Serviciile digitale ale viitorului vor solicita noi capabilități după era 5G și 6G

Posted on dec. 12 2021 - 7:33pm by petre

Serviciile digitale ale viitorului vor solicita noi capabilități în 5G și nu numai, inclusiv o calitate a serviciului (QoS) E2E adecvată în ceea ce privește debitul, latența, densitatea dispozitivului, disponibilitatea și fiabilitatea. Cheia în acest sens este rețeaua de transport. Descoperiți două concepte de la echipa noastră de cercetare despre cum să permiteți un transport flexibil și pregătit pentru viitor.

Deblocarea transportului de rețea în rețelele 5G și 6G

Calitatea serviciului (QoS) end-to-end, inclusiv serviciile cu cerințe de performanță extreme, trebuie asigurată în zone specifice de implementare: zonă largă (geografică), locală, restrânsă și, în cazul serviciilor nomade, dinamice. Desigur, toate acestea trebuie realizate într-o manieră rentabilă, care să nu necesite supraprovizionarea resurselor de rețea.

Arhitecturile RAN și Core Network (CN) se vor baza pe un nivel ridicat de modularitate și virtualizare a funcțiilor rețelei. Transportul trebuie să sprijine acest lucru prin furnizarea automată a conectivității adecvate între acele funcții de rețea.

În același timp, operatorii de rețea au nevoie de noi soluții care să se potrivească cu topologia și site-urile existente în domeniu. Prin urmare, proiectarea rețelei ar trebui să fie pregătită pentru viitor, asigurând o migrare fără probleme către 6G în viitor. Mai multe tehnologii, cum ar fi cele de pachete și cele optice, pot fi combinate în mod corespunzător pentru a se potrivi cerințelor radio, cum ar fi latența scăzută și debitul ridicat.

Punând totul laolaltă, rețeaua de transport trebuie să asigure un nivel ridicat de disponibilitate și reziliență. De asemenea, trebuie să fie „programabil” pentru a asigura un nivel adecvat de flexibilitate. În cele din urmă, ar trebui luate în considerare soluții adecvate pentru a evita supraprovizionarea resurselor de rețea și pentru a minimiza costul pe bit.

Pentru a sprijini această evoluție, am identificat și demonstrat două concepte favorabile:

Un orchestrator conștient de transport E2E pentru a gestiona – dinamic și într-un mod optimizat – interfuncționarea dintre radio, transport și cloud într-o zonă de acoperire selectată.

O arhitectură de nod de transport complet flexibilă și programabilă, bazată pe tehnologii noi, care facilitează sarcina orchestratorului E2E, garantând în același timp performanțe extreme ale serviciilor (de exemplu, latența).

Orchestratorul E2E conștient de transport

Din perspectiva rețelei, provocarea este de a servi un mix de servicii eterogene care variază în timp și în zona de implementare, oferind QoS necesar în zona de acoperire a serviciului, evitând în același timp supraprovizionarea. Acest proces necesită ca rețeaua să gestioneze automat resursele rețelei în mod inteligent, în funcție de nevoile reale de trafic.

Într-o fabrică inteligentă, de exemplu, multe cazuri de utilizare sunt realizate concomitent în aceeași sediu. Acestea cer performanțe specifice și adesea provocatoare pentru rețeaua de telecomunicații care deservesc instalația industrială. Eșecul de a oferi astfel de performanțe s-ar traduce imediat în blocaje în procesul de producție.

Partajarea transportului.

Pentru a aborda în mod corespunzător aceste provocări, trebuie să lucrăm cu un scenariu realist de fabrică inteligentă. Prin scenariu, înțelegem un set reprezentativ de cazuri de utilizare deservite de o rețea hibridă de calitate industrială, inclusiv secțiuni private și publice ale acelei rețele. Trebuie să fie implicați actorii relevanți – compania producătoare, furnizorul de automatizări industriale, operatorul de rețea mobilă și furnizorul de echipamente de telecomunicații.

Împreună cu partenerii noștri, am derulat un proiect pilot real, având ca bază un scenariu realist.

Următoarea schemă oferă o vedere simplificată a arhitecturii pilot în care trei cazuri de utilizare au fost suportate în paralel de trei servicii. QoS E2E este livrat pe trei secțiuni de rețea.

Pilotul a fost găzduit în uzina COMAU din Torino, Italia.

 

Aici, o zonă desemnată a fost acoperită cu o rețea 5G dedicată (RAN și Core) conectată la biroul central al operatorului italian, TIM. Pilotul a inclus o infrastructură de transport partajată, bazată pe tehnologii optice implementate de Ericsson Research, care a furnizat trafic radio cu QoS E2E adecvat. Platformele cloud, situate pe site-ul Comau și în sediul central al operatorului, au permis implementarea Virtualizării Funcțiilor de Rețea (NFV) și suportul aplicațiilor verticale care rulează de la distanță. Următoarea imagine arată zona experimentală acoperită de o antenă radio 5G.

Arhitectura pilotului

Primul caz de utilizare a surprins mișcarea unui robot real și, printr-o legătură radio cu latență ultra-scăzută, a produs un geamăn digital sincronizat. Această replică digitală a fost folosită pentru a alimenta un set cu cască de realitate mărită care să fie folosit de un supraveghetor uman.

Mișcarea robotului mecanic și a randărilor virtuale respective au fost perfect aliniate în timp.

Al doilea caz de utilizare a fost dedicat demonstrării monitorizării în timp real a activelor industriale. Captura de date de la o cantitate imensă de utilaje a fost apoi trimisă către o aplicație, implementată chiar de verticală, care rulează în cloud-ul operatorului. Această aplicație elaborează datele obținute pentru a lucra la întreținerea predictivă, previziuni mai precise de planificare a producției, îmbunătățirea calității și alte perspective.

Al treilea caz de utilizare a demonstrat teleprezența imersivă pentru un scenariu îmbunătățit de asistență la distanță în care personalul de întreținere a fost asistat de un expert la distanță pentru a investiga și a rezolva o defecțiune folosind realitatea augmentată și tutoriale digitale pas cu pas.

Pilotul a fost gestionat de orchestratorul de transport E2E menționat, care a gestionat automat interfuncționarea dintre radio, transport și cloud în zona de acoperire locală selectată. Sistemul a asigurat alinierea tuturor resurselor implicate în furnizarea serviciilor cu caracteristicile E2E QoS aferente.

Calitatea serviciului de la capăt la capăt

Merită subliniat faptul că QoS E2E este constituit din combinația dintre QoS garantat în stratul radio și QoS garantat în stratul transport. De exemplu, susținerea serviciului cu latență scăzută pentru operațiunea digital twin necesită un comportament specific de redirecționare QoS în rețeaua radio identificată printr-un identificator QoS (în 5G, acesta se numește 5QI). Asocierea QoS Identifier cu QoS a serviciului este configurată de către operatorul de rețea cu o politică specifică.

Având în vedere QoS E2E, orchestratorul derivă QoS corespunzătoare pentru stratul radio și QoS pentru stratul de transport. Apoi, orchestratorul trimite cererile corespunzătoare către rețelele de radio și transport. În acest fel, QoS E2E este gestionat automat și dinamic ca o infrastructură „unică”, compusă din radio și transport.

Calitatea serviciului de la capăt la capăt

sursa: Ericsson

Comments

comments

About the Author