O fatiamento de rede é uma das inovações mais importantes do 5G disponíveis para as operadoras de telefonia móvel.
Em todo o setor, especialistas não poupam elogios aos benefícios futuros. No entanto, poucos percebem que alguns aspectos de seu impacto tecnológico já podem ser aproveitados hoje. O fatiamento de rede permite que uma operadora móvel subdivida uma rede física em várias redes lógicas (fatias de rede). Cada “fatia” é configurada para oferecer características de rede específicas, como taxa de transferência, latência e prioridade, dependendo do caso de uso subjacente.
Isso é particularmente importante, pois as redes 5G serão utilizadas para dar suporte a uma ampla variedade de casos de uso em diferentes setores — do automotivo e agrícola à saúde, ao transporte, à logística e muito mais. Com o fatiamento dinâmico de rede de ponta a ponta, o setor pode começar a adotar um modelo no qual os serviços ampliam ou reduzem os recursos de rede de acordo com as demandas de tráfego.
Por exemplo, o streaming de vídeo, que se tornará cada vez mais comum com o 5G, exige alta taxa de transferência, mas geralmente é capaz de lidar com latências médias a altas. Já um carro autônomo depende de conexões de latência ultrabaixa para garantir a segurança viária.
Em redes de transporte IP, o fatiamento de rede pode ser implementado até certo ponto por meio de tecnologias de VPN. Em contrapartida, o fatiamento de rede 5G é único por poder se estender até a rede de acesso via rádio. Assim, os recursos podem ser alocados e dedicados a diferentes fatias de rede. Consequentemente, um caso de uso como o de carros autônomos pode ser associado a uma fatia de rede que garanta canais de baixa latência desde a rede de acesso via rádio até o núcleo da rede.
Fatiamento de rede hoje
Com a crescente pressão para se manterem à frente das demandas da Internet das Coisas (IoT) e das Operadoras Móveis Virtuais (MVNO), as operadoras móveis demonstram cada vez mais interesse no fatiamento de rede no núcleo da rede móvel em redes 3G e 4G existentes (que não oferecem suporte ao fatiamento no nível de rádio).
As técnicas atuais para mapear sessões de assinantes para elementos do núcleo da rede móvel, como Serving Gateways (SGW) e Packet Data Network Gateways (PGW), baseiam-se em Sistemas de Nomes de Domínio (DNS) e utilizam informações de localização e de Nome do Ponto de Acesso (APN).
Esse tipo de abordagem é limitado. Em primeiro lugar, não é possível alocar um conjunto de dispositivos ou grupos de usuários a SGWs específicos, pois as informações de localização são usadas para mapear os usuários. Além disso, a única maneira de mapear grupos de usuários ou conjuntos de dispositivos para diferentes PGWs é criar um novo APN para cada novo grupo de usuários ou conjunto de dispositivos. Essa é uma maneira trabalhosa de isolar e segmentar diversos casos de uso de IoT no nível do núcleo da rede móvel.
Felizmente, existem soluções tecnológicas disponíveis. A F5 Networks, por exemplo, pode ajudar as operadoras a superar essas dificuldades hoje mesmo. Em vez de depender de técnicas padrão de DNS para selecionar o SGW e/ou o PGW para cada sessão de usuário, o F5 GTP Session Director pode tomar decisões muito mais granulares.
Todas as sessões GTP iniciadas pelo dispositivo do usuário final são interceptadas e processadas com base em políticas configuradas localmente. Em seguida, a sessão GTP é direcionada para um SGW e/ou PGW, conforme determinado pela política local. Por exemplo, em um caso de uso de medição inteligente, os dispositivos de IoT podem ser equipados com cartões SIM pertencentes a um intervalo específico de Identidade Internacional do Assinante Móvel (IMSI). A política local do GTP Session Director pode associar esse intervalo específico de IMSI a um conjunto específico de SGWs e/ou PGWs.
O mesmo princípio pode ser aplicado quando as MVNOs compartilham o nome da APN com a operadora móvel. Novamente, o intervalo de IMSIs fará com que o GTP Session Director encaminhe as sessões de usuário pertencentes a essa MVNO para um PGW dedicado, que gerencia apenas sessões de MVNOs.
O Projeto de Parceria de 3ª Geração (3GPP) definiu novos elementos e técnicas (DECOR e eDECOR) para viabilizar algumas técnicas de fatiamento de rede pré-5G. O Session Director da F5 se destaca por não depender de novos atributos nem exigir atualizações de elementos de rede para oferecer fatiamento de rede no nível de SGW e PGW. Isso permite que as operadoras móveis aproveitem de forma inteligente a capacidade da base instalada pré-5G de SGWs e PGWs para novos casos de uso, sem precisar criar novos APNs.
Saiba mais sobre as soluções da F5 para provedores de serviços em: https://f5.com/solutions/service-provider
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