Le découpage de réseau est l’une des innovations les plus importantes de la 5G dont disposent les opérateurs mobiles.
Dans l’ensemble du secteur, les experts rivalisent d’enthousiasme quant aux avantages futurs. Cependant, ils sont moins nombreux à comprendre que certains aspects de cette avancée technologique peuvent d’ores et déjà être exploités. Le découpage du réseau permet concrètement à un opérateur mobile de subdiviser un réseau physique en plusieurs réseaux logiques (« tranches » de réseau). Chaque « tranche » est configurée pour offrir des caractéristiques réseau spécifiques, telles que le débit, la latence et la priorité, en fonction du cas d’usage concerné.
Cela est particulièrement important, car les réseaux 5G seront mis à profit pour prendre en charge une grande variété de cas d’usage dans différents secteurs d’activité, de l’automobile et l’agriculture à la santé, aux transports, à la logistique et bien au-delà. Grâce au découpage dynamique du réseau de bout en bout, le secteur peut commencer à évoluer vers un modèle dans lequel les services augmentent ou réduisent les ressources réseau en fonction des besoins en trafic.
Par exemple, le streaming vidéo, qui se généralisera avec la 5G, nécessite un débit élevé, mais peut généralement tolérer des latences moyennes à élevées. À l’inverse, une voiture autonome repose sur des connexions à très faible latence pour garantir la sécurité routière.
Dans les réseaux de transport IP, le découpage du réseau peut être réalisé dans une certaine mesure grâce aux technologies VPN. En revanche, le découpage du réseau 5G présente la particularité de pouvoir s’étendre jusqu’au réseau d’accès radio. Les ressources peuvent alors être allouées et dédiées à différentes tranches de réseau. Ainsi, un cas d’usage tel que les voitures autonomes peut être associé à une tranche de réseau garantissant des canaux à faible latence sur l’ensemble du parcours, du réseau d’accès radio jusqu’au cœur de réseau.
Le découpage de réseau aujourd’hui
Face à la pression croissante pour anticiper les besoins liés à l’Internet des objets (IoT) et aux opérateurs de réseau mobile virtuel (MVNO), les opérateurs mobiles s’intéressent de plus en plus au découpage du réseau au niveau du cœur de réseau mobile dans les réseaux 3G et 4G existants (qui ne prennent pas en charge le découpage au niveau radio).
Les techniques actuelles permettant d’associer les sessions des abonnés aux éléments du cœur de réseau mobile, tels que les passerelles de desserte (SGW) et les passerelles de réseau de données par paquets (PGW), reposent sur le système de noms de domaine (DNS) et exploitent les informations de localisation et de nom de point d’accès (APN).
Ce type d’approche présente des limites. Tout d’abord, il n’est pas possible d’affecter un ensemble d’appareils ou des groupes d’utilisateurs à des SGW spécifiques, car les informations de localisation sont utilisées pour associer les utilisateurs. En outre, la seule façon d’associer des groupes d’utilisateurs ou des ensembles d’appareils à différents PGW consiste à créer un nouvel APN pour chaque nouveau groupe d’utilisateurs ou ensemble d’appareils. Il s’agit d’une méthode fastidieuse pour isoler et segmenter les différents cas d’usage de l’IoT au niveau du cœur de réseau mobile.
Heureusement, il existe des solutions technologiques. F5 Networks, par exemple, peut dès aujourd’hui aider les fournisseurs de services à surmonter ces difficultés. Au lieu de s’appuyer sur des techniques DNS standard pour sélectionner le SGW et/ou le PGW pour chaque session utilisateur, F5 GTP Session Director peut prendre des décisions beaucoup plus précises.
Chaque session GTP initiée par le terminal de l’utilisateur est interceptée et traitée selon des politiques configurées localement. Elle est ensuite dirigée vers un SGW et/ou un PGW déterminé par la politique locale. Par exemple, dans un cas d’usage de comptage intelligent, les appareils IoT peuvent être équipés de cartes SIM appartenant à une plage spécifique d’identifiants internationaux d’abonné mobile (IMSI). La politique locale du GTP Session Director peut associer cette plage IMSI spécifique à un ensemble de SGW et/ou de PGW précis.
Le même principe peut être appliqué lorsque les MVNO partagent le nom de l’APN avec l’opérateur mobile. Là encore, la plage IMSI obligera le GTP Session Director à acheminer les sessions utilisateur appartenant à ce MVNO vers un PGW dédié qui gère uniquement les sessions MVNO.
Le 3rd Generation Partnership Project (3GPP) a défini de nouveaux éléments et de nouvelles techniques (DECOR et eDECOR) afin de proposer certaines fonctionnalités de découpage réseau pré-5G. Le Session Director de F5 se distingue par le fait qu’il ne s’appuie pas sur de nouveaux attributs et ne nécessite aucune mise à niveau des éléments du réseau pour assurer le découpage réseau au niveau des SGW et des PGW. Les opérateurs mobiles peuvent ainsi exploiter intelligemment la capacité de leur parc pré-5G de SGW et de PGW pour de nouveaux cas d’usage, sans avoir à créer de nouveaux APN.
Pour en savoir plus sur les solutions F5 destinées aux fournisseurs de services, rendez-vous sur : https://f5.com/solutions/service-provider
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