5G និងការកាត់បណ្តាញ
នៅពេលដែល 5G ត្រូវបានលើកឡើងយ៉ាងទូលំទូលាយ បណ្តាញ Slicing គឺជាបច្ចេកវិទ្យាដែលត្រូវបានពិភាក្សាច្រើនបំផុតក្នុងចំណោមពួកគេ។ ប្រតិបត្តិករបណ្តាញដូចជា KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT និងអ្នកលក់ឧបករណ៍ដូចជា Ericsson, Nokia និង Huawei សុទ្ធតែជឿថា Network Slicing គឺជាស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញដ៏ល្អសម្រាប់យុគសម័យ 5G ។
បច្ចេកវិទ្យាថ្មីនេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិករបំបែកបណ្តាញនិម្មិតពីចុងដល់ចុងជាច្រើននៅក្នុងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធផ្នែករឹង ហើយបណ្តាញ Slice នីមួយៗត្រូវបានញែកដាច់ដោយឡែកពីឧបករណ៍ បណ្តាញចូលប្រើ បណ្តាញដឹកជញ្ជូន និងបណ្តាញស្នូល ដើម្បីបំពេញតាមលក្ខណៈផ្សេងគ្នានៃប្រភេទសេវាកម្មផ្សេងៗ។
សម្រាប់បណ្តាញ Slice នីមួយៗ ធនធានដែលខិតខំប្រឹងប្រែងដូចជាម៉ាស៊ីនមេនិម្មិត កម្រិតបញ្ជូនបណ្តាញ និងគុណភាពនៃសេវាកម្មត្រូវបានធានាយ៉ាងពេញលេញ។ ដោយសារចំណិតដាច់ពីគ្នា កំហុសឬការបរាជ័យក្នុងចំណិតមួយនឹងមិនប៉ះពាល់ដល់ទំនាក់ទំនងនៃចំណិតផ្សេងទៀតទេ។
ហេតុអ្វីបានជា 5G ត្រូវការ Network Slicing?
ពីអតីតកាលរហូតដល់បណ្តាញ 4G បច្ចុប្បន្ន បណ្តាញទូរស័ព្ទចល័តបម្រើជាចម្បងលើទូរសព្ទចល័ត ហើយជាទូទៅធ្វើតែការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពមួយចំនួនសម្រាប់ទូរសព្ទចល័តប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងយុគសម័យ 5G បណ្តាញទូរស័ព្ទចល័តត្រូវបម្រើឧបករណ៍នៃប្រភេទ និងតម្រូវការផ្សេងៗ។ សេណារីយ៉ូកម្មវិធីជាច្រើនដែលបានលើកឡើងរួមមាន អ៊ីនធឺណិតចល័ត អ៊ីយ៉ូតខ្នាតធំ និងបេសកកម្មសំខាន់។ ពួកគេទាំងអស់ត្រូវការប្រភេទផ្សេងគ្នានៃបណ្តាញ ហើយមានតម្រូវការខុសៗគ្នាក្នុងការចល័ត គណនេយ្យ សុវត្ថិភាព ការគ្រប់គ្រងគោលនយោបាយ ភាពយឺតយ៉ាវ ភាពជឿជាក់ និងអ្វីៗផ្សេងទៀត។
ឧទាហរណ៍ សេវា iot ខ្នាតធំភ្ជាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាថេរ ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាព សំណើម ទឹកភ្លៀង។ លើសពីនេះ សេវា iot សំខាន់នៃបេសកកម្ម ដូចជាការបើកបរដោយស្វ័យភាព និងការបញ្ជាពីចម្ងាយរបស់មនុស្សយន្ត ទាមទារភាពយឺតយ៉ាវពីចុងដល់ចប់នៃមិល្លីវិនាទីជាច្រើន ដែលខុសពីសេវាអ៊ីនធឺណិតចល័តខ្លាំង។
សេណារីយ៉ូកម្មវិធីចម្បងនៃ 5G
តើនេះមានន័យថាយើងត្រូវការបណ្តាញពិសេសសម្រាប់សេវាកម្មនីមួយៗទេ? ឧទាហរណ៍ មួយបម្រើទូរស័ព្ទចល័ត 5G មួយបម្រើ 5G iot ដ៏ធំ និងមួយទៀតបម្រើបេសកកម្ម 5G iot សំខាន់។ យើងមិនចាំបាច់ទេ ពីព្រោះយើងអាចប្រើ slicing បណ្តាញ ដើម្បីបំបែកបណ្តាញឡូជីខលជាច្រើនចេញពីបណ្តាញរូបវន្តដាច់ដោយឡែក ដែលជាវិធីសាស្រ្តដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត!
តម្រូវការកម្មវិធីសម្រាប់ការកាត់បណ្តាញ
បំណែកបណ្តាញ 5G ដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុងក្រដាសស 5G ដែលចេញផ្សាយដោយ NGMN ត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោម៖
តើយើងអនុវត្តការកាត់បណ្តាញពីចុងដល់ចុងដោយរបៀបណា?
(1) បណ្តាញចូលប្រើឥតខ្សែ 5G និងបណ្តាញស្នូល៖ NFV
នៅក្នុងបណ្តាញទូរស័ព្ទនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍សំខាន់គឺទូរស័ព្ទចល័ត។ RAN (DU និង RU) និងមុខងារស្នូលត្រូវបានបង្កើតឡើងពីឧបករណ៍បណ្តាញពិសេសដែលផ្តល់ដោយអ្នកលក់ RAN ។ ដើម្បីអនុវត្តការកាត់បណ្តាញ មុខងារ Network Virtualization (NFV) គឺជាតម្រូវការជាមុន។ ជាទូទៅ គំនិតចម្បងរបស់ NFV គឺត្រូវដាក់ពង្រាយកម្មវិធីមុខងារបណ្តាញ (ឧទាហរណ៍ MME, S/P-GW និង PCRF នៅក្នុង packet core និង DU នៅក្នុង RAN) ទាំងអស់នៅក្នុងម៉ាស៊ីននិម្មិតនៅលើ servers ពាណិជ្ជកម្ម ជំនួសឱ្យការដាច់ដោយឡែកពីគ្នានៅក្នុងការឧទ្ទិសរបស់ពួកគេ។ ឧបករណ៍បណ្តាញ។ នៅក្នុងវិធីនេះ RAN ត្រូវបានចាត់ទុកជាពពកគែម ខណៈពេលដែលមុខងារស្នូលត្រូវបានចាត់ទុកជាពពកស្នូល។ ការតភ្ជាប់រវាង VMS ដែលមានទីតាំងនៅគែម និងក្នុងពពកស្នូលត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដោយប្រើ SDN ។ បន្ទាប់មក បំណែកមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់សេវាកម្មនីមួយៗ (ឧទាហរណ៍ ចំណិតទូរសព្ទ ចំណិត iot ដ៏ធំ បេសកកម្មសំខាន់ iot slice ។ល។)។
តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីអនុវត្តបណ្តាញ Slicing (I) មួយ?
រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីរបៀបដែលកម្មវិធីជាក់លាក់នៃសេវាកម្មនីមួយៗអាចត្រូវបានធ្វើនិម្មិត និងដំឡើងនៅក្នុងផ្នែកនីមួយៗ។ ឧទាហរណ៍ការកាត់អាចត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដូចខាងក្រោម:
(1) UHD slicing: virtualizing DU, 5G core (UP) និង cache servers in edge cloud, និង virtualizing 5G core (CP) and MVO servers in the core cloud
(2) ការកាត់ទូរសព្ទ៖ ការធ្វើនិម្មិតនូវស្នូល 5G (UP និង CP) និងម៉ាស៊ីនមេ IMS ដែលមានសមត្ថភាពចល័តពេញលេញនៅក្នុងស្នូលពពក
(3) ការកាត់ iot ខ្នាតធំ (ឧ. បណ្តាញឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា)៖ ការធ្វើនិម្មិតនូវស្នូល 5G ដ៏សាមញ្ញ និងស្រាលនៅក្នុង core cloud មិនមានសមត្ថភាពគ្រប់គ្រងការចល័តទេ។
(4) Mission-critical iot slicing: Virtualizing cores 5G (UP) និង servers ដែលពាក់ព័ន្ធ (ឧ. V2X servers) នៅក្នុង edge cloud សម្រាប់កាត់បន្ថយភាពយឺតនៃការបញ្ជូន
រហូតមកដល់ពេលនេះ យើងត្រូវការបង្កើតផ្នែកពិសេសសម្រាប់សេវាកម្មដែលមានតម្រូវការផ្សេងៗគ្នា។ ហើយមុខងារបណ្តាញនិម្មិតត្រូវបានដាក់នៅទីតាំងផ្សេងៗគ្នាក្នុងផ្នែកនីមួយៗ (ពោលគឺ edge cloud ឬ core cloud) យោងទៅតាមលក្ខណៈសេវាកម្មផ្សេងៗគ្នា។ លើសពីនេះ មុខងារបណ្តាញមួយចំនួន ដូចជាការចេញវិក្កយបត្រ ការគ្រប់គ្រងគោលនយោបាយជាដើម អាចចាំបាច់នៅក្នុងផ្នែកមួយចំនួន ប៉ុន្តែមិនមែននៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀតទេ។ ប្រតិបត្តិករអាចកំណត់ការកាត់បណ្តាញតាមវិធីដែលពួកគេចង់បាន ហើយប្រហែលជាវិធីដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត។
តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីអនុវត្តបណ្តាញ Slicing (I) មួយ?
(2) ការកាត់បណ្តាញរវាងគែម និងស្នូលពពក៖ IP/MPLS-SDN
កម្មវិធីកំណត់បណ្តាញ ទោះបីជាគំនិតសាមញ្ញមួយនៅពេលវាត្រូវបានណែនាំដំបូងក៏ដោយ កាន់តែស្មុគស្មាញ។ ដោយយកទម្រង់ Overlay ជាឧទាហរណ៍ បច្ចេកវិទ្យា SDN អាចផ្តល់នូវការតភ្ជាប់បណ្តាញរវាងម៉ាស៊ីននិម្មិតនៅលើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញដែលមានស្រាប់។
ការកាត់បណ្តាញពីចុងដល់ចុង
ទីមួយ យើងមើលពីរបៀបដើម្បីធានាថាការតភ្ជាប់បណ្តាញរវាង edge cloud និង core cloud virtual machines មានសុវត្ថិភាព។ បណ្តាញរវាងម៉ាស៊ីននិម្មិតចាំបាច់ត្រូវអនុវត្តដោយផ្អែកលើ IP/MPLS-SDN និង Transport SDN ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងផ្តោតលើ IP/MPLS-SDN ដែលផ្តល់ដោយអ្នកលក់រ៉ោតទ័រ។ Ericsson និង Juniper ទាំងពីរផ្តល់ជូននូវផលិតផលស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ IP/MPLS SDN ។ ប្រតិបត្តិការគឺខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច ប៉ុន្តែការតភ្ជាប់រវាង VMS ដែលមានមូលដ្ឋានលើ SDN គឺស្រដៀងគ្នាខ្លាំងណាស់។
នៅក្នុងស្នូលពពកគឺជាម៉ាស៊ីនមេនិម្មិត។ នៅក្នុង hypervisor នៃ server ដំណើរការ vRouter/vSwitch ដែលភ្ជាប់មកជាមួយ។ ឧបករណ៍បញ្ជា SDN ផ្តល់នូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធផ្លូវរូងក្រោមដីរវាងម៉ាស៊ីនមេនិម្មិត និងរ៉ោតទ័រ DC G/W (រ៉ោតទ័រ PE ដែលបង្កើត MPLS L3 VPN នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យពពក) ។ បង្កើតផ្លូវរូងក្រោមដី SDN (ឧទាហរណ៍ MPLS GRE ឬ VXLAN) រវាងម៉ាស៊ីននិម្មិតនីមួយៗ (ឧ. 5G IoT core) និងរ៉ោតទ័រ DC G/W នៅក្នុងស្នូលពពក។
បន្ទាប់មកឧបករណ៍បញ្ជា SDN គ្រប់គ្រងការគូសផែនទីរវាងផ្លូវរូងក្រោមដីទាំងនេះ និង MPLS L3 VPN ដូចជា IoT VPN ជាដើម។ ដំណើរការគឺដូចគ្នានៅក្នុង edge cloud ដោយបង្កើតនូវ iot slice តភ្ជាប់ពី edge cloud ទៅកាន់ IP/MPLS backbone និងគ្រប់ផ្លូវទៅកាន់ core cloud។ ដំណើរការនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យា និងស្តង់ដារដែលមានភាពចាស់ទុំ និងអាចប្រើបានរហូតមកដល់ពេលនេះ។
(3) ការកាត់បណ្តាញរវាងគែម និងស្នូលពពក៖ IP/MPLS-SDN
អ្វីដែលនៅសល់ពេលនេះគឺបណ្តាញ fronthawall ចល័ត។ តើយើងកាត់បណ្តាញទូរស័ព្ទចល័តនេះរវាង edge cloud និង 5G RU ដោយរបៀបណា? ជាដំបូង បណ្តាញខាងមុខ 5G ត្រូវតែកំណត់ជាមុនសិន។ មានជម្រើសមួយចំនួនដែលកំពុងពិភាក្សា (ឧ. ការណែនាំបណ្តាញបញ្ជូនបន្តដែលមានមូលដ្ឋានលើកញ្ចប់ព័ត៌មានដោយកំណត់ឡើងវិញនូវមុខងាររបស់ DU និង RU) ប៉ុន្តែមិនទាន់មាននិយមន័យស្តង់ដារនៅឡើយទេ។ តួលេខខាងក្រោមគឺជាដ្យាក្រាមដែលបង្ហាញនៅក្នុងក្រុមការងារ ITU IMT 2020 និងផ្តល់ឧទាហរណ៍នៃបណ្តាញ fronhaul និម្មិត។
ឧទាហរណ៍នៃការកាត់បណ្តាញ 5G C-RAN ដោយអង្គការ ITU
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ០២-០២-២០២៤
