Mạng Lõi 5G (5GC) là gì?
Lõi là trung tâm của mạng di động của nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CoSP) xử lý các chức năng thiết yếu để kết nối và quản lý. Lõi 5G (5GC) khác với các triển khai lõi mạng truyền thống bằng cách tận dụng các đổi mới chủ yếu trên nền tảng đám mây như ảo hóa, phân vùng và vi dịch vụ, trong khi vẫn cho phép kết nối 5G hiệu năng cao.
Các khả năng chính của mạng 5GC bao gồm:
- Phân chia mạng: Việc phân lớp một số mạng ảo lên cơ sở hạ tầng mạng vật lý dùng chung.
- Mặt phẳng điều khiển: Các quy tắc và chính sách xác định hành vi mạng, bao gồm vị trí và cách định tuyến các gói dữ liệu.
- Tích hợp API trên toàn mạng: Cho phép các ứng dụng được quản lý trong một mạng truy cập hoặc sửa đổi dữ liệu trong mạng khác.
- Xác thực người dùng hoặc SIM: Xác minh rằng người dùng truy cập mạng có được phép truy cập không.
Các mạng Lõi 4G Cấu hình Phát triển Lâu dài (LTE) thế hệ trước đạt được tốc độ dữ liệu lý thuyết lên đến 100 Mbps. Để so sánh, mạng 5GC có thể đạt được tốc độ dữ liệu lý thuyết lên đến 20 Gbps. Những tốc độ mạng này, kết hợp với tính linh hoạt dựa trên đám mây, sẽ mở ra kỷ nguyên kết nối mới để hỗ trợ các trường hợp sử dụng nâng cao như công nghệ xe tự điều khiển và thành phố thông minh.
Hiểu các Lợi ích Cốt lõi của Mạng 5G
Ngoài những thay đổi mô hình trong các ứng dụng thương mại, doanh nghiệp và người dùng cuối, 5GC cũng trao quyền cho CoSP với những lợi ích cơ bản có tác động trực tiếp đến vị thế cạnh tranh.
- Hiệu năng: Không chỉ 5GC có thể tăng tốc độ mạng di động 5G, mà thông lượng dữ liệu cho cả chức năng mặt phẳng điều khiển (CPF) và chức năng mặt phẳng người dùng (UPF) sẽ đạt được tầm cao mới đáng kể. Ví dụ, Samsung đã đạt được thông lượng dữ liệu UPF lên đến 1 Tbps.
- Hiệu quả: CoSP có thể cải thiện hiệu quả năng lượng để giúp giảm chi phí vận hành (OpEx) và đáp ứng các mục tiêu bền vững. Các khả năng như điều chỉnh năng lượng động có thể điều chỉnh chu kỳ năng lượng để đáp ứng các nhu cầu có thể dự đoán được trên mạng. Ví dụ: SK Telecom giảm 30% mức tiêu thụ năng lượng trong giờ lưu lượng cao điểm.
- Tính linh hoạt: Trong các triển khai cũ, các dịch vụ được gắn với phần cứng chức năng cố định và các dịch vụ mới yêu cầu thay đổi cơ sở hạ tầng được triển khai chậm. Với 5GC, các tính năng hoặc dịch vụ mới được tách ra khỏi phần cứng cơ bản và được triển khai nhanh chóng bằng các công cụ đám mây như bộ chứa và Kubernetes.
- Khả năng phục hồi: Các dịch vụ dựa trên bộ chứa bao gồm mọi thứ cần thiết để vận hành, giảm sự phụ thuộc trong khi vẫn duy trì khả năng cách ly và khả năng chịu lỗi trên toàn mạng.
Lập Kế hoạch Triển khai Mạng 5GC của Bạn
Việc chuyển đổi từ 4G LTE sang 5G liên quan đến những cân nhắc chiến lược được thực hiện giữa CoSP và các nhà cung cấp công nghệ của họ liên quan đến mức độ họ tích hợp các công nghệ mới với các khoản đầu tư hiện có. CoSP có thể xếp lớp các công nghệ ảo hóa trên cơ sở hạ tầng 4G LTE hiện có để mang lại khả năng kết nối mạng phù hợp với định nghĩa của các tiêu chuẩn di động 3GPP về mạng 5GC. Phương thức triển khai này được gọi là lõi không độc lập (NSA).
Chọn Cách Tiếp cận: Lõi Độc lập so với Lõi Không độc lập
Việc triển khai NSA giúp dễ dàng chuyển đổi sang 5GC nhưng cuối cùng bị giới hạn bởi độ trễ và chức năng của cơ sở 4G LTE được cài đặt. Ngược lại, lõi độc lập 5G (SA) yêu cầu phần cứng và phần mềm thực sự có nguồn gốc từ đám mây với các chức năng phi tập trung, cấu trúc dựa trên dịch vụ và bộ xử lý thế hệ mới nhất để cung cấp tốc độ 5G. Các trường hợp sử dụng đòi hỏi độ trễ cho nhiệm vụ quan trọng với mật độ thiết bị cao, chẳng hạn như thành phố thông minh và nhà máy thông minh, sẽ cần lõi 5G SA.
Tải xuống khảo sát của IDC để tìm hiểu thêm về quan điểm của CoSP về lõi 5G SA và tình trạng của ngành.
Tận dụng Lộ trình và Danh mục Sản phẩm Intel® 5GC đã được chứng minh
Trong hơn một thập kỷ, Intel luôn đi đầu trong phong trào ảo hóa lõi và bây giờ chúng tôi đang hợp tác với hệ sinh thái rộng lớn hơn để giúp các CoSP chuyển đổi thành công sang lõi 5G trên nền tảng đám mây.
Điện toán: Bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon®
Bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon® thế hệ thứ 4 mang lại hiệu năng và hiệu quả vượt trội mà các CoSP cần để duy trì sự cạnh tranh với hiệu năng UPF cao hơn tới 30% so với thế hệ trước.1 Thế hệ mới nhất này cũng có các công cụ Intel® Accelerator Engines tích hợp bao gồm bộ gia tốc dành riêng cho khối lượng công việc cho khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe nhất hiện nay như AI, bảo mật, HPC, kết nối mạng, phân tích và lưu trữ.
Bảo mật: Khả năng Bảo mật Mạng Lõi 5G Tích hợp
Mặc dù cấu trúc trên nền tảng đám mây khiến lõi 5G SA trở nên cực kỳ linh hoạt, nhưng đồng thời cũng gây ra những thách thức về bảo mật. Cấu trúc dựa trên dịch vụ, phân tán cao và bao gồm các API trên nền tảng web có thể làm tăng bề mặt tấn công tổng thể của mạng.
Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT), bộ gia tốc khối lượng công việc tích hợp trong bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon® thế hệ thứ 4, giúp giảm tải khối lượng công việc mã hóa và nén để giải phóng các chu kỳ CPU có giá trị cho các công việc quan trọng khác. Các tính năng bảo mật tích hợp khác, chẳng hạn như Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX), cho phép môi trường thực thi đáng tin cậy cho các dịch vụ vi mô và khối lượng công việc trong chuyến bay, giúp các CoSP bảo mật khối lượng công việc biên đến lõi (edge-to-core) dễ dàng hơn. Tìm hiểu cách Intel và Fortanix giúp bảo mật giao tiếp 5GC với Intel® SGX.
Tối ưu hóa: Intel® Infrastructure Power Manager
Intel® Infrastructure Power Manager cho phần mềm tham chiếu 5GC cho phép các CoSP tận dụng các tính năng đo từ xa được cung cấp trong dòng bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon®. Phần mềm phù hợp với mức tiêu thụ năng lượng của máy chủ thời gian chạy với lưu lượng dữ liệu trong mạng 5GC trong thời gian thực và tận dụng các khả năng tích hợp, chẳng hạn như trạng thái ngủ và Intel® Speed Select Technology (Intel® SST), giúp cải thiện hiệu năng trên mỗi watt lên đến 93%.2
Nhiều móc quản lý năng lượng này có sẵn ngày hôm nay với các SKU Intel® Xeon® “N”, có các tối ưu hóa bổ sung và hướng dẫn năng lượng cấp độ công việc sẽ được đưa ra trong các thế hệ tương lai.
Khả năng kết nối: Bộ điều hợp Mạng Intel® Ethernet Chuỗi 800
Bộ điều hợp mạng Intel® Ethernet Chuỗi 800 cung cấp tốc độ lên đến 100 GbE và cung cấp các tối ưu hóa xử lý gói cùng với chuỗi quy trình có thể lập trình đầy đủ để giúp các CoSP cải thiện độ trễ và thông lượng trong lõi mạng của họ. Ngoài việc cung cấp các cấu hình cổng linh hoạt, các bộ điều hợp này hỗ trợ cá nhân hóa thiết bị động (DDP) để ưu tiên thông minh các gói nào được gửi đến CPU để xử lý ngay lập tức.
Kích hoạt Chuyển đổi Mạng mượt mà với Intel® 5GC Stack
Sự lãnh đạo của Intel cũng mở rộng sang các cấu trúc tham chiếu và phần mềm nhằm nâng cao hiệu quả của nhà khai thác mạng và giúp đảm bảo trải nghiệm người dùng cuối chất lượng cao.
Phần mềm: Intel 5G Core Stack
Intel sử dụng ngăn xếp phần mềm tương thích cho lõi 5G để thử nghiệm nội bộ bao gồm điểm chuẩn hóa, hiệu năng và tối ưu hóa. Nền tảng này giúp đảm bảo các CoSP và nhà sản xuất thiết bị viễn thông (TEM) và các giải pháp của nhà cung cấp phần mềm được điều chỉnh để đạt được hiệu năng và hiệu quả tối đa. Ngăn xếp cũng giúp đảm bảo khả năng điều phối dịch vụ mạng và bảo đảm khả năng thực hiện nhiệm vụ cho quá trình chuyển đổi sang lõi 5G SA, cho phép dễ dàng triển khai.
Thiết kế và Triển khai: Cấu hình Tham chiếu Lõi 5G
Các kỹ sư của Intel mang chuyên môn sâu vào các cấu hình nền tảng cấp thấp hơn, từ lớp giao tiếp dưới dạng dịch vụ (CaaS) đến phần cứng. Bằng cách cung cấp các cấu hình tham chiếu đã xác minh (VRC), Intel đảm bảo rằng các khối xây dựng khác nhau từ nhiều nhà cung cấp sẽ được căn chỉnh phù hợp. Những khối xây dựng này bao gồm bộ phát triển mặt phẳng dữ liệu (DPDK), nhân Linux và các cấu hình BIOS và phần mềm được tối ưu hóa cho các nền tảng OEM khác nhau.
Nỗ lực này giúp đảm bảo khả năng tương tác giữa các nhà cung cấp hệ điều hành và nhà sản xuất thiết bị và giúp đảm bảo sự liên kết các ứng dụng lõi 5G quan trọng với các cấu hình được xác minh trước. Do đó, CoSP có thể tiết kiệm nhiều tháng thiết kế và thời gian thử nghiệm và tăng tốc triển khai các công nghệ bộ xử lý và nền tảng mới.
Xem cuộc phỏng vấn này để tìm hiểu cách Intel đã giúp BT Group vượt qua những thách thức trong việc thiết lập nền tảng chung để chuyển đổi mạng 5G của mình.
Đạt được Các Khả năng Chưa từng có cho Lõi Độc lập 5G trên nền tảng đám mây
Với Intel, hệ sinh thái viễn thông đang triển khai các lõi 5G SA trên nền tảng đám mây với hiệu năng xuất sắc, quản lý năng lượng được tối ưu hóa và bảo đảm dịch vụ tự động. Và với hơn 500 Intel® Network Builders, chúng tôi đang làm việc với TEM, ISV, OSV và CoSP để mang lại lợi ích về tính linh hoạt, sự nhanh nhẹn, bảo đảm dịch vụ và quy mô các chức năng ảo hóa và nền tảng đám mây cho không gian truyền thông.