El transporte definido por software sirve de base para la tecnología network slicing en las redes 5G
5G network slicing brinda a los proveedores de servicios de comunicaciones (CSP) la capacidad de ofrecer un nuevo paquete de servicios diferenciados que cuentan con opciones de autoservicio bajo demanda y controladas por el cliente. Una slice de red es una partición de red separada lógicamente, de extremo a extremo, con características particulares de rendimiento y latencia de red para servir a un caso de uso o empresa concretos.
Para suministrar una verdadera network slicing, los CSP necesitan una arquitectura de orquestación de slices de red en distintos dominios que unifique todas las slices de los distintos dominios para formar una slice de extremo a extremo que abarque los dominios de red RAN, borde, transporte y red de núcleo. En la arquitectura implementada por iFUSION de Telefónica, el controlador de SDTN se usa para proveer la capacidad de administración de slices a nivel de dominio.
Anil Rao es el analista principal y analista jefe para la investigación en automatización de redes y servicios en Analysys Mason, y abarca una amplia gama de temáticas sobre los sistemas operativos actuales y de nueva generación que impulsarán las transformaciones digitales de los operadores.
Sus principales áreas de enfoque son la automatización de la creación de servicios, las operaciones de aprovisionamiento y servicio en redes basadas en NFV/SDN, 5G, IoT y edge clouds; el uso de análisis, aprendizaje automático (ML) e inteligencia artificial (IA) para aumentar la eficiencia y la agilidad de las operaciones, así como imperativos más amplios en torno a la automatización de operaciones y las redes sin intervención (zero-touch).
5G network slicing de extremo a extremo es posible con la incorporación de SDN, NFV y la computación nativa en la nube
La comunidad de proveedores de servicios de comunicaciones (CSP), el ecosistema de proveedores y las empresas en varios sectores reconocen que 5G no es solo otra generación tecnología móvil. 5G admitirá aplicaciones empresariales que requieren muy baja latencia, elevada disponibilidad, muy altas velocidades de datos y muy elevada densidad de dispositivos, todo en la misma red. Pero, sobre todo, 5G ofrecerá una arquitectura de multiusuario y network slicing, lo que permitirá a los CSP atender los requisitos particulares de rendimiento especializado de una variedad de sectores a un precio accesible.
5G network slicing es posible gracias a innovaciones como las redes definidas por software (SDN), la virtualización de funciones de red (NFV) y la computación nativa en la nube (CNC). Estas tecnologías constituyen los bloques modulares claves para una plataforma de red 5G flexible, dinámica y programable. Las SDN introducen dinamismo en la red de transporte a través del control programático de la administración y el enrutamiento del tráfico, lo cual se requiere para garantizar el rendimiento de las slices (o particiones) en la red de transporte. La NFV y la CNC son las tecnologías esenciales para la creación de servicios bajo demanda, escalabilidad inteligente, ubicación inteligente de cargas de trabajo y gestión del ciclo de vida de los recursos del plano de control y del plano de usuario para reflejar los requisitos de caso de uso.
Los CSP pueden usar estas capacidades para crear slices de red separadas de extremo a extremo, lo que a su vez permite la creación de instancias de slice según los SLA y los casos de uso, así como la ubicación de funciones de red basada en requisitos específicos de latencia, rendimiento, confiabilidad y disponibilidad de dicho caso de uso. Las slices de red se ejecutan de manera aislada y allanan el camino para que los CSP ofrezcan servicios diferenciados basados en slices para sectores completos; o bien slices granulares diferenciadas para cada caso de uso, tipo de suscriptor, aplicación o empresa, con control, administración y calidad de servicio a nivel de slice. Network slicing también permite a las corporaciones crear múltiples servicios dentro de sus propios dominios de red sin la ayuda de proveedores de servicios.
El controlador de SDN de transporte proporciona la capacidad de segmentación a nivel de dominio en la red de transporte
De acuerdo con el marco de administración de slices de red de alto nivel publicado por 3GPP, la función de administración de slices de red (NSMF) y la función de administración de subred de slices de red (NSSMF) son los dos componentes claves necesarios para desarrollar una solución de network slicing. (Figura 1). La NSMF realizará la orquestación de las slices de red en distintos dominios y la NSSMF se encargará de la administración de slices intradominio. Esta arquitectura permite la creación de instancias y la configuración de recursos de slices de red para cada tipo de caso de uso —servicios de banda ancha móvil mejorada (eMBB), Internet de las cosas masiva (mIoT) y comunicaciones de baja latencia ultraconfiables (uRLLC)— en cada subred o dominio, determinada por la intención de slices de red de extremo a extremo y regida por el orquestador de slices de extremo a extremo.
Figura 1: Arquitectura de pila de orquestación de network slicing, especificada por 3GPP.
Network slicing en el dominio de transporte estará habilitada por nuevas tecnologías de enrutamiento de IP, tales como segment routing, que puede configurarse para abordar características de slicing claves, como la calidad del servicio (QoS) y la política de reenvío de rutas. Un controlador de redes de transporte definidas por el software (SDTN) será el complemento que ayudará a proporcionar una configuración bajo demanda y así proveer un nivel más elevado de control dinámico de las slices de red de transporte.
La clave para una network slicing de transporte a escala es construir y mantener un catálogo de plantillas predefinidas para el reenvío de slices junto con atributos de las slices, tales como la calidad del servicio, la política de reenvío de rutas, los puntos de conectividad y el rendimiento de las slices. El controlador de SDTN, basado en políticas de CSP, puede crear instancias de la plantilla más adecuada cuando una empresa solicite una slice y configurar dinámicamente los atributos de las slices a medida que estas son creadas. Con este enfoque, se pueden crear automáticamente decenas o cientos de instancias de slices mediante un conjunto limitado de tipos de slices.
El controlador de SDTN jerárquico iFUSION de Telefónica sirve de base para la capacidad NSSMF de red de transporte
Telefónica de Alemania ha implementado una arquitectura de controlador de SDTN jerárquico para su red óptica parcialmente desagregada, lo que incluye terminales abiertas (OT) desacopladas y un sistema de línea abierta (OLS). Ha implementado la orquestación de servicios de múltiples dominios (MDSO) de Blue Planet para varios casos de uso de controladores de SDTN jerárquicos con el fin de administrar su red óptica de múltiples proveedores. El controlador de SDTN puede usarse con la función de NSSMF para la red óptica, mientras que el controlador de SDN de múltiples dominios (que comprende los dominios de IP/MPLS, microondas y óptico) puede ejercer la función de NSSMF para network slicing de la red de transporte en múltiples dominios.
Puede conocer más sobre este estudio de caso, que proporciona una descripción detallada de la implementación en Telefónica de Alemania.