モノのインターネットとMVNOのスマートコアネットワークスライシングのロックを解除する

ネットワークスライシングは、モバイル事業者が利用できる最も重要な5Gイノベーションの1つです。業界全体で、専門家は将来のメリットについて熱心に取り組んでいます。ただし、Bart Salaetsとして、 F5 Networks Systems エンジニアリングディレクターは、と言います その技術的影響の側面がすでに使用できることに気付く人はほとんどいません。

ネットワークスライシングにより、モバイルオペレーターは、1つの物理ネットワークを複数の論理ネットワーク（ネットワークスライス）に効果的に分割できます。

各「スライス」は、基盤となるユースケースに応じて、スループット、遅延、優先度などの特定のネットワーク特性を提供するようにプロビジョニングされます。

これは特に重要です。5Gネットワ​​ークを活用して、自動車や農業からヘルスケア、輸送、ロジスティクスなど、さまざまな業界にわたるさまざまなユースケースをサポートするためです。動的なエンドツーエンドのネットワークスライシングにより、業界は、トラフィックの需要に応じてサービスがネットワークリソースを拡張および縮小するモデルに移行し始めることができます。

たとえば、5Gでますます普及するビデオストリーミングは、高スループットを必要としますが、一般的に中〜高遅延を処理できます。一方、自動運転車は、交通安全を保証するために超低遅延接続に依存しています。

IPトランスポートネットワークでは、VPNテクノロジーを介してネットワークスライシングをある程度実現できます。対照的に、5Gネットワ​​ークスライシングは、無線ネットワークにまで拡張できるという点で独特です。その後、リソースを割り当てて、さまざまなネットワークスライス専用にすることができます。その結果、自動運転車のようなユースケースをネットワークスライスにマッピングして、無線からコアネットワークまでの低遅延ベアラを保証できます。

今日のネットワークスライシング

モノのインターネット（IoT）およびモバイル仮想ネットワークオペレーター（MVNO）の需要に先んじる圧力が高まる中、モバイルオペレーターは、既存の3Gおよび4Gネットワ​​ーク（そうではない）のモバイルコアレベルでのネットワークスライシングにますます関心を示しています。無線レベルでのスライスをサポートします。

加入者セッションをサービングゲートウェイ（SGW）やパケットデータネットワークゲートウェイ（PGW）などのモバイルコア要素にマッピングする現在の手法は、ドメインネームシステム（DNS）に基づいており、場所とアクセスポイント名（APN）情報を活用しています。

このタイプのアプローチは制限されています。まず、位置情報はユーザーのマッピングに使用されるため、特定のSGWにさまざまなデバイスまたはユーザーグループを割り当てることはできません。さらに、ユーザーグループまたはデバイスの範囲を異なるPGWにマッピングする唯一の方法は、新しいユーザーグループまたはデバイス範囲ごとに新しいAPNを作成することです。これは、モバイルコアレベルでさまざまなIoTユースケースを分離してセグメント化するための面倒な方法です。

幸いなことに、そこには技術的な修正があります。たとえば、F5ネットワークは、サービスプロバイダーが今日これらの困難を克服するのに役立ちます。 F5 GTPセッションディレクターは、標準のDNS技術に依存してすべてのユーザーセッションに対してSGWやPGWを選択する代わりに、より詳細な決定を行うことができます。

エンドユーザーデバイスによって開始されたすべてのGTPセッションは傍受され、ローカルに構成されたポリシーに基づいています。次に、GTPセッションは、ローカルポリシーによって決定されたSGWおよび/またはPGWに転送されます。たとえば、スマートメータリングのユースケースでは、特定のInternational Mobile Subscriber Identity（IMSI）範囲内のSIMカードを備えたIoTデバイスが含まれる場合があります。 GTPセッションディレクターのローカルポリシーは、この特定のIMSI範囲を特定のSGWおよび/またはPGWのセットにマップできます。

同じ原則は、MVNOがAPN名を携帯電話会社と共有する場合にも適用できます。この場合も、IMSI範囲により、GTPセッションディレクターは、そのMVNOに属するユーザーセッションを、MVNOセッションのみを管理する専用のPGWにチャネルするように強制されます。

第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）は、5G以前のスライス技術を提供するための新しい要素と技術（DECORおよびeDECOR）を定義しました。 F5のセッションディレクターは、SGWおよびPGWレベルでネットワークスライシングを提供するために、新しい属性に依存したり、ネットワーク要素のアップグレードを要求したりしないことで際立っています。これにより、携帯電話事業者は、新しいAPNを作成することなく、5G以前のSGWおよびPGWのインストールベースの容量を新しいユースケースにインテリジェントに活用できます。

このブログの作成者は、F5ネットワークスのシステムエンジニアリングディレクターであるBartSalaetsです。