5G особые требования: общие аспекты. Часть 1.

Цель данного документа определить реалистичные сквозные конфигурации развертывания,  которые могут потенциально предоставлять услуги 5G Extreme, и выделить некоторые из ключевых проблем, которые возникают в этом контексте.

Содержание

1      Основное содержание
2      Введение и мотивация
3      Объем и содержание работы
4      Определения и гипотезы
5      Целевые E2E требования   
6      Методология
6.1        Анализ надежности       
6.2        Анализ задержки            
6.3        Анализ надежности соединений и  задержки
7             Числовой анализ 
7.1        Анализ задержки
7.2        Анализ надежности       
7.2.1    Избыточность 
7.2.2    Двойная связь и агрегация носителя
7.2.3    Надежность панели управления         
7.3       Анализ задержки и надежности во взаимосвязи
8    Протоколы туннелирования и транспортного слоя для экстремальных требований      
8.1        Улучшения протокола туннелирования для экстремальных требований
8.2        Улучшения протокола транспортного слоя для экстремальных требований
9. Удовлетворение экстремальных требований в сценарии мобильности
10         Заключение   
11         Список акронимов
12         Библиография   

 

1        Основное содержание

В настоящее время разрабатывается новое поколение сетей мобильной связи для предоставления новых услуг, что создаст новые бизнес возможности в партнёрстве с новыми вертикальными игроками.

Сегодняшние устройства, базирующиеся на 4G инфраструктуре, могут в определенной степени справляться с изменениями в скорости передачи данных, надежности и задержки, которые естественным образом возникают в ответ на изменяющиеся условия канала на сквозном пути сигнала.

Поколение 5G мобильных сетей будет поддерживать широкий спектр новых услуг, но требования будут серьезно отличаться от традиционных целей мобильных широкополосных сетей. Некоторые новые услуги, заявленные как ультра надежные и с низкой задержкой, по своей природе не могут выдерживать изменения скорости передачи данных, надежности и задержке, так как последствия этих изменений могут привести к нарушению критической инфраструктуры. Следовательно, вся сеть должна быть разработана настолько надежно, что в какой бы зоне покрытия ни оказался пользователь, сеть должна выдавать такое же гарантированное качество услуги.

Таким образом, эти новые варианты использования 5G требуют смены парадигмы в методах пакетной передачи, применяемых как в сети радиодоступа, так и в базовой сети, чтобы соответствовать экстремальным требованиям со сложными плюсами и минусами. Для этих целевых новых вариантов использования эти вопросы чрезвычайно принципиальны и, с точки зрения использования ресурсов, непомерно дорого удовлетворять экстремальные требования к надежности и задержке с использованием существующих архитектур и протоколов. Так как требование к надежности взаимосвязано с задержкой, оба показателя эффективности должны быть проработаны и учтены в общей разработке архитектуры и протоколов. Это связано с тем, что передача пакетов с высокой надежностью является последовательной только в том случае, если пакеты, проходящие через несколько узлов и каналов пересылки, принимаются в пределах целевой границы задержки.

С точки зрения развертывания, удовлетворение экстремальных требований на сквозной основе порождает новые проблемы, поскольку любой из рассмотренных методов должен взаимодействовать между несколькими доменами, как в рамках 3GPP, так и за его пределами.

По этому вопросу данная работа следует исследованиям по сетям радиодоступа, опубликованным в [1] и [2], поскольку уместно исследовать и оценивать различные применимые методы, всесторонне учитывая задержку и надежность в каждом узле и соединение в общей линии передачи. Основываясь на этих оценках, будут определены релевантные архитектуры сети, методы развертывания и транспортные протоколы, обеспечивающие целевые варианты использования.

Результат этого можно резюмировать следующим образом:

-       Факторы, влияющие на задержку и надежность (по отдельности) в сквозной линии коммуникации, анализируются как внутри 3GPP, так и за его пределами

-       Предлагается метод общей оптимизации задержки и надежности в сквозной перспективе. Цель этого – минимизировать стоимость развертывания или обеспечить гибкость развертывания серверов приложений и пользовательского оборудования в пределах географической области, и в то же время соответствовать требованиям сквозного уровня обслуживания по задержке и надежности.

-       Проведен цифровой анализ и предлагаются рекомендации о том, как развёртывать сквозную систему, базирующуюся на этой цели оптимизации. Сквозная система полагается на особые решения по радиодоступу, которая описывается в Фазе 2,1 [2] и должна соответствовать целевым задержке и надёжности. Варианты использования изучаются в Фазе 2,1 [2] и приведены в Таблице 1, которые используются как основа для проведения анализа.

-       Методики, такие как избыточности пути и новые транспортные протоколы, обсуждаются в качестве средств улучшения сквозной надежности и задержки.