5G နှင့် Network Slicing
5G အကြောင်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ဖော်ပြတဲ့အခါ Network Slicing ဟာ သူတို့ထဲမှာ အဆွေးနွေးဆုံး နည်းပညာပါ။ KT၊ SK Telecom၊ China Mobile၊ DT၊ KDDI၊ NTT ကဲ့သို့သော ကွန်ရက်အော်ပရေတာများနှင့် Ericsson၊ Nokia နှင့် Huawei ကဲ့သို့သော စက်ပစ္စည်းရောင်းချသူများအားလုံးက Network Slicing သည် 5G ခေတ်အတွက် အကောင်းဆုံးကွန်ရက်ဗိသုကာဖြစ်သည်ဟု ယုံကြည်ကြသည်။
ဤနည်းပညာအသစ်သည် အော်ပရေတာများအား hardware infrastructure တွင် virtual end-to-end network များစွာကို ပိုင်းခြားနိုင်စေပြီး Network Slice တစ်ခုစီကို ဝန်ဆောင်မှုအမျိုးအစားအမျိုးမျိုး၏ ကွဲပြားသောဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် ကိုက်ညီစေရန် device၊ access network၊ transport network နှင့် core network မှ ယုတ္တိရှိရှိ သီးခြားခွဲထုတ်ထားသည်။
Network Slice တစ်ခုစီအတွက် virtual server များ၊ network bandwidth နှင့် ဝန်ဆောင်မှုအရည်အသွေးကဲ့သို့သော သီးသန့်အရင်းအမြစ်များကို အပြည့်အဝအာမခံပါသည်။ slice များကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု သီးခြားခွဲထားသောကြောင့် slice တစ်ခုရှိ အမှားများ သို့မဟုတ် ပျက်ကွက်မှုများသည် အခြား slice များ၏ ဆက်သွယ်မှုကို ထိခိုက်မည်မဟုတ်ပါ။
5G မှာ Network Slicing ဘာကြောင့် လိုအပ်တာလဲ။
အတိတ်ကာလမှ လက်ရှိ 4G ကွန်ရက်အထိ မိုဘိုင်းကွန်ရက်များသည် အဓိကအားဖြင့် မိုဘိုင်းဖုန်းများကို ဝန်ဆောင်မှုပေးပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် မိုဘိုင်းဖုန်းများအတွက်သာ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ပေးပါသည်။ သို့သော် 5G ခေတ်တွင် မိုဘိုင်းကွန်ရက်များသည် အမျိုးအစားနှင့် လိုအပ်ချက်အမျိုးမျိုးရှိသော စက်ပစ္စည်းများကို ဝန်ဆောင်မှုပေးရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဖော်ပြထားသော အသုံးချမှု အခြေအနေများစွာတွင် မိုဘိုင်းဘရော့ဘန်း၊ ကြီးမားသော iot နှင့် မစ်ရှင်-အရေးပါသော iot တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့အားလုံးသည် ကွန်ရက်အမျိုးအစား အမျိုးမျိုး လိုအပ်ပြီး မိုဘိုင်း၊ စာရင်းကိုင်၊ လုံခြုံရေး၊ မူဝါဒထိန်းချုပ်မှု၊ နှောင့်နှေးမှု၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု စသည်တို့တွင် လိုအပ်ချက်များ အမျိုးမျိုးရှိသည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ ကြီးမားသော iot ဝန်ဆောင်မှုတစ်ခုသည် အပူချိန်၊ စိုထိုင်းဆ၊ မိုးရေချိန်စသည်တို့ကို တိုင်းတာရန် ပုံသေအာရုံခံကိရိယာများကို ချိတ်ဆက်ထားသည်။ မိုဘိုင်းကွန်ရက်ရှိ အဓိကဝန်ဆောင်မှုပေးနေသော ဖုန်းများ၏ လွှဲပြောင်းပေးအပ်ခြင်း၊ တည်နေရာအပ်ဒိတ်များနှင့် အခြားအင်္ဂါရပ်များ မလိုအပ်ပါ။ ထို့အပြင်၊ အလိုအလျောက်မောင်းနှင်မှုနှင့် စက်ရုပ်များကို အဝေးထိန်းထိန်းချုပ်မှုကဲ့သို့သော မစ်ရှင်အရေးကြီးသော iot ဝန်ဆောင်မှုများသည် မီလီစက္ကန့်အနည်းငယ်၏ အဆုံးမှအဆုံး နှောင့်နှေးမှု လိုအပ်ပြီး ၎င်းသည် မိုဘိုင်း broadband ဝန်ဆောင်မှုများနှင့် အလွန်ကွာခြားပါသည်။
5G ၏ အဓိကအသုံးချမှု အခြေအနေများ
ဒါက ဝန်ဆောင်မှုတစ်ခုချင်းစီအတွက် သီးသန့်ကွန်ရက်တစ်ခု လိုအပ်တယ်လို့ ဆိုလိုတာလား။ ဥပမာအားဖြင့် တစ်ခုက 5G မိုဘိုင်းဖုန်းတွေကို ဝန်ဆောင်မှုပေးပြီး တစ်ခုက 5G massive iot ကို ဝန်ဆောင်မှုပေးပြီး နောက်တစ်ခုက 5G mission critical iot ကို ဝန်ဆောင်မှုပေးပါတယ်။ ကျွန်တော်တို့ မလိုအပ်ပါဘူး၊ ဘာလို့လဲဆိုတော့ သီးခြား physical network တစ်ခုကနေ logical network အများအပြားကို ပိုင်းခြားဖို့ network slicing ကို အသုံးပြုနိုင်လို့ပါပဲ၊ ဒါက ကုန်ကျစရိတ်သက်သာတဲ့ ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုပါပဲ။
Network Slicing အတွက် လျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များ
NGMN မှထုတ်ပြန်သော 5G white paper တွင်ဖော်ပြထားသော 5G ကွန်ရက်အပိုင်းကို အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည်-
end-to-end Network Slicing ကို ဘယ်လိုအကောင်အထည်ဖော်မလဲ။
(၁) 5G ကြိုးမဲ့ဝင်ရောက်ခွင့်ကွန်ရက်နှင့် အဓိကကွန်ရက်- NFV
ယနေ့ခေတ် မိုဘိုင်းကွန်ရက်တွင် အဓိကကိရိယာမှာ မိုဘိုင်းဖုန်းဖြစ်သည်။ RAN (DU နှင့် RU) နှင့် core function များကို RAN ရောင်းချသူများမှ ပံ့ပိုးပေးသော dedicated network equipment များမှ တည်ဆောက်ထားသည်။ network slicing ကို အကောင်အထည်ဖော်ရန်အတွက် Network Function Virtualization (NFV) သည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အခြေခံအားဖြင့် NFV ၏ အဓိကအယူအဆမှာ ၎င်းတို့၏ dedicated network device များတွင် သီးခြားစီမဟုတ်ဘဲ commercial server များရှိ virtual machine များတွင် network function software (ဆိုလိုသည်မှာ MME၊ S/P-GW နှင့် PCRF နှင့် RAN ရှိ DU) အားလုံးကို ဖြန့်ကျက်ရန်ဖြစ်သည်။ ဤနည်းအားဖြင့် RAN ကို edge cloud အဖြစ် သဘောထားပြီး core function ကို core cloud အဖြစ် သဘောထားသည်။ edge တွင်ရှိသော VMS နှင့် core cloud တွင်ရှိသော ချိတ်ဆက်မှုကို SDN ကို အသုံးပြု၍ configure လုပ်သည်။ ထို့နောက် service တစ်ခုစီအတွက် slice တစ်ခု ဖန်တီးသည် (ဆိုလိုသည်မှာ phone slice၊ massive iot slice၊ mission critical iot slice စသည်)။
Network Slicing(I) ထဲက တစ်ခုကို ဘယ်လိုအကောင်အထည်ဖော်မလဲ။
အောက်ပါပုံတွင် service-specific application တစ်ခုချင်းစီကို slice တစ်ခုချင်းစီတွင် virtualized လုပ်ပြီး install လုပ်နည်းကို ပြသထားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ slicing ကို အောက်ပါအတိုင်း configure လုပ်နိုင်သည်။
(၁) UHD slicing: edge cloud တွင် DU၊ 5G core (UP) နှင့် cache server များကို virtualize လုပ်ခြင်းနှင့် core cloud တွင် 5G core (CP) နှင့် MVO server များကို virtualize လုပ်ခြင်း
(၂) ဖုန်း slicing: core cloud တွင် mobility စွမ်းရည်အပြည့်အဝဖြင့် 5G cores (UP နှင့် CP) နှင့် IMS server များကို virtualizing လုပ်ခြင်း
(၃) အကြီးစား iot slicing (ဥပမာ၊ sensor networks) : core cloud တွင် ရိုးရှင်းပြီး ပေါ့ပါးသော 5G core ကို virtualizing လုပ်ခြင်းသည် mobility management capabilities မရှိပါ။
(၄) မစ်ရှင်-အရေးပါသော iot slicing: ထုတ်လွှင့်မှု နှောင့်နှေးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် edge cloud တွင် 5G cores (UP) နှင့် ဆက်စပ်ဆာဗာများ (ဥပမာ၊ V2X ဆာဗာများ) ကို virtualizing လုပ်ခြင်း
ယခုအချိန်အထိ၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် မတူညီသောလိုအပ်ချက်များရှိသော ဝန်ဆောင်မှုများအတွက် သီးသန့် slice များဖန်တီးရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင် virtual network function များကို မတူညီသော ဝန်ဆောင်မှုဝိသေသလက္ခဏာများအလိုက် slice တစ်ခုစီ၏ နေရာအမျိုးမျိုး (ဆိုလိုသည်မှာ edge cloud သို့မဟုတ် core cloud) တွင် ထားရှိပါသည်။ ထို့အပြင်၊ billing၊ policy control စသည်တို့ကဲ့သို့သော network function အချို့သည် အချို့ slice များတွင် လိုအပ်နိုင်သော်လည်း အချို့တွင် မလိုအပ်ပါ။ Operator များသည် ၎င်းတို့လိုချင်သောနည်းလမ်းဖြင့် network slicing ကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်အသက်သာဆုံးနည်းလမ်းလည်း ဖြစ်ကောင်းဖြစ်နိုင်ပါသည်။
Network Slicing(I) ထဲက တစ်ခုကို ဘယ်လိုအကောင်အထည်ဖော်မလဲ။
(၂) edge နှင့် core cloud အကြား Network slicing: IP/MPLS-SDN
Software Defined Networking ကို စတင်မိတ်ဆက်ခဲ့စဉ်က ရိုးရှင်းသော သဘောတရားတစ်ခုဖြစ်သော်လည်း ယခုအခါ ပိုမိုရှုပ်ထွေးလာပါသည်။ Overlay ပုံစံကို ဥပမာအဖြစ်ယူလျှင် SDN နည်းပညာသည် ရှိပြီးသားကွန်ရက်အခြေခံအဆောက်အအုံပေါ်ရှိ virtual machine များအကြား ကွန်ရက်ချိတ်ဆက်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပါသည်။
ကွန်ရက် အဆုံးမှအဆုံးသို့ ခွဲခြမ်းခြင်း
ပထမဦးစွာ၊ edge cloud နှင့် core cloud virtual machine များအကြား ကွန်ရက်ချိတ်ဆက်မှု လုံခြုံကြောင်း မည်သို့သေချာစေရမည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ လေ့လာကြည့်ပါမည်။ virtual machine များအကြား ကွန်ရက်ကို IP/MPLS-SDN နှင့် Transport SDN တို့ကို အခြေခံ၍ အကောင်အထည်ဖော်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဤစာတမ်းတွင် router ရောင်းချသူများမှ ပံ့ပိုးပေးသော IP/MPLS-SDN ကို အဓိကထားဖော်ပြထားပါသည်။ Ericsson နှင့် Juniper နှစ်ခုစလုံးသည် IP/MPLS SDN network architecture ထုတ်ကုန်များကို ပေးဆောင်ပါသည်။ လုပ်ဆောင်ချက်များသည် အနည်းငယ်ကွဲပြားသော်လည်း SDN-based VMS အကြား ချိတ်ဆက်မှုမှာ အလွန်ဆင်တူပါသည်။
Core cloud မှာ virtualized server တွေရှိပါတယ်။ server ရဲ့ hypervisor မှာ built-in vRouter/vSwitch ကို run ပါ။ SDN controller က virtualized server နဲ့ DC G/W router (cloud data center မှာ MPLS L3 VPN ကိုဖန်တီးပေးတဲ့ PE router) အကြား tunnel configuration ကို ပံ့ပိုးပေးပါတယ်။ virtual machine တစ်ခုစီ (ဥပမာ 5G IoT core) နဲ့ core cloud မှာရှိတဲ့ DC G/W router တွေအကြား SDN tunnel တွေ (ဥပမာ MPLS GRE ဒါမှမဟုတ် VXLAN) ဖန်တီးပါ။
ထို့နောက် SDN ထိန်းချုပ်ကိရိယာသည် IoT VPN ကဲ့သို့သော ဤ tunnel များနှင့် MPLS L3 VPN အကြား mapping ကို စီမံခန့်ခွဲသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်သည် edge cloud တွင် အတူတူပင်ဖြစ်ပြီး edge cloud မှ IP/MPLS backbone နှင့် core cloud အထိ ချိတ်ဆက်ထားသော iot slice တစ်ခုကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို ယခုအချိန်အထိ ရင့်ကျက်ပြီး ရရှိနိုင်သော နည်းပညာများနှင့် စံနှုန်းများအပေါ် အခြေခံ၍ အကောင်အထည်ဖော်နိုင်သည်။
(၃) edge နှင့် core cloud အကြား Network slicing: IP/MPLS-SDN
အခုကျန်နေတာက mobile fronthawall network ပါ။ ဒီ mobile fronthold network ကို edge cloud နဲ့ 5G RU ကြားမှာ ဘယ်လိုဖြတ်မလဲ။ ပထမဦးစွာ 5G front-haul network ကို အရင်သတ်မှတ်ရပါမယ်။ ဆွေးနွေးဆဲ ရွေးချယ်စရာတွေရှိပါတယ် (ဥပမာ၊ DU နဲ့ RU ရဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ပြန်လည်သတ်မှတ်ခြင်းဖြင့် packet-based forward network အသစ်တစ်ခု မိတ်ဆက်ခြင်း)၊ ဒါပေမယ့် standard definition တော့ မပြုလုပ်ရသေးပါဘူး။ အောက်ပါပုံက ITU IMT 2020 working group မှာ တင်ပြထားတဲ့ diagram တစ်ခုဖြစ်ပြီး virtualized fronhaul network ရဲ့ ဥပမာတစ်ခုကို ပေးပါတယ်။
ITU အဖွဲ့အစည်းမှ 5G C-RAN Network Slicing ၏ ဥပမာ
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဖေဖော်ဝါရီလ ၂ ရက်
