Virtualización de 5G Edge Network con vCPE y SD-WAN

La tecnología inalámbrica 5G va a hacer posible las nuevas redes ultrarrápidas, fiables y ubicuas. Este alto grado de ubicuidad y velocidad impulsará la explosión de nuevos dispositivos conectados a la IoT (Internet de las cosas).

Statista, pronostica 1.900 millones de suscripciones móviles de 5G en todo el mundo en 2024. Para apoyar este crecimiento, 5G debe proporcionar una mayor conectividad de dispositivos y capacidad de red en comparación con las tecnologías inalámbricas de generación anterior. Un gran cambio para 5G es la aparición paralela de tendencias de virtualización como SDN, NFV, Nube distribuida y división de redes.

Con este poderoso apalancamiento, toda la infraestructura de red inalámbrica necesitará cambiar del núcleo al borde y de componentes de hardware/software propietarios a funciones de red virtual.

Una nueva revolución en la infraestructura de la red de telecomunicaciones!

En el siguiente post, aprenderemos más sobre la virtualización en el borde de la 5G.

¿Cómo la virtualización creará oportunidades para la 5G?

Los innumerables beneficios prometidos por 5G harán que los operadores móviles actualicen toda su infraestructura. Al abstraer la red, con NFV y SDN, los operadores ya no estarán vinculados a hardware propietario como el EPC o RAN. Al añadir un nuevo servicio o aplicación a la red inalámbrica, los operadores móviles sólo añadirán una potente caja con una función virtualcomo Cloud RAN o EPC virtual.

SDN fue el primero en revolucionar la red al hacer que el control de la red fuera programable. El control de la red se dio a los sistemas de software abierto en lugar de al hardware y software propietario. Luego vino NFV para permitir que las funciones virtualizadas se ejecuten en hardware de plataforma abierta basado en x86. Algunos ejemplos de casos reales son las implementaciones exitosas de DPI (Deep Packet Inspection), Firewalls, SD-WAN y vCPE.

NFV tiene mucho potencial para mejorar el 5G de varias maneras, desde la arquitectura hasta el acceso por radio. A continuación se muestra la arquitectura RAN de la nube para 5G.

¿Dónde tendrá lugar esta virtualización?

Es probable que la virtualización se haga cargo de la mayoría de los elementos periféricos de la red 5G, especialmente el acceso, las redes de acceso radioeléctrico (RAN) y los equipos de usuario (UE). La tecnología SDN también se implementará en el acceso, el borde y la red central.

¿Cómo funcionará SDN en las redes básicas y de acceso 5G?

El núcleo de 5G y las redes de acceso probablemente utilizarán la división de redes para dividir una infraestructura física en muchas redes virtuales. Lógicamente, separará la red de modo que cada tramo proporcione una conectividad diferente y única bajo la misma infraestructura. Por ejemplo, una rebanada de red puede proporcionar un alto rendimiento y una latencia ultra baja para aplicaciones tales como coches autopropulsados o VR/AR.

Para permitir este tipo de flexibilidad, cada slice será capaz de acceder a diferentes tipos de recursos, ya sean físicos o virtuales (VNF).

La red central también controlará los VCPEs (Virtual Customer Premises Equipment) y empujará los VNFs al hardware genérico del cliente. También proporcionará gestión y conectividad a los dispositivos SD-WAN situados en el borde.

¿Cómo se virtualizará la 5G en el borde?

La virtualización en el borde será uno de los componentes más importantes para 5G. La ventaja es que la 5G se diferenciará de las tecnologías móviles anteriores. Aquí, la 5G tendrá que ser capaz de manejar una mezcla de diferentes servicios y dispositivos.

El corte en lonchas de red también dará una ventaja adicional a las redes de borde. Los operadores móviles serán capaces de expandir y diversificar sus servicios de red desde una única infraestructura con la ayuda de una amplia gama de servicios de corte de red. Es probable que utilicen el corte de redes en el borde para proporcionar servicios únicos para diferentes casos, tales como la IO, los coches autopropulsados, la RV/RA, la atención sanitaria a distancia, etc.

Tecnologías de red como el Mobile Edge Computing o el Multi-Access Edge Compute, (MEC) brindará a los operadores móviles la oportunidad de ofrecer acceso de banda ancha y latencia ultra baja a nuevas aplicaciones y dispositivos que se distribuyen en el borde. El MEC es una evolución de las Estaciones Base móviles que proporcionan un mayor rendimiento y capacidades de computación en nube en el borde.

El MEC tiene como objetivo acercar la nube lo más posible al usuario final y mejorar un sinfín de aplicaciones.

Oportunidades 5G en redes de sucursales con vCPE y SD-WAN

En su fase de desarrollo completo, los operadores de redes móviles y los proveedores de Internet que ofrecen conectividad 5G probablemente sustituirán la mayor parte de su infraestructura de hardware por instancias virtuales. Descentralizar la energía de la red central y llevarla al límite creará un nuevo tipo de infraestructura. Algunos ejemplos de ello son el vCPE (Virtual Customer Premises Equipment) y SD-WAN (Software-Defined WAN).

¿Cómo jugará 5G un papel en SD-WAN?

Es posible que ya tenga LTE o fibra interconectando su WAN, e incluso puede que esté un paso por delante y ya esté utilizando la función SD-WAN (WAN definida por software) como elemento de su estrategia WAN.

La SD-WAN puede ayudarle a mejorar la fiabilidad de sus conexiones WAN inalámbricas. Puede utilizarse como conexión secundaria/de espera o como parte de un enlace WAN con carga compartida. Una gran ventaja de SD-WAN es que puede incluso conectar todas sus sucursales a través de diferentes operadores inalámbricos.

La alta flexibilidad de SD-WAN será posible mediante la virtualización de las redes 5G. Es probable que las empresas comiencen a utilizar dispositivos SD-WAN con conectividad externa inalámbrica y compatibilidad con 5G. Algunas cajas vienen con un puerto USB/módem externo para conectividad 5G o tienen la radio integrada en la propia caja.

Algunas de las ventajas de usar SD-WAN en lugar de 5G?

  1. Identificar anomalías y ataques DDoS.
  2. Priorizar el tráfico y la calidad de servicio.
  3. Inspección profunda inteligente de paquetes (DPI)

¿Cómo jugará la 5G un papel en la vCPE?

El vCPE es otro componente virtual clave de las redes de nueva generación que probablemente tendrá un impacto positivo en la 5G. El vCPE proporciona al usuario final servicio de Internet, aplicaciones, comunicaciones unificadas, etc. Es la inteligencia subyacente separada del hardware. El vCPE permite que las funciones de red virtual sean empujadas desde la red central a la caja vCPE del cliente, por ejemplo, firewall, router, balanceador de carga, VPN, etc.

En el mundo virtual, el vCPE será manejado por la red central, mientras que el cliente sólo tendrá una caja genérica. Esto significa que los MSPs pueden enviar diferentes servicios y actualizaciones a la caja del cliente sin necesidad de enviar a ningún técnico al campo.

5G logrará una virtualización completa del nivel de servicio con la ayuda de los vCPEs. Los operadores móviles podrán aportar más diversidad y potencia a dispositivos de vanguardia como móviles, antenas, etc… gracias a los vCPEs.

Un gran ejemplo de un dispositivo de red optimizado para SD-WAN y uCPE (CPE universal) es el NCR-1510. Los proveedores de servicios móviles serán capaces de proporcionar servicios SD-WAN en lugares remotos con la NCR-1510. También está optimizado para uCPE y Edge Security Gateway.

Resumen

Para poder desarrollarse y adaptarse completamente, 5G tendrá que ser capaz de gestionar una combinación nunca antes vista de requisitos de servicio, tipos de dispositivos y un gran número de conexiones.

Para prepararse para esta nueva demanda, los operadores móviles tendrán que mejorar su infraestructura, si no cambiarla por completo. Pero gracias a otras tendencias tecnológicas crecientes como SDN y VNF, 5G será una de las primeras tecnologías de generación inalámbrica móvil en aprovechar al máximo estas tendencias.

5G abandonará el concepto de red de comunicaciones construida sobre una única infraestructura móvil. Con la infraestructura de menor coste y la flexibilidad añadida de las instancias virtualizadas, es probable que 5G mejore la potencia de procesamiento y almacenamiento en el borde.


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