Desbloquear divisão de rede de núcleo inteligente para a Internet das coisas e MVNOs

O fatiamento da rede é uma das inovações 5G mais importantes disponíveis para as operadoras móveis. Em toda a indústria, os especialistas estão se empenhando para se entusiasmar com os benefícios futuros. No entanto, como Bart Salaets, F5 Networks Systems O diretor de engenharia diz , menos percebem que aspectos de seu impacto tecnológico já podem ser usados.

A divisão de rede permite que uma operadora móvel subdivida uma rede física em várias redes lógicas (fatias de rede).

Cada "fatia" é provisionada para fornecer características de rede específicas, como taxa de transferência, latência e prioridade, dependendo do caso de uso subjacente.

Isso é particularmente importante porque as redes 5G serão aproveitadas para oferecer suporte a uma ampla variedade de casos de uso em diferentes setores da indústria - de automotivo e agricultura a saúde, transporte, logística e muito mais. Com a divisão de rede ponta a ponta dinâmica, a indústria pode começar a se mover para um modelo em que os serviços se expandem e contraem os recursos da rede conforme as demandas de tráfego.

Por exemplo, o streaming de vídeo, que se tornará cada vez mais comum com 5G, requer alto rendimento, mas geralmente é capaz de lidar com latências médias a altas. Por outro lado, um carro autônomo depende de conexões de latência ultrabaixa para garantir a segurança no trânsito.

Em redes de transporte IP, a divisão de rede pode ser alcançada até certo ponto por meio de tecnologias VPN. Em contraste, o fatiamento da rede 5G é o único que pode ser estendido até a rede de rádio. Os recursos podem então ser alocados e dedicados a diferentes segmentos de rede. Conseqüentemente, um caso de uso como carros autônomos pode ser mapeado para uma fatia de rede que garante portadores de baixa latência desde o rádio até a rede central.

Divisão da rede hoje

Com a pressão crescente para ficar à frente da curva para as demandas de Internet das Coisas (IoT) e Operador de Rede Móvel Virtual (MVNO), as operadoras móveis estão cada vez mais demonstrando interesse na divisão de rede no nível de núcleo móvel nas redes 3G e 4G existentes (que não suporte ao corte no nível do rádio).

As técnicas atuais para mapear sessões de assinantes para elementos centrais móveis, como Serving Gateways (SGW) e Packet Data Network Gateways (PGW), são baseadas em Domain Name Systems (DNS) e aproveitam as informações de localização e Access Point Name (APN).

Este tipo de abordagem é limitado. Em primeiro lugar, não é possível alocar uma gama de dispositivos ou grupos de usuários para SGWs específicos, pois as informações de localização são usadas para mapear os usuários. Além disso, a única maneira de mapear grupos de usuários ou intervalos de dispositivos para PGWs diferentes é criar um novo APN para cada novo grupo de usuários ou intervalo de dispositivos. É uma maneira complicada de isolar e segmentar vários casos de uso de IoT no nível do núcleo móvel.

Felizmente, existem soluções tecnológicas por aí. A F5 Networks, por exemplo, pode ajudar os provedores de serviço a superar essas dificuldades hoje. Em vez de depender de técnicas padrão de DNS para fazer a seleção de SGW e / ou PGW para cada sessão de usuário, o diretor de sessão F5 GTP pode tomar decisões muito mais granulares.

Cada sessão GTP iniciada pelo dispositivo do usuário final é interceptada e baseada em políticas configuradas localmente. A sessão GTP é então direcionada a um SGW e / ou PGW conforme determinado pela política local. Por exemplo, um caso de uso de medição inteligente pode ter dispositivos IoT equipados com cartões SIM dentro de um intervalo específico de IMSI (International Mobile Subscriber Identity). A política local no diretor de sessão GTP pode mapear este intervalo IMSI específico para um conjunto de SGWs e / ou PGWs específicos.

O mesmo princípio pode ser aplicado onde MVNOs compartilham o nome APN com a operadora móvel. Novamente, o intervalo IMSI forçará o diretor de sessão GTP a canalizar as sessões de usuário pertencentes a esse MVNO para um PGW dedicado que gerencia apenas sessões MVNO.

O Projeto de Parceria de 3ª Geração (3GPP) definiu novos elementos e técnicas (DECOR e eDECOR) para fornecer algumas técnicas de fatiamento pré-5G. O diretor de sessão da F5 se destaca por não confiar em novos atributos ou exigir qualquer atualização de elemento de rede para fornecer divisão de rede no nível SGW e PGW. Isso garante que as operadoras móveis possam aproveitar de maneira inteligente a capacidade de sua base instalada pré-5G de SGWs e PGWs para novos casos de uso, sem a necessidade de criar novos APNs.

O autor deste blog é Bart Salaets, diretor de Engenharia de Sistemas da F5 Networks