar.
Endüstri Dikeyleri ve Ölmüş Slice Profilleri
Ağ bölmesinin gerçek ticari değeri, bu teknik yeteneklerin farklı endüstri dikeylerinin belirli Anahtar Performans Göstergelerine (KPIs) uydurulduğunda fark edilir.Her endüstri üç birincil 5G hizmet kategorisinin belirli bir karışımı gerektirir: eMBB, URLLC ve mMTC.
Media ve Entertainment için gelişmiş Mobile Broadband (eMBB)
eMBB dilimleri yüksek veri aktarımları ve geniş kapsama öncelik verir. Canlı spor yayın için, özel bir dilim, 4K veya 8K kameraları için tutarlı bir bağlantı garanti edebilir, yüksek sadakatli grafikler için tahsis eder ve stadyumlardan güvenilir katkı sağlar. Lojistik veya perakendede, başka bir işletme ile bir eMBB dilim bir araya gelerek artırılmış gerçeklik (AR) uygulamaları destekler.
Endüstriyel Otomasyon için Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC)
URLLC dilimleri, 1 ila 5 milisaniye arası bir süre gecikmeyi hedefliyor ve % 99.999 oranında bir veri iletimi güvenilirliği temsil ediyor. Bunlar en teknik talep edilen dilim konfigürasyonlarını temsil ediyor.
- [FONT:0]Manufacturing:[Dönetici:[Dönetici] Akıllı bir fabrikada, bir URLLC dilim robotik kolları ve otomatik araçları (AGV) için merkezi bir programlanabilir mantık kontrol cihazı (TSN) birleştirmelidir. Bu yapılandırma pahalı ve esnek telli alanbusları değiştirir, yapılandırılabilir üretim hatları.
- [FONT:0)Energy:[Dönetici: 0 3) Akıllı şebekeler, hata algılama ve izolasyon için son derece güvenilir iletişim gerektirir. Özel URLLC dilim, koruyucu rödüller ve alt istasyon otomasyon sistemleri milisaniyeler içinde iletişim kurabilir, büyük ölçekli karaoutların önlenmesini sağlar. Bu dilim aynı zamanda mevcut IEC 61850 iletişim standartları ile entegre edilmelidir.
- [FONT:0)Sağlık bakımı: [Dönetici: 0:1] Uzaktan cerrahi ve haptik geri bildirim sistemleri en güvenlik kritik kullanım durumunu temsil eder. ALC dilim, cerrahi robotun diğer tüm ağ trafiğinden kontrol sinyalleri izole eder. Bu izolasyon sadece geç güvenlik için gerekli değildir; bir üretim dilimde bir ihlal cerrahi dilimde bir cerrahiyi etkilemez.
Massive Machine Type Communication (mMTC) for Logistics and Agriculture
mMTC dilimleri yüksek bağlantı yoğunluğu ve enerji verimliliği için optimize edilmiştir, on yıllık batarya ömrü ile bir milyon cihaza destek olmak için tasarlanmıştır.
- [[Döneticiler: [Döneticiler: [Döneticiler: [Döneticiler: 0,0)Logistics:[[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:) Bir lojistik sağlayıcı günde sadece birkaç tane yer ve sıcaklık verilerini dağıtabilir.
- [FONT:0)Smart Tarım: [Dönetici: 0:1] Soil ne sensörleri, hayvan sağlığı monitörleri ve drone bazlı ek görüntüleme cihazlarının hepsi tek bir mMTC dilim üzerinde çalışır. genişletilmiş batarya yaşam hedefi, sensör ağlarının operasyonel maliyetini binlerce dönümü önemli ölçüde azaltır.
Otomotiv ve Araç-Her Şey (V2X)
Otomotiv endüstrisi, yolcu bilgileri ve telemetri için bir makro-konomik bağlantı gerektirir. V2X iletişim URLLC'yi tek bir örnekle destekler ve gerçek zamanlı yüksek çözünürlüklü haritalama ve sensör füzyon için MEC düğümleri ile derinden entegre eder.
SDN, NFV ve Cloud-Native Orkestrasıtion
Ağ kesintisi temel olarak yazılım tanımlı, sanallaştırılmış altyapıya geçişin bir sonucudur.Bu alt teknolojiler olmadan, titizlik için gerekli olan çeviklik yetersizdir.
[FONT=0) Akıllı Ofisler Sanallaştırma (NFV)) Özel donanımlardan UPF ve SMF gibi ağ işlevleri, ticari sunucularda yazılım örneklerini çalıştırmalarına izin verir, bu da konteynerler tarafından çalıştırılır veya bir makineyi birkaç dakika içinde belirli bir dilim için tam bir şekilde kapatabilir. Modern dağıtımlar otomatik olarak doğruya doğru hareket eder.
[FONT:0)Software-Defined Networking (SDN)[FONTT:0) programlanabilir ulaşım katmanı sağlar.Bir merkezileştirilmiş SDN kontrolör programları her dilim için özel, izole edilmiş yollar oluşturmak için, çok katmanlı bir altyapı ve geç saatler boyunca garantiler oluşturmak için.
Eleştirel Güvenlik ve izolasyon Challenges'a hitap etmek
Ağ bölmesinin faydaları önemli olsa da, mimarlık daha büyük bir saldırı yüzeyi ve karmaşık güvenlik gerekliliklerini ortaya koyar. Güvenli bir kesintiye uğrayan temel ilkedir.0)
[FONT:0]RAN-Level Isolation:[Dönetici: [Dönetici: 1) Radyo katmanında, farklı dilimler aynı antenleri ve spektrumu paylaşıyor. Bir dilime karşı başlatılan bir başka radyo kaynağının başka bir dilimde, izolasyon mekanizmaları zayıfsa, güçlü zamanlama mekanizmaları ve kaynak bölmesi gibi, özel bir kaynak bloklarının belirli bir dilime kadar, RAN'ı çapraz müdahaleye karşı sertleştirmek için gereklidir.
[FONT:0]Core Network Isolation:[Dönetici: 0D:0) Network dilimleri temel ağ işlevlerini paylaşabilir veya tamamen özel işlevlerine sahip olabilir. Ortak Access and Mobility Management Function (AMF), daha iyi kaynak kullanımı sunar. Özel fonksiyonlar, hükümet ajansları veya savunma yüklenicileri gibi, fiziksel ayrım ile tamamen özel bir ağ işlevleri genellikle zorunludur.
[FONT:0] Inter-Slice Authentication and Authorization:[Dönetici: 1) orkestracı, bir dilimde bir onant'ı başka bir dilimden diğerine erişimden engellemek için sıkı politikalar yapmalıdır. Bu şart, özel kaynaklar için VLAN izolasyonuna benzemektedir.
İş modelleri ve Network Slicing
Bir boyutlu-fits-all bağlantı modelinin bir yığın-a-servi modeline geçiş, operatörün İş Destek Sistemlerinin (BSS) temel bir aşırılık gerektirir.
[FONT:0]Dynamic Slice Ordering:[Dynamic Slice Ordering:[Dynamic Slice Ordering:[Dynamic Slice Ordering:[DynamicSlice Ordering:[DynamicSlice): ), Geleneksel abonelik modelleri statikdir. Network is dynamic, on-celihli sözleşmeye yakın bir şekilde dilimleme sağlar. Bu, katalog, sipariş sistemleri ve ağ orkestrası ile ağ orkestrası arasındaki gereksinimleri tanımlamak gerekir.
[FONT=0)Charging ve Muhasebe Modelleri:[Dönler için Billing standart veri planlarının faturalanmasından radikal olarak farklıdır. Şarj modelleri dahil olmak üzere gelişmektedir:[FONT=0).
- [FONT:0]SLA Uyumu: Fiyat, %99.999 ile "Gold SLA" olarak doğrudan garantili performansa bağlıdır.
- [FONT:0)Durma:[Dönetici: [Dönetici: 0,3|0|Dış:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:)))
- [[Düzg:0)Bağlantı Yoğunluğu: [Dönetici:[Dönetici:0) .
- [FONT:0]Throughput:[Dönetici:[Dönetici: 0,4R) Video üretimi için dilimler, kararlı bant genişliği için şarj gerektirir.
Teknolojik Yol: 5G-Advanced ve 6G
Ağ kesintisi statik bir teknoloji değildir. 3GPP Bülteni 18 ve 19 (yaklaşık 5G-Advanced olarak bilinen) önemli geliştirmeler sunmaya devam etmektedir.
Geliştirilmiş Ağ Slice Selection
Gelecek standartları daha fazla granular seçim kriterini destekleyecek, tek bir cihazın birden fazla dilime aynı anda kullanılan uygulamaya bağlı olması için bir eMBB dilimi, gerçek zamanlı sürüş kontrolü için bir URLLC dilimi ve bir mMTC dilime izin verecek. Bu, cihazı ve ağı birden fazla PDU seansını sorunsuz bir şekilde desteklemesi gerekir.
AMBALAJ SURESİ için AI/ML
Yapay zeka ve makine öğrenimi, tahmin edici, sıfır uçlu bir modele dönüşerek dilim orkestrasını dönüştürmesi bekleniyor. Kapalı-loop otomasyon, trafik artışları veya radyo müdahalesinin ve proaktif olarak gerçek konumlama kaynakları tarafından neden olan SLA ihlallerini tahmin etmeye olanak sağlayacaktır. Ağ, zaman içinde trafik modellerini öğrenebilir ve performanslarını korumak için radyo kaynaklarının tahsis edilmesini optimize edebilir.
Edge Computing ile entegrasyon
Ağ bölmesinin tam potansiyeli, belirli bir dilim parçası olarak fark edilirken, alt saniye geç kalmış bir şekilde yapılır.Bu mimari endüstriyel otomasyon için gereklidir, artırılmış gerçeklik ve gerçek zamanlı video analizleri için gereklidir.
6G'de mezun olmak
6G'ye doğru baktığımızda, “sub-slicing” veya "network slivers" gibi daha fazla evrimi açık bir şekilde tek bir cihaz veya tek bir endüstriyel bitki zemininde paylaşmasına izin verebilir. Ayrıca, 6G, tümleşik Sensing ve İletişim (ISAC) ile ağın çevresini anlamlandırması bekleniyor.
Mobil ağların yazılım tanımlı, programlanabilir altyapı temel olarak operatörler ve işletme müşterileri arasındaki ilişkiyi değiştiriyor. Ağ kesintisi, bu değişimin birincil aracıdır.Rezervasyona dayalı olarak, yüksek performanslı sanal ağların oluşturulmasına olanak sağlayarak, 6G şekline göre, ağlayan ve otomatikleştirme, güvenlik, operasyonel entegrasyon ve iş desteği sistemleri içinde hizmet veren önemli zorluklarla, ekonomik teşvikler ve teknolojik ivmenin yaratılmasına olanak sağlar.