Mit Architektur neue Möglichkeiten für Investitionen und Einnahmen im 5G-Ökosystem schaffen
„Wir haben einen innovativen Architekturansatz entworfen, entwickelt, erprobt und validiert, der die Welten der langfristigen Entwicklung und der Virtualisierung von Netzwerkfunktionen miteinander verschmilzt“, betont Ioannis Chochliouros, Koordinator des EU-finanzierten Projekts 5G ESSENCE. Dieser Ansatz gestattet es neuen Interessengruppen, dynamisch in die Wertschöpfungskette eines Netzwerks einzusteigen, und bietet Betreibern von Kleinzellen, Netzbetreibern und anderen Akteuren bedarfsgerechten Zugang zu weiterentwickelten Kleinzellenplattformen mit verbesserten mobilen Edge-Computing-Funktionen. „Diese Innovation wird durch Automatisierung die Betriebskosten für das Netzwerkmanagement drastisch senken und gleichzeitig das Gesamtniveau der Nutzungszufriedenheit und -sicherheit erhöhen.“
Ökosystem sorgt für offene Netzwerkinfrastruktur
Als Bestandteil der vorgeschlagenen Architektur entwickelten und adaptierten die Projektpartner eine mandanten- und Cloud-fähige Kleinzellenplattform mit Virtualisierungsinfrastruktur und Zentralisierung der softwaredefinierten Funkressourcenverwaltung. Am Rand des Netzwerks kann jede Cloud-fähige Kleinzellenplattform einen oder mehrere Dienste in Form virtueller Netzwerkfunktionen aufnehmen, die sich direkt auf die Kundschaft eines bestimmten Betreibers beziehen, der auf die Plattform zugreift. Die Cloud-fähigen Kleinzellenplattformen sind Einrichtungen, die sowohl die Rechenleistungsplattform als auch die Kleinzelleneinheit beinhalten. Sie können an kleinen und mittleren Anlaufpunkten eingesetzt werden und unterstützen mehrere Netzbetreiber. Zudem können Cloud-fähige Kleinzellenplattformen Netzdienstleistungen und Anwendungen am Netzwerkrand unterstützen. Das schlanke Rechenzentrum implementiert verschiedene funktionale Aufteilungen der Kleinzellen und unterstützt mobile Endnutzungs-Edge-Anwendungen. Überdies entwickelte die Forschungsgruppe Managementfunktionen für Kleinzellen in Form von virtuellen Netzwerkfunktionen, die im Hauptrechenzentrum „laufen“ und einen festen Pool gemeinsam genutzter Funkressourcen koordinieren. Diese virtuellen Netzwerkfunktionen können innerhalb des Hauptrechenzentrums instanziiert werden und zum Teil einer Prozedur zur Verkettung von Dienstfunktionen werden. Der Manager der Cloud-fähigen Kleinzellenplattformen koordiniert und überwacht die Nutzung, Leistung und Bereitstellung der Funkressourcen und Dienstleistungen. Er steuert die Interaktionen zwischen Infrastruktur, d. h. Cloud-fähigen Kleinzellenplattformen und Edge-Rechenzentrum, und den Netzbetreibern. Zudem wickelt er die damit im Zusammenhang stehenden Dienstleistungsgütevereinbarungen ab. Im Rahmen des vorgeschlagenen Architekturkonzepts umfasst der Manager der Cloud-fähigen Kleinzellenplattformen auch Telemetrie und Analytik, die als grundlegende Instrumente für eine effiziente Verwaltung des gesamten Netzes dienen. Der virtualisierte Infrastrukturmanager steuert die Infrastruktur aus virtualisierten Netzwerkfunktionen, welche die Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen des Edge-Rechenzentrum umfasst.
In verschiedenen Sektoren 5G sofort einsatzbereit
Das Team von 5G ESSENCE unterzog das System anhand von drei realen Anwendungsfällen in den Bereichen Unterhaltung, Notfallmanagement und kommerzielle Luftfahrt einer erfolgreichen Validierung. In diesen Sektoren kann der Einsatz einer mit allen Funktionen ausgestatteten 5G-Infrastruktur neue Einnahmequellen erschließen. Marktanalysen haben ergeben, dass alle für jeden Anwendungsfall entwickelten Lösungen und Geschäftsmodelle erfolgreich auf dem Markt eingeführt werden können. „Eine der wichtigsten Innovationen von 5G ESSENCE ist der Einsatz von Mechanismen für das End-to-End-Network-Slicing zur gemeinsamen Nutzung der Infrastruktur durch mehrere Marktteilnehmer wie etwa Netzbetreiber, Dienstleistungserbringer und vertikale Industrien“, so Chochliouros abschließend. Die vorgeschlagene Lösung gestattet es mehreren Netzbetreibern, ihren Nutzerinnen und Nutzern Dienstleistungen über einige Cloud-fähige Kleinzellenplattformen anzubieten, die von einer dritten Partei bereitgestellt und verwaltet werden und sich in deren Besitz befinden. „Auf diese Weise können die Betreiber die Kapazität ihres eigenen 5G-Funkzugangsnetzes in Gebieten erweitern, in denen der Aufbau einer eigenen Infrastruktur teuer und/oder ineffizient sein könnte.“
Schlüsselbegriffe
5G ESSENCE, Netzwerk, Netz, 5G, Cloud-fähige Kleinzellenplattform, Netzbetreiber, Funkressource, virtuelle Netzwerkfunktionen, Virtualisierung von Netzwerkfunktionen, Network Function Virtualization, NFV, Kleinzelle, Mikrozelle, Small Cell, Edge-Computing
