导航菜单

运营商5G时代“回本”的关键——网络切片是个什么东西?

Prospective Economist APP 2天前我想分享

随着世界进入5G时代,关于相关技术的科学和讨论越来越多。然而,与大规模多输入和多米,毫米波的热词相比,5G,网络切片的另一个关键特征很少被公众理解和讨论。可以毫不夸张地说,这个特征可能决定了5G网络商业化的结果。

即使是现在,在5G已经存在几个月的美国,这些看似基本的结构性问题仍然没有得到解决。

为什么要切片?

关于网络切片,全球电信标准组织3GPP于2017年10月发布了首批互联网文件草案之一,承认其定义尚待批准。然后在2018年7月,该组织发布了一个更新文件,其定义变得更加清晰:

网络片被定义为公共域移动网络(PLMN)中的端到端逻辑通信网络,包括核心网络(CN)控制平面,用户平面网络功能和5G接入网络(AN)。该定义包括管理通信的部分,执行分组分发和转发的部分(例如因特网),以及访问网络的部分。

简而言之,同一物理网络被切割成多个虚拟端到端网络。每个虚拟网络(包括网络中的设备,访问,传输和核心网络)在逻辑上是独立的,任何虚拟网络。网络故障不会影响其他虚拟网络。就像你将家用电脑硬盘分成C盘,D盘和E盘一样。

与企业网络一样,今天的电信网络也正进入软件定义时代(SDN),这是软件定义的?网络(SDN)。可以通过代码确定和改变网络图的可寻址位置,以满足任何给定时间的工作负载要求。对于企业网络,虚拟机或容器通常被赋予Internet协议地址,使其在网络级别可以唯一访问。

目前,企业网络的管理主要由Kubernetes完成。这是一个现代的,分布式的,基于容器的网络编排应用程序。问题是它假定SDN映射是用户功能的容器。电信网络和企业网络之间存在根本区别:在最低级别,电信网络的功能是为网络服务而不是为用户服务。因此,Kubernetes不能用于协调电信网络。

在电信网络领域,称为网络功能虚拟化(NFV)的概念很流行。实质上,所谓的NFV是将网络中专用设备的软件和硬件功能转移到虚拟机(VM),虚拟机是基于行业标准的商用服务器。简而言之,它是用基于行业标准的服务器,存储和网络设备替换网络中的专用网元设备,这是低成本且易于安装的。

网络功能化后,无线接入网络中的虚拟机和核心网络中的虚拟机以及核心云中的虚拟机通过SDN互联。

与典型的商业虚拟化平台(如VMware vSphere)不同,NFV的网络管理水平更接近计算基础架构的核心。在NFV概念的应用程序级别,网络管理器像单独的机器一样运行。理论上,所有面向客户的功能(例如内容流通道的接口)都可以部署为NFV。

这样做的原因是,除了拨打电话外,5G网络还需要大量额外的收入来源,以便运营商能够收回5G建设的成本。因此,能够提供计算服务是他们的关键要求之一。

在过去,非专业人士想要进入这个市场并面临巨大的障碍。世界各地的首席执行官拥有大量数据中心资产。 5G对运营商的吸引力在于它可以集中现有资源并为企业客户提供类似云的服务,而无需构建超大型数据中心。例如,在NFV网络中,无线电接入网络可以充当边缘云,并且核心网络部分可以充当核心云。

AT& T网络架构和设计高级副总裁Igal Elbaz在接受ZDNet采访时表示:“5G网络的发展给我们带来了许多以前难以获得的可能性,兴奋和兴奋。能力。我们意味着虚拟化,网络功能化,网络云,协调器,以及如何将延迟(管理)引入应用程序?有许多新元素,或者一些不过时的元素。“

假设一家制造工厂在其整个系统中部署了大量物联网设备,并且通过无线网络连接了许多设备。理论上,网络运营商可以对网络进行分片并将其作为设备的集线器控制器分配给客户,以使其控制面尽可能接近网络系统的数据收集和处理部分。

分析公司451 Research的高级副总裁Wally Swain在2018年的布鲁克林5G峰会上表示:“对我来说,网络切片是5G中最迷人的部分。”

垂直控制

运营商的数据中心与OpenStack或Azure Stack等云平台不同,但这只是基础架构级别。在更高层次上,进入5G时代后,电信公司既有激励机制也有动力将其云计算能力出售给商业客户。

因此,就架构差异而言,运营商还将遵循亚马逊的原始模型,将数据中心未使用的容量转售给外部客户。

为此,运营商必须允许电信工程师为其内部和外部资源定义明确且不可侵犯的边界。

这是这个基本架构的核心问题。网络切片的应用可能意味着云服务市场对许多小型参与者开放,对于像Oracle和Rackspace这样的运营商来说,它也可能是一个挽救生命的稻草,无法跟上三个云服务提供商的步伐。

但是,如果客户想要更进一步,不仅要控制无线网络上运行的应用程序,而且要控制工厂中的整个无线网络,我们该怎么办?为了达到这个要求,它削减了这一部分。有必要拥有无线网络所具有的任何东西,事实上,它是直接划分网络的一部分。

问题是运营商目前不愿意分散无线网络控制,有些人不仅认为这不可行,而且也是非法的。

德国5G实验室协调员兼德累斯顿技术大学教授Gerhard Fettweis博士说:“5G和网络切片问题可能会带来很大问题。” “从诚信,隐私和安全的角度来看。看,你不能保证你的网络没有问题,因为你知道有人可能会让系统失败。“

如果运营商采用这种解决方案并将云计算功能转售给大型和小型公司,它将不可避免地破坏原始云计算巨头的一厢情愿。这些巨头的许多大企业客户可能希望运行他们自己的全球光纤连接网络,就像他们运营自己的数据中心一样。

有趣的是,该行业在2018年非常激烈,并且在5G网络在2019年逐渐进入部署阶段之后,它有点窒息。博世连通性研究主管安德烈亚斯穆勒在2019年布鲁克林5G峰会的小组讨论中表示,“我的印象是,它最近在某种程度上失去了动力。” 。

但是,相关的勘探仍在进行中。 “对我来说,网络切片是实现多服务支持和扩大用例数量的一种方式,”诺基亚贝尔实验室网络和架构负责人Simone Redana博士解释说,他回应了Muller的评论。 “与每项技术一样,下一步是了解这项技术的商业模式是什么?”

他的实验室与德国电信和汉堡港务局合作,于去年2月开始了为期两年的研究项目。用于测试各种网络切片策略,他们的无线发射器直接控制一个区域的交通信号灯,工业海港监控器和环境传感器的连接网络。

该行业没有耐心再等2年。在去年布鲁克林5G峰会上,博世推出了5G无线系统解决方案。根据该解决方案,5G无线系统可由用户自己的IT人员维护和操作。

通过这种方式,分散在工厂地板上的制造设备(包括机器人)可以低延迟访问数据中心,取代之前的嵌入式固件控制方案。可以使用更现代化的软件开发方法管理这些设备,包括持续集成和持续交付(CI/CD),每隔几天而不是每隔几天更新和升级生产工具。

此外,在移除需要维护的固件后,生产设备消耗的能量更少。用于将运行状态数据传输回系统中心的物联网分布式设备中的组件将不再需要,因为新架构将绕过此部分。

Muller说:“我们正在考虑在我们工厂运营我们自己的5G网络。当然,即使是博世也无法组建一支约100人的团队来完成这项工作。这不仅需要考虑用户方面,还要考虑运营和管理方面。必须以某种方式简化。“

但他还表示,用户实际上并不需要了解和控制蜂窝网络的全部复杂性和灵活性。在美国建立和运营跨境网络是一回事。在只有五个部门的小工厂做同样的事情。是另一回事。

博世已经要求德国政府获得自己的无线网络频谱,而大众汽车等德国巨头也纷纷效仿。这种趋势可能会给美国运营商带来麻烦,因为他们对5G时代这种新的商业模式毫无准备。

电信网络不仅需要在架构方面提供高水平的安全性,还需要在法律方面提供高水平的安网络切片提供的隔离功能可以极大地满足这部分需求。然而,包括AT& T在内的美国运营商表示,物理隔离只能在他们运营的网络和租赁给商业客户的任何部分之间实现。这将大大降低成本和效率。

收集报告投诉

随着世界进入5G时代,关于相关技术的科学和讨论越来越多。然而,与大规模多输入和多米,毫米波的热词相比,5G,网络切片的另一个关键特征很少被公众理解和讨论。可以毫不夸张地说,这个特征可能决定了5G网络商业化的结果。

即使是现在,在5G已经存在几个月的美国,这些看似基本的结构性问题仍然没有得到解决。

为什么要切片?

关于网络切片,全球电信标准组织3GPP于2017年10月发布了首批互联网文件草案之一,承认其定义尚待批准。然后在2018年7月,该组织发布了一个更新文件,其定义变得更加清晰:

网络片被定义为公共域移动网络(PLMN)中的端到端逻辑通信网络,包括核心网络(CN)控制平面,用户平面网络功能和5G接入网络(AN)。该定义包括管理通信的部分,执行分组分发和转发的部分(例如因特网),以及访问网络的部分。

简而言之,同一物理网络被切割成多个虚拟端到端网络。每个虚拟网络(包括网络中的设备,访问,传输和核心网络)在逻辑上是独立的,任何虚拟网络。网络故障不会影响其他虚拟网络。就像你将家用电脑硬盘分成C盘,D盘和E盘一样。

与企业网络一样,今天的电信网络也正进入软件定义时代(SDN),这是软件定义的?网络(SDN)。可以通过代码确定和改变网络图的可寻址位置,以满足任何给定时间的工作负载要求。对于企业网络,虚拟机或容器通常被赋予Internet协议地址,使其在网络级别可以唯一访问。

目前,企业网络的管理主要由Kubernetes完成。这是一个现代的,分布式的,基于容器的网络编排应用程序。问题是它假定SDN映射是用户功能的容器。电信网络和企业网络之间存在根本区别:在最低级别,电信网络的功能是为网络服务而不是为用户服务。因此,Kubernetes不能用于协调电信网络。

在电信网络领域,称为网络功能虚拟化(NFV)的概念很流行。实质上,所谓的NFV是将网络中专用设备的软件和硬件功能转移到虚拟机(VM),虚拟机是基于行业标准的商用服务器。简而言之,它是用基于行业标准的服务器,存储和网络设备替换网络中的专用网元设备,这是低成本且易于安装的。

网络功能化后,无线接入网络中的虚拟机和核心网络中的虚拟机以及核心云中的虚拟机通过SDN互联。

与典型的商业虚拟化平台(如VMware vSphere)不同,NFV的网络管理水平更接近计算基础架构的核心。在NFV概念的应用程序级别,网络管理器像单独的机器一样运行。理论上,所有面向客户的功能(例如内容流通道的接口)都可以部署为NFV。

这样做的原因是,除了拨打电话外,5G网络还需要大量额外的收入来源,以便运营商能够收回5G建设的成本。因此,能够提供计算服务是他们的关键要求之一。

在过去,非专业人士想要进入这个市场并面临巨大的障碍。世界各地的首席执行官拥有大量数据中心资产。 5G对运营商的吸引力在于它可以集中现有资源并为企业客户提供类似云的服务,而无需构建超大型数据中心。例如,在NFV网络中,无线电接入网络可以充当边缘云,并且核心网络部分可以充当核心云。

AT& T网络架构和设计高级副总裁Igal Elbaz在接受ZDNet采访时表示:“5G网络的发展给我们带来了许多以前难以获得的可能性,兴奋和兴奋。能力。我们意味着虚拟化,网络功能化,网络云,协调器,以及如何将延迟(管理)引入应用程序?有许多新元素,或者一些不过时的元素。“

假设一家制造工厂在其整个系统中部署了大量物联网设备,并且通过无线网络连接了许多设备。理论上,网络运营商可以对网络进行分片并将其作为设备的集线器控制器分配给客户,以使其控制面尽可能接近网络系统的数据收集和处理部分。

分析公司451 Research的高级副总裁Wally Swain在2018年的布鲁克林5G峰会上表示:“对我来说,网络切片是5G中最迷人的部分。”

垂直控制

运营商的数据中心与OpenStack或Azure Stack等云平台不同,但这只是基础架构级别。在更高层次上,进入5G时代后,电信公司既有激励机制也有动力将其云计算能力出售给商业客户。

因此,就架构差异而言,运营商还将遵循亚马逊的原始模型,将数据中心未使用的容量转售给外部客户。

为此,运营商必须允许电信工程师为其内部和外部资源定义明确且不可侵犯的边界。

这是这个基本架构的核心问题。网络切片的应用可能意味着云服务市场对许多小型参与者开放,对于像Oracle和Rackspace这样的运营商来说,它也可能是一个挽救生命的稻草,无法跟上三个云服务提供商的步伐。

但是,如果客户想要更进一步,不仅要控制无线网络上运行的应用程序,而且要控制工厂中的整个无线网络,我们该怎么办?为了达到这个要求,它削减了这一部分。有必要拥有无线网络所具有的任何东西,事实上,它是直接划分网络的一部分。

问题是运营商目前不愿意分散无线网络控制,有些人不仅认为这不可行,而且也是非法的。

德国5G实验室协调员兼德累斯顿技术大学教授Gerhard Fettweis博士说:“5G和网络切片问题可能会带来很大问题。” “从诚信,隐私和安全的角度来看。看,你不能保证你的网络没有问题,因为你知道有人可能会让系统失败。“

如果运营商采用这种解决方案并将云计算功能转售给大型和小型公司,它将不可避免地破坏原始云计算巨头的一厢情愿。这些巨头的许多大企业客户可能希望运行他们自己的全球光纤连接网络,就像他们运营自己的数据中心一样。

有趣的是,该行业在2018年非常激烈,并且在5G网络在2019年逐渐进入部署阶段之后,它有点窒息。博世连通性研究主管安德烈亚斯穆勒在2019年布鲁克林5G峰会的小组讨论中表示,“我的印象是,它最近在某种程度上失去了动力。” 。

但是,相关的勘探仍在进行中。 “对我来说,网络切片是实现多服务支持和扩大用例数量的一种方式,”诺基亚贝尔实验室网络和架构负责人Simone Redana博士解释说,他回应了Muller的评论。 “与每项技术一样,下一步是了解这项技术的商业模式是什么?”

他的实验室与德国电信和汉堡港务局合作,于去年2月开始了为期两年的研究项目。用于测试各种网络切片策略,他们的无线发射器直接控制一个区域的交通信号灯,工业海港监控器和环境传感器的连接网络。

该行业没有耐心再等2年。在去年布鲁克林5G峰会上,博世推出了5G无线系统解决方案。根据该解决方案,5G无线系统可由用户自己的IT人员维护和操作。

通过这种方式,分散在工厂地板上的制造设备(包括机器人)可以低延迟访问数据中心,取代之前的嵌入式固件控制方案。可以使用更现代化的软件开发方法管理这些设备,包括持续集成和持续交付(CI/CD),每隔几天而不是每隔几天更新和升级生产工具。

此外,在移除需要维护的固件后,生产设备消耗的能量更少。用于将运行状态数据传输回系统中心的物联网分布式设备中的组件将不再需要,因为新架构将绕过此部分。

Muller说:“我们正在考虑在我们工厂运营我们自己的5G网络。当然,即使是博世也无法组建一支约100人的团队来完成这项工作。这不仅需要考虑用户方面,还要考虑运营和管理方面。必须以某种方式简化。“

但他还表示,用户实际上并不需要了解和控制蜂窝网络的全部复杂性和灵活性。在美国建立和运营跨境网络是一回事。在只有五个部门的小工厂做同样的事情。是另一回事。

博世已经要求德国政府获得自己的无线网络频谱,而大众汽车等德国巨头也纷纷效仿。这种趋势可能会给美国运营商带来麻烦,因为他们对5G时代这种新的商业模式毫无准备。

电信网络不仅需要在架构方面提供高水平的安全性,还需要在法律方面提供高水平的安网络切片提供的隔离功能可以极大地满足这部分需求。然而,包括AT& T在内的美国运营商表示,物理隔离只能在他们运营的网络和租赁给商业客户的任何部分之间实现。这将大大降低成本和效率。

——