Nueva arquitectura de quinta generación basada en redes virtuales
El 5G promete marcar el comienzo de una nueva era del «todo-conectado», en la que cualquier persona o cosa que pueda beneficiarse de una conexión móvil tendrá una. Además del enorme impacto que tendrá en nuestra vida diaria y en nuestros negocios, el 5G también representará una oportunidad para crear una red ágil que pueda adaptarse a las diferentes necesidades de industrias verticales específicas como la energía, el transporte y la educación, así como la economía. Por ejemplo, algunas organizaciones pueden necesitar más capacidad, mayor seguridad y fiabilidad, o un tiempo de respuesta más rápido. Los requisitos para la aplicación de la tecnología 5G no pueden satisfacerse con la simple introducción de una nueva tecnología de acceso radio, sino que es necesario rediseñar toda la arquitectura de la red. En el proyecto 5G NORMA, financiado con fondos europeos, los principales actores del ecosistema móvil trabajaron para apuntalar la posición de liderazgo de Europa en el 5G. El objetivo clave era desarrollar una arquitectura de red móvil 5G conceptualmente novedosa, adaptable y preparada para el futuro. Esta arquitectura debería permitir la adaptación de la red a una amplia gama de requisitos específicos del servicio, lo que daría lugar a un novedoso encadenamiento de funciones de extremo a extremo en función del servicio y del contexto. Redes a medida 5G NORMA se propuso satisfacer las distintas necesidades que se esperan de los servicios móviles de próxima generación a través de una arquitectura flexible de extremo a extremo que tiene en cuenta tanto la red de acceso radio (RAN, por sus siglas en inglés) como los aspectos de red básica. El primer paso hacia esta arquitectura flexible fue la descomposición de las funciones de red. Esto implica que algunas funcionalidades de red consolidadas en la RAN pasarán del mundo físico al virtual. «La arquitectura propuesta permite la creación de redes virtuales dedicadas sobre una infraestructura física común compartida. Estas redes virtuales se personalizan para satisfacer las necesidades específicas de aplicaciones, servicios, dispositivos, clientes u operadores», señala el coordinador del proyecto, Peter Rost. La asignación flexible de funciones de red proporciona un mayor nivel de flexibilidad de despliegue, ya que en lugar de introducir parametrizaciones distintas de una función de red virtual (VNF, por sus siglas en inglés) común, se pueden asignar diferentes VNF a servicios distintos. «Un aspecto importante de la arquitectura flexible propuesta por 5G NORMA fue la capacidad de configurar diferentes funciones o bloques de funciones —tanto en términos de operación como de ubicación física— y asignarlos a diferentes particiones de red», señala Rost. En total, el equipo del proyecto desarrolló veinticinco bloques de funciones de acceso y de red básica. Gestión de la segmentación de la red La solución de segmentación de la red («network slicing», en inglés) de 5G NORMA —la partición de la arquitectura de red en elementos virtuales— aprovecha las capacidades de red definidas por «software» además de la VNF. Un controlador de red móvil definido por «software» (SDMN-C, por sus siglas en inglés) controla cada segmento de red, mientras que el coordinador SDMN-C, que abarca varios segmentos, controla la parte compartida. Se utiliza un orquestador SDMN para gestionar los segmentos a lo largo de su ciclo de vida. El equipo del proyecto también diseñó interfaces entre los diferentes módulos y desarrolló varios métodos para caracterizar la interacción entre los distintos componentes del sistema. La adaptabilidad de la arquitectura se ve reforzada por los conceptos de multiarrendamiento y multiservicio. El multiarrendamiento se refiere a la capacidad de servir a varios proveedores de servicios desde una infraestructura compartida. El multiservicio es la prestación de una combinación de servicios con diferentes requisitos de calidad de servicio, en términos de rendimiento y fiabilidad, desde una única plataforma de red. «En 5G NORMA, el consorcio se esforzó por asegurar la sostenibilidad económica de la operación de la red y crear oportunidades para nuevos actores, al mismo tiempo que aprovechaba una arquitectura a prueba de futuro de una manera rentable y energéticamente eficiente», resume Rost. Dado que los ingresos de los proveedores de servicios proceden principalmente de los consumidores de telefonía móvil de pospago, la segmentación de red de extremo a extremo debería permitir a los proveedores de servicios crear nuevas oportunidades de negocio con los clientes del sector vertical.
Palabras clave
5G NORMA, 5G, red virtual, arquitectura de redes, arquitectura flexible, segmentación de red, servicios de telefonía móvil, función de red virtual