Граничные вычисления Безусловно, это одна из самых актуальных тем в телекоммуникационной отрасли сегодня. Однако, что именно представляет собой «периферия» и сколько времени займет переход к «сетям на основе периферии», также является предметом жарких дебатов. Недавняя статья Иэна Морриса «Никто не имеет ни малейшего представления о периферии» хорошо освещает эту тему и поднимает множество интересных вопросов, связанных с периферийными, облачными и туманными сетями. В статье Иэн обсудил текущее состояние облачных/туманных вычислений, что побудило к более глубокому осмыслению влияния этой тенденции на существующую сетевую инфраструктуру.
Для этого нам нужно немного отступить назад и быстро оценить состояние стандартизации 5G и влияние перехода на 5G на существующую сетевую инфраструктуру. Первые три пункта 3GPP 5G Спецификации R15 (декабрь 2018 г.), R16 (июнь 2020 г.) и R17 (сентябрь 2022 г.) практически завершены. Это свидетельствует об огромном объеме работы, проделанном командой 3GPP. Не останавливаясь на достигнутом, 3GPP уже начала работу над следующим набором релизов, которые обеспечат нам доступ к 5G-Advanced с 2024 года. Эти даты, конечно же, являются датами выпуска спецификаций, и обычно проходит около 18 месяцев или больше, прежде чем заявленная функциональность станет доступна в коммерчески выпускаемых сетевых продуктах.
Развертывание АНБ и СА
Ранняя версия R15, выпущенная в конце 2017 года, предоставила нам первоначальную спецификацию 5G для неавтономных сетей (NSA), которая до сих пор используется в большинстве развертываний 5G. Это не является уничижительным замечанием; влияние перехода от первого релиза NSA к полноценному развертыванию R15 для автономных сетей (SA) огромно. Для сравнения, Глобальная ассоциация поставщиков мобильных устройств (GSA), которую не следует путать с GSMA, организующей MWC, заявляет, что по состоянию на май 2022 года 214 операторов в 85 странах и территориях запустили одну или несколько услуг 5G, соответствующих стандартам 3GPP. Из них только 28 операторов (13%) развернули или запустили 5G SA. Многие другие находятся на ранних этапах первоначального развертывания 5G NSA или модернизации сетей SA, но это дает нам хорошее представление о текущем состоянии отрасли.
Таким образом, операторы преимущественно по-прежнему используют первоначальную спецификацию R15 NSA, что означает новую сеть радиодоступа (RAN), новые мобильные устройства и иногда новый спектр. Как правило, эти сети по-прежнему используют существующее ядро 4G.EPC) и существующей оптической транспортной сети. Таким образом, большинство современных услуг 5G по сути являются лишь более быстрыми услугами 4G. Это не означает, что в транспортных сетях ничего не делается для подготовки к R15 SA и последующим версиям. Операторы быстро модернизируют пропускную способность этих транспортных сетей, закладывая основу для перехода к архитектуре xHaul и улучшая производительность сети в таких областях, как синхронизация и распределение времени. Все это должно произойти до того, как операторы смогут запустить первые услуги, выходящие за рамки «более быстрого 4G».
Переезд на «грань»
Переход многих операторов на граничные вычисления является частью более масштабной модернизации инфраструктуры сетей 5G, которая сейчас ведется. В целом, этот цикл модернизации немного похож на метафору разворота нефтяного танкера — это очень медленный и сложный процесс. Многие компоненты должны объединиться в единую систему и таким образом, чтобы это не привело к катастрофическим финансовым затратам. Это включает в себя модернизацию RAN и основных компонентов, модернизацию базовой оптической транспортной сети, о которой я упоминал выше, новые ресурсы для граничных вычислений и наличие физических площадок с достаточным свободным пространством и электропитанием для размещения дополнительного оборудования.
Это подчеркивает одну из самых больших проблем, о которых нам говорят операторы связи при развертывании сетей 5G, — доступность пространства и электроэнергии. Создание новых мобильных сетей с нуля — редкое явление, поэтому почти все модернизации сетей требуют адаптации к существующему оборудованию и инфраструктуре, а эти ресурсы часто ограничены.
Иногда пространство и энергопотребление являются в основном экологическими и экономическими соображениями, которые имеют огромное значение для будущего планеты и бюджета оператора сети. Но во многих случаях мы сталкиваемся с серьезными проблемами даже простого добавления нового оптического оборудования DWDM в существующие сети из-за ограничений по пространству и/или энергопотреблению. Это особенно актуально, когда модернизация проводится ближе к границе сети. Например, многие узлы доступа почти заполнены, поэтому модернизация DWDM должна оказывать минимальное или нулевое влияние на требования к пространству и энергопотреблению. Развертывание автоматически настраиваемых подключаемых оптических модулей DWDM, таких как подключаемые модули Auto-Lambda от Infinera, непосредственно в оборудование сторонних производителей — один из доступных инструментов для решения этой проблемы.
Сложные случаи
В некоторых других случаях задача еще сложнее. Как операторам масштабировать свои сети до требуемой для 5G пропускной способности и экономично добавлять новые вычислительные ресурсы на периферии сети, если эти точки уже почти заполнены? Им потребуется модернизировать сеть и удалить дополнительное оборудование, чтобы освободить место и электроэнергию для новых вычислительных ресурсов на периферии. Появляются новые оптические сетевые архитектуры, такие как оптические решения XR типа «точка-многоточка» от Open XR Forum, которые могут решить эту проблему, устраняя необходимость в промежуточных устройствах агрегации и коммутации и предлагая возможность установки трансиверов DWDM непосредственно в вычислительное оборудование на периферии сети. Но пока эти решения активно не внедряются, некоторые из этих более сложных сетевых преобразований будет трудно осуществить.
Возвращаясь к метафоре разворота супертанкера, переход к периферийным вычислениям уже начался, но потребуется время, прежде чем мы полностью развернемся вправо, и сети и сервисы на основе периферийных вычислений станут хорошо видны конечным пользователям. Рулевой крепко держит штурвал, а машинное отделение лихорадочно работает над поворотом. В реальном мире многие поставщики RAN предлагают виртуализированные DU/CU и основное программное обеспечение через инфраструктуру центров обработки данных облачных операторов. Оптические сети модернизируются для поддержки этих новых возможностей, а новые инновации открывают потенциал для дальнейшей оптимизации и действительно решения проблемы периферийных вычислений в условиях ограниченного пространства и энергопотребления. Это произойдет. Мы доберемся туда, где бы ни находилось это «там». Но на это потребуется некоторое время.
Источники: https://www.lightreading.com/the-edge/stepping-back-for-fresh-look-at-5g-edge/a/d-id/779332
