Почему сегментация так важна для 5G

Возможность сегментации сети, или, как ее часто называют на профессиональном жаргоне, слайсинг (от Network Slicing – «нарезка сети» на независимые сегменты) – одна из привлекательных особенностей, присущих технологии 5G. Сегментация позволяет оператору сети создавать на ней изолированный логические сети или сегменты сетей заданной топологии. При этом за каждой такой «подсетью» закрепляются ее «собственные» ресурсы, которые уже не смогут занять пользователи другой подсети. Уровень изоляции трафика, возможность индивидуальных настроек, производительность и безопасность – все это позволяет сравнивать сегмент сети с выделенной сетью.

Благодаря данной технологии, оператор имеет возможность гарантировать уровень качества услуг (SLA) для пользователей или услуг, где это принципиально важно, например, для оказания критически важных услуг или обеспечения производственных процессов. Такая возможность, как правило, конвертируется в дополнительные доходы для оператора, что и делает модель сегментации сети весьма привлекательной, стимулируя переход к 5G.

Итак, сегментация – полезна, но для того, чтобы эта технология стала массово предлагаемой и массово востребованной, необходимы решения, которые просто приобрести, развернуть и включить. А при необходимости, столь же быстро отключить. То, что слайсинг подразумевает использование обычной сети оператора, обещает корпоративным заказчикам возможность значительного сокращения расходов по сравнению со сценариями, когда они строят выделенную сеть (Private network).

Для оператора сегментация сети – это не только дополнительные доходы, но и возможность строить B2B-сети на базе единой физической инфраструктуры, независимо от необходимого клиенту сценария использования. Благо каждый из сегментов обладает собственными ресурсами и возможностями индивидуальной настройки.

Например, в сегменте, используемом для критически важных IoT-подключений, предусмотрена низкая задержка, высокая скорость передачи данных и ультравысокая надежность, а в сегменте для массовых IoT-подключений – большая задержка и меньшая скорость передачи данных.

В зависимости от пользовательских сценариев и договоренностей, один сегмент может обслуживать одно или несколько предприятий. В последнем случае, например, общие ресурсы делят несколько пользователей, но при этом их могут интересовать различные функции опорной сети.

Важно отметить, что сегментация сети предусматривает ее масштабирование по мере необходимости, причем с высоким уровнем автоматизации этого процесса.

В плане монетизации сети слайсинг обеспечивает массу приятных для оператора возможностей – тарифы можно формировать, например, на основе параметров безопасности сети, ее надежности, ее производительности и т.п. Каждый сегмент сети может предоставляться заказчику на основе самых разнообразных бизнес-моделей. Пример разбивки сегментов сети по бизнес-моделям: для B2C клиентов с минимальным ARPU; для B2B клиентов, кому важно гарантированное качество услуг; для критичных приложений, где важна минимальная задержка; для виртуальных операторов – партнеров (MVNO).    

 

Оркестрация – необходимый элемент сегментации

Если на сети оператора запускается несколько сегментов, то во весь рост встает задача администрирования сети и «на коленке» ее не решить. Существуют различные подходы к ее решению, в Ericsson предлагают так называемую e2e-оркестрацию (от end-to-end), комплексное решение, подразумевающее управлению сетью в целом, включая управление всеми элементами радиоподсистемы, транспортной и опорной сетями. Разумеется, с учетом обеспечения тех SLA о которых есть договоренности. И, конечно, необходима и предусмотрена автоматизация запуска новых функций, что позволяет сократить время запуска услуг. Также решение предусматривает управление жизненным циклом сегментов, включая необходимые обновления ПО и реконфигурирование, когда это становится необходимым.

В Ericsson справедливо гордятся тем, что разработанные компанией решения для оркестрации используют более 111 партнеров во всем мире.

Поскольку в сетях партнеров применяются решения не только компании Ericsson, нетрудно сделать вывод о том, что компания располагает опытом интеграции своего решения в мультивендорной среде. Вендор утверждает, что все соответствующие решения соответствуют открытым стандартам и поддерживают работы с распределенными облаками, как операторскими, а так и внешних партнеров, например, Amazon.

 

Что под капотом?

Основа сегментации сети —  инфраструктура виртуализации сетевых функций (Network Functions Virtualization Infrastructure, NFVI), а также виртуализированные сетевые функции (Virtual Network Functions, VNFs) и облачные функции (Cloud Native Functions, CNFs) — 5G Core и управление сетевыми ресурсами.

Как я уже отмечал, Ericsson предлагает комплексное решение Enterprise Service Ordering and Orchestration для сегментации и оркестрации радио, опорной и транспортной сетей.

• Ericsson Orchestrator – решение, обеспечивающее кросс-доменную оркестрацию и при этом учитывающее специфику каждого домена, в  рамках 3GPP Release 16.
• Модуль Cloud Manager – отвечает за NFVO, G-VNFM и Service Configuration Management (SCM). Обеспечивает оркестрацию ресурсов в различных виртуализованных инфраструктурах (на базе платформ OpenStack и VMware) как за пределами, так и внутри дата-центров. Автоматизирует процесс создания сегмента сети, описанного в форматах TOSCA/JSON. Используется для Fault Management и Performance Management с целью сбора и корреляции предупреждений, поступающих от оборудования и виртуальной инфраструктуры.
• Ericsson Catalog & Order Manager —  система управления каталогом продуктов, в которой предусмотрены возможности для создания новых продуктов и услуг из многократно используемых продуктов, сервисов и компонентов. Задача этой системы – помогать продажам, облегчать управление процессами и снижать издержки.

В Ericsson, говоря о решении Enterprise Service Ordering and Orchestration, делают упор на то, что оно обеспечивает «интуитивно понятный интерфейс» и «простоту использования», при этом позволяя оператору проектировать, продавать и управлять услугами с учетом параметров, прописываемых в SLA с клиентами. Справедливость этих утверждений, конечно, стоит проверять – например, посмотрев, как работает это решение у других операторов или в рамках пилотного проекта.

 

Стоит ли игра свеч?

Можно ли прожить без сегментации? Стоит ли затевать всю эту суету со слайсингом и оркестровкой ради нескольких требовательных клиентов?

Вряд ли сегодня кто-то всерьез готов сомневаться в неизбежности слайсинга и его полезности. Сейчас оценки вариантов использования сетей 5G подразумевают применение сегментации где-то в трети возможных сценариев.

По данным совместного исследования Network slicing: Top 10 use cases to target, проведенного Ericsson и Artur D. Little, операторы могут заработать на сегментации сети порядка $200 млрд, причем 90% этого дохода принесут всего шесть отраслей. Самый большой потенциал у сферы здравоохранения, за которой следует государственный сектор и транспорт. Совокупный среднегодовой темп роста (CAGR) для лидирующих отраслей составит 23-46% в 2025-2030 годах.

И еще одна картинка на ту же тему. Топ-10 отраслей, которым требуется слайсинг сети и возможные доходы операторов по отраслевым сегментам.  

В качестве самых реалистичных направлений внедрения слайсинга можно выделить автоперевозки, медиа и развлечения, промышленное производство, энергетика и здравоохранение.  

Где можно посмотреть на сегментацию?

Можно долго расхваливать современные технологии, но сейчас все предпочитают «один раз увидеть». Следует признать, что пока что все только начинается находится на уровне совместных с операторами лабораторных тестов.

В частности, тестирование решения Ericsson для сегментации прошло в Бонне, в лаборатории Deutsche Telekom. Использовался коммерческий телефон Samsung S21 и VR-шлем. Сегмент был оптимизирован под облачные VR-игры в реальном времени. Решение применялось – Ericsson 5G SA, включая облачное ядро 5G Cloud Core. Было также задействовано решение для оркестрации сегментов сети и автоматизации.

Для сценария облачного VR-гейминга с потоковой передачей данных использовались два независимых е2е-сегмента сети — сегмент мобильного широкополосного доступа (МШПД) с настройками по умолчанию и сегмент с оптимальными настройками для облачных игр. Сегменты были изолированы друг от друга, при этом в игровом сегменте были предусмотрены специальные настройки — высокая скорость передачи данных и стабильно низкая задержка. По итогам тестов игровой сегмент, как отмечает вендор, показал отличное качество игрового опыта даже в условиях высокой нагрузки на сеть.

Другое тестирование проводилось совместно с канадским оператором Telus. Этот тест также был лабораторным, в условиях мультивендорной среды. Чтобы протестировать стек технологий для оркестрации на предмет их готовности для использования в реальных 5G-сценариях, специалисты Ericsson развернули решение для двухрежимного ядра 5G Core, а также решения CENX Service Assurance и Ericsson Service Orchestrator. Это обеспечило возможности для е2е-оркестрации с учетом особенностей каждого домена — в соответствии со спецификациями 3GPP.

В рамках оценки концепции TELUS и Ericsson проверили работоспособность технических телекоммуникационных сценариев с использованием технологий улучшенного мобильного широкополосного доступа (eMBB) и межмашинных подключений (mMTC) с намерением сотрудничать в области технологий для сверхнадежных подключений с низкой задержкой (ultra-reliable low-latency communication, URLCC).

Возможность работы со всеми этими сценариями – основа для кастомизации услуг Telus под разнообразные нужды конкретных заказчиков. Важно, что управление сервисами оказывается простым и понятным, это защищает от возможных ошибок управления и обещает высокую удовлетворенность клиентов.

Возможно, сейчас и российским операторам стоит задуматься о теме сегментации 5G-сетей и, в частности, попробовать договориться с вендором о проведении соответствующих тестов.

Подводя итоги

Следует признать, сегментация – очень заманчивая технология, которая с высокой вероятностью окажется востребованной на сетях 5G, позволяя операторам формировать новые источники дохода. Оркестрация это тот элемент, который поможет операторам эффективно управлять сегментацией сети. В целом сегментация с оркестрацией это перспективный путь для максимизации ROI (возврата инвестиций) для операторов при развитии ими такого перспективного направления, как сети 5G и услуги на их основе. 

--