EVOLUZIONE DELLA CORE NETWORK - Telecom Italia
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
46 notiziariotecnico anno 25 1/2016 47
livello di automazione significativa-
mente più elevato per poter abilitare
nuovi servizi in tempi drasticamente
ridotti, essere in grado di adeguare
la propria capacità dinamicamente
ed in ottica e2e e garantire intrinse-
camente livelli di ridondanza e di di-
sponibilità superiori agli attuali.
Tra i principali abilitatori tecnologici
di una rete flessibile vi è sicuramen-
te la tecnologia NFV. Una sfida che
non è solo tecnologica, ma richiede
una vera e propria rivoluzione or-
EVOLUZIONE DELLA
ganizzativa, nei processi interni ed
esterni (ad esempio nella gestione
dei fornitori e nei relativi modelli
CORE NETWORK
cedere a un contenuto con le stesse contrattuali), nella progettazione
Introduzione modalità e con lo stesso livello di e nella gestione della rete, nelle
Le reti di telecomunicazione degli Quality of Experience, indipenden- competenze e nei ruoli aziendali.
Operatori stanno entrando in una temente dalla rete di accesso utiliz- Ciononostante la virtualizzazione
Michele Gamberini, Mario Madella, Roberto Procopio fase di profonda mutazione a cau- zata, anywhere, anytime and with delle funzioni di rete su un’infra-
sa del diverso posizionamento che any device. Le nuove reti devono, struttura condivisa e multivendor
i Service Provider dovranno assu- inoltre, interagire con un ecosiste- costituisce un passo irrinunciabile
mere nel mercato delle telecomu- ma più variegato e con un numero per supportare l’evoluzione verso
La Core Network di TIM sta evolvendo verso una rete multiaccesso, nicazioni e della disponibilità di molto più elevato di stakeholders una rete completamente automa-
multiservizio e multidevice grazie alla quale il cliente potrà accedere a nuove tecnologie che richiedono, interni ed esterni: fornitori di con- tizzata, digitale e capace di affron-
nuovi servizi godendo di una rinnovata user experience. Tale evoluzione entrambi, un maggiore livello di tenuti, OTT, altri Operatori e nuovi tare le sfide tecnologiche del pros-
sarà fortemente influenzata dalle tecnologie di NFV (Network flessibilità. attori sempre meno infrastrutturati simo futuro.
Function Virtualization) che abiliteranno nuovi Tale evoluzione deve consentire (come ad esempio i MVNO (Mobile
l’abilitazione di nuovi modelli di Virtual Network Operators).
scenari di convergenza e che predisporranno
servizio digitali. Oggi un numero In un contesto così differente rispet-
la rete per l’arrivo del 5G.
crescente di clienti fa uso di ap- to a quello in cui gli Operatori di
plicazioni che richiedono capability telefonia tradizionale sono nati ed
di rete digitali. Essi desiderano ac- hanno operato fino a qualche anno Evoluzione di breve
fa, emerge la necessità di dispiega- termine del control
re reti che supportino nativamente layer fisso di TIM
più tipologie di servizio per
lo stesso cliente su dif- Il control layer della rete fissa di
ferenti tecnologie TIM sta evolvendo con l’obiettivo
d’accesso. Tali di ammodernare le piattaforme già
reti dovranno esistenti abilitando nuovi modelli di
prevedere un servizio. In aggiunta il nuovo con-
48 notiziariotecnico anno 25 1/2016 49
trol layer nasce già nell’ottica di una Smart per il segmento d’Utenza terpersonale, garantendo oltre a di TIM grazie al decommissioning d’utente per garantire l’utilizzo della il nome di Business Trunking e può
rete multiservizio e pertanto abilita consumer ultrabroadband e per significative efficienze, anche una delle piattaforme di controllo delle core IMS da parte dei clienti attes- essere supportato da una rete IMS
nativamente l’interazione tra le ti- l’espletamento dei servizi dis- maggiore uniformità di servizi ed un ToIP (Telefonia over IP) precedente- tati su accessi POTS tradizionali. in due modi differenti: Registration
pologie di telefonia erogate. positivo (40916 e sos ricarica) per interlavoro nativo tra i servizi legacy mente esistenti (PK3 per la clientela L’MSAN gestisce la registrazione mode e Static mode.
E’ noto che la rete di controllo del l’Utenza consumer mobile. ed i nuovi servizi. consumer e PK0 per le aziende) e, IMS degli utenti attestati e genera In Registration mode l’IP-PBX si
dominio fisso di TIM sia nata con L’evoluzione di questo segmento Come evidenziato nella figura 1, in parallelo, di trasferire progressi- tutta la segnalazione SIP che con- registra sulla core IMS ed accede
l’obiettivo di erogare, mediante la di control layer, tuttavia, è appena la core IMS costituisce il principale vamente l’Utenza di telefonia fissa sente il controllo della chiamata e ai servizi come se fosse un termi-
tecnologia IMS, servizi di telefonia iniziata ed ulteriori profonde tras- abilitatore di questa evoluzione dagli accessi PSTN a quelli broad- dei servizi telefonici supplementari. nale SIP, mentre in Static mode
multimediale ad utenza consumer formazioni sono già pianificate nel ed abilita l’erogazione di servizi di band/ultrabroadband. Ciò con- A supporto della telefonia POTS l’IP-PBX non esegue invece al-
broadband ed ultra-broadband breve-medio termine, mentre altre comunicazione interpersonale su sentirà, in un orizzonte temporale tradizionale la soluzione MSAN ga- cuna procedura di registrazione e
oltre che ad utenza business dei sono attese nel lungo termine. In molteplici tipologie di accessi. più lungo di scaricare gradualmente rantisce anche la telealimentazione tutte le terminazioni dell’IP-PBX
segmenti microbusiness e SME e particolare oltre ad un progressivo L’accesso al Control Layer di nuova la rete PSTN, abilitando un non più dell’apparato domestico, assicuran- sono staticamente configurate
finalizzata a garantire l’erogazione arricchimento dei servizi già erogati, generazione, attualmente imple- rinviabile rinnovamento tecnolog- do così la completa continuità della nella core IMS. In assenza di una
di servizi di Contact Center ad una per esempio ad Utenza consumer e mentato in rete fissa di TIM, prevede ico dell’infrastruttura di rete (con user experience. registrazione, in Static mode, la
porzione significativa della Cus- business, una delle principali linee già l’erogazione di servizi di telefonia la dismissione di una porzione im- Nella soluzione MSAN, la gestione sicurezza e l'autenticazione tra IP-
tomer base di TIM. Questo percorso evolutive del livello di controllo fisso multimediale ad utenti broadband portante delle vecchie centrali) e del servizio è garantita dalla core PBX e IMS, sono garantite facendo
evolutivo è già diventato in parte di TIM, passa attraverso il consoli- (ADSL) ed ultra-broadband (FTTCab diffondendo in maniera sempre più IMS e dalle logiche applicative ad ricorso alle procedure di confiden-
realtà nelle offerte TuttoFibra e TIM damento delle diverse piattaforme ed FTTH). In virtù dei piani di dif- significativa un nodello di telefonia essa attestate come ad esempio zialità e cifratura proprie del TLS
di rete. fusione della banda larga ed ultra- multimediale più moderno. l’Application Server di telefonia che devono essere eseguite prima
Le nuove soluzioni che si stanno larga, una porzione crescente dei Va tuttavia tenuto presente che multimediale (MMTel AS) per ac- che sia originata o terminata qual-
implementando consentiranno nel clienti di rete fissa di TIM utilizzerà tale migrazione non si completerà cessi consumer e microbusiness siasi sessione tra IP-PBX e P-CSCF
1 breve termine di ridurre il numero di questa infrastruttura di controllo. in un arco temporale ragionevol- oppure il VPBX per accessi busi- o IBCF.
Architettura del
piattaforme di rete a supporto della La core IMS consentirà di semplifi- mente contenuto ed inoltre con- ness. La clientela tradizionale POTS L’attestazione alla core IMS di
nuovo control layer
per la rete TIM telefonia e della comunicazione in- care nel breve l’infrastruttura di rete tinueranno ad esistere a lungo cli- attestata su un MSAN è quindi questo segmento di clientela, che
fissa enti che non avranno interesse a profilata nella core IMS, il che con- comprende anche coloro che han-
migrare da PSTN a soluzioni di tipo sentirà una migrazione agile e sem- no aderito alla soluzione Nuvola
broadband o ultrabroadband. Per plificata alla telefonia su IP quando Italiana con il servizio di Comuni-
DNS ENUM HSS MMTel AS Conference AS VPBX IPCC Altri AS tale ragione è necessario prevedere il singolo cliente deciderà di aderire cazione Integrata, pone delle sfide
SIP SIP SIP SIP SIP sulla core IMS un accesso compati- ad un’offerta broadband ed ultra- tecnologiche significative legate ad
bile con la PSTN. broadband. una disomogenea implementazione
Data Layer Service Layer In quest’ottica, una delle principali Questo approccio fa sì che la core degli standard IMS nel mercato de-
PLMN
tappe evolutive nell’immediato fu- IMS diventi la nuova piattaforma di gli IP-PBX dove prevalgono soluzioni
MRF E/I/S-CSCF turo sarà costituita dall’introduzione controllo dei servizi di comunicazio- ad-hoc per medie e grandi aziende.
PSTN
degli MSAN (Multi-Service Access ne inter-personali per una porzione Tuttavia tale integrazione implica
OLO Rete di transito MSAN Node) sui quali si provvederà ad at- significativa della clientela di rete un’ulteriore semplificazione del
Rete testare i clienti POTS tradizionali. Gli fissa di TIM. Anche perché oltre agli control layer ed abilita nuovi scenari
cliente MSAN sono in grado di proporsi alla accessi POTS tradizionali l’evoluzio- d’interlavoro di servizi di comunica-
Control Layer P-CSCF/IBCF
IP-PBX rete core IMS come un dispositivo ne nel medio periodo prevede che zione interpersonale arricchita (ad
dotato di interfaccia SIP Gm a stand- anche gli accessi con IP-PBX, riserva- esempio messaging, file sharing) tra
ard 3GPP IMS. L’MSAN si farà quindi ti alle aziende, possano essere atte- segmenti di mercato differenti (ad
carico dell’interlavoro necessario stati al nuovo control layer. Tale mo- esempio tra clienti consumer e le
a livello di segnalazione e di piano dello è stato specificato in 3GPP con grandi aziende).
50 notiziariotecnico anno 25 1/2016 51
Evoluzione di breve modelli di comunicazione interper- A supporto della mobilità, la core sessioni multimediali con mobilità sia gestita dalla EPC mediante l’in- è generato dai terminali d’Utente
termine del control sonale evoluti, l’incremento dell'ef- network IMS implementa le fun- anche sotto copertura WiFi e quin- troduzione di una nuova funzionali- sugli stessi APN utilizzati per la na-
layer mobile di TIM ficienza e della flessibilità della rete zionalità di SRVCC (Single Radio di di indirizzare un trend di utilizzo tà logica denominata ePDG (Evolved vigazione Internet. In questo caso,
al fine di ridurre il time to market e Voice Call Continuity). In partico- dei terminali mobili sempre più po- Packet Data Gateway). se il terminale d’utente si accampa
Il control layer della rete mobile co- semplificarne la gestione. lare, il SCC AS (Service Centraliza- larizzato su questa tipologia di ac- Secondo quanto definito nello stan- su una copertura WiFi untrusted, di-
stituisce uno dei segmenti di rete I modelli di comunicazione interper- tion and Continuity Application cesso. L’esperienza recente testimo- dard 3GPP l‘ePDG consente di ren- venta necessario esporre la rete IMS
che subiranno la maggiore evolu- sonali stanno evolvendo per suppor- Server) garantisce che la chiamata nia infatti che, per alcuni segmenti dere sicuro l’accesso alla rete mobi- su Internet, al fine di garantire l’ac-
zione tecnologica nel breve-medio tare una user experience più ricca voce sia ancorata sulla rete IMS, al di clientela, un terminale d’Utente le dalla rete WiFi mediante l’utilizzo cesso alle applicazioni IMS dell’Ope-
termine. I principali driver di questa che non sia limitata solo al servizio fine di controllare il trasferimento rimane accampato sotto copertura di un tunnel IPsec. Tale architettura ratore.
evoluzione sono: il supporto di reti voce o di messaggistica, ma che li della chiamata stessa da accessi CS WiFi per una significativa quantità abilita anche la mobilità tra gli ac- L’evoluzione della comunicazio-
d'accesso sempre più performanti combini in maniera da fornire un ad accessi PS (e quindi da 2G/3G a del tempo (in alcuni casi si sfiora il cessi 2G/3G/4G e quello WiFi. ne interpersonale prevede, oltre
come ad esempio il 4G Plus (recen- servizio integrato per il Cliente. Uno LTE) e viceversa. Coerentemente, in 50% dell’operatività giornaliera). Il secondo modello di accesso alla ad una digitalizzazione del servizio
temente lanciato e che grazie alla dei primi passi in questa direzione è accesso sono implementate le fun- Il controllo delle sessioni multime- rete IMS da copertura WiFi untru-
tecnologia Three Carrier Aggrega- stato il lancio nel dicembre 2015 del zionalità di ATCF (Access Transfer diali attraverso l’accesso WiFi può sted, prevede che la rete IMS accetti
tion consente di raggiungere fino a servizio Voce 4G di TIM basato sulla Control Function) che garantiscono essere oggi indirizzato mediante gli accessi dalla Internet sulla quale
335 Mbps combinando lo spettro di- tecnologia VoLTE (Voice over LTE), l’ancoraggio della segnalazione e differenti soluzioni tecnologiche: sono attestate quegli accessi. Que- 3
Schema di
sponibile nelle tre bande di frequen- basata sul control layer IMS che del piano d’utente. Accesso alla EPC (Enhanced Pa- sto scenario è implementato quan- principio del WiFi
za utilizzate per LTE a 800, 1800 e controlla le sessioni multimediali e Tale architettura di controllo con- cket Core) mediante reti trusted do il traffico delle applicazioni IMS Calling
2600 MHz), l’implementazione di gestisce la mobilità tra 4G e 2G/3G. sentirà nel breve termine di gestire (ovvero accessi WiFi considerati a
tutti gli effetti accessi dell’opera-
tore mobile);
Accesso alla EPC (Enhanced Pa-
DNS ENUM HSS MMTel AS Conference AS SCC AS RCS AS cket Core) mediante reti untrusted
HSS CSCF
SIP SIP SIP SIP (ovvero accessi WiFi forniti da al-
tre entità ed attori);
MTAS
Data Layer Accesso da internet alla rete IMS IMS network
Service Layer
PLMN dell’operatore attraverso reti WiFi
MRF untrusted.
PSTN I/S-CSCF
La prima soluzione basata su acces-
so trusted alla EPC, è stata scarsa-
OLO Rete di transito mente implementata su scala glo- PGW
bale e normalmente è finalizzata a MME ePDG
Rete
P-CSCF/IBCF fornire la capacità extra necessaria
cliente
Control Layer AGCF/AGGW EPC network
per servizi dati in aree ad alto traf-
fico. Gli altri due modelli di accesso
2 basati su coperture untrusted sem-
Architettura del 2G/3G/4G/WiFi WiFi untrusted 2G/3G/PS
brano invece costituire le soluzioni
nuovo control layer
che si stanno affermando.
access access
per la rete TIM
mobile In particolare la seconda soluzione è
conosciuta anche col nome di WiFi
4G PS
calling e prevede (come indicato in
access
figura 3) che la rete WiFi untrusted52 notiziariotecnico anno 25 1/2016 53
voce, anche una revisione ed esten- Sempre nell’ottica del miglioramen- ce una serie di informazioni (foto, possano essere combinati per crea- dono mandatoriamente (nello spe- mente in sostituzione della tradi-
sione delle tipologie di servizio per to dell’esperienza del cliente nell’ac- testo) che possono evidenziare al re ed implementare nuovi servizi. cifico nella Specifica Tecnica GSMA zionale interconnessione TDM, tra
la messaggistica. In quest’ottica il cesso ai servizi di comunicazione chiamato la ragione della telefo- La continua crescita di connessioni IR.92) l'instaurazione di PDP context Operatori mobili l’interconnessione
piano di evoluzione della core net- interpersonale è prevista l’introdu- nata; dati, pone dei requisiti nuovi e sem- dual stack IPv4v6. In caso di asse- IP assume una valenza più estesa.
work prevede, tramite apposito Ap- zione del paradigma di Enriched enhanced call log che raccoglie pre più sfidanti. Oltre all'evidente gnazione di entrambi gli indirizzi In ambito mobile gli Operatori
plication Server, di abilitare a breve Calling recentemente definito in nella cronologia delle chiamate impatto dimensionale derivante IPv4 ed IPv6, il terminale deve ob- avranno la possibilità di dispiegare
il framework dei servizi RCS (Rich GSMA. tutte le informazioni associate dalla crescita del traffico, occorre bligatoriamente utilizzare l’indirizzo due tipologie differenti d’intercon-
Communication Suite). L’intera suite Come schematizzato in figura 4, il alle chiamate ed ai tentativi di gestire adeguatamente gli spazi di IPv6. Questo approccio garantisce nessione IP:
di servizi prevede: nuovo paradigma prevede oltre alle chiamata. indirizzamento riservati all'utenza. che i terminali ed i dispositivi di rete 1) un’interconnessione sostituiva
Servizi di chat 1-to-1 e 1-to-n; prestazioni RCS e ViLTE: Tale modello di servizio non richiede L’accesso sempre più spinto alle siano già predisposti per il suppor- dell’esistente interconnessione
Condivisione di file, immagini, au- una fase di pre-call nella quale il l’introduzione di nuove funzionalità applicazioni che richiedono la con- to di IPv6. In ogni caso, l'Operatore TDM, prevalentemente dedicata
dio e video preregistrati; cliente chiamante può seleziona- aggiuntive nella core network IMS e nettività dati su rete mobile tende- è chiamato a svolgere un significa- ai servizi di telefonia. Si tratta di
Condivisione di immagini e video re una serie di informazioni (prio- rappresenta un esempio di come gli ranno ad incrementare il consumo tivo lavoro di integrazione in ottica una soluzione dispiegata tipica-
in near real time durante una co- rità, foto, testo) che possono indi- abilitatori di servizio presenti in rete degli indirizzi IP, non solo per il com- di catena e2e, che deve includere mente per evitare ulteriori inve-
municazione telefonica; care al chiamato la ragione della portamento always on delle con- oltre a device e core network, anche stimenti sulla tecnologia TDM,
Condivisione della geo-localizza- telefonata; nessioni, ma anche per la necessità i sistemi di OSS/BSS, la soluzione di nei casi in cui si renda necessario
zione del cliente. una fase di post call, nella quale di instaurare connessioni multiple Lawful Interception e la rete di tra- realizzare un ammodernamento
La mimica di servizio prevede che a per le chiamate perse è possibile 4 dallo stesso dispositivo d'utente. sporto. della rete (ad esempio di tran-
Modello di servizio
differenza di oggi sia possibile visua- fornire dalla stessa user interfa- dell’Enriched Ad esempio applicazioni IMS richie- Un significativo impatto è atteso an- sito) per sopravvenuta obsole-
lizzare sulla rubrica tutti i servizi sup- Calling dono sui terminali l'instaurazione che sull'interazione con le altre reti scenza tecnologica. Pur essendo
portati da ciascun contatto visua- contemporanea di più PDP context: dell’Operatore e con quelle esterne, possibile realizzare quest’inter-
lizzato, grazie ad un servizio di rete uno per il traffico Internet, uno per a partire da quelle degli Operato- connessione con protocolli SIP e
denominato Discovery Capabilities la segnalazione SIP e per il traffico ri interconnessi. Tale integrazione SIP-I, la scelta prevalente è il SIP-
che consentirà a ciascun terminale Enriched Voice RCS enriched Enriched Video utente (RTP ed MSRP) ed uno per la può essere realizzata o attraverso il I a causa della capacità di preser-
di realizzare il “discovery” delle fun- Enriched caller ID Messaging configurazione dei servizi supple- supporto nativo di IPv6, o mediante vare i servizi e le prestazioni già
Voice to
zionalità supportate dal terminale Enriched call
Chat/Group Chat videosession mentari. Il consumo dello spazio soluzioni di ALG e NAT che consen- dispiegati su TDM. Infatti il SIP-I
notification in call enclusion
di ciascun contatto presente in ru- image-video sharing File Transfer d’indirizzamento IP procede quindi tono di garantire l’inter-lavoro tra ha la prerogativa di incapsulare
Video Chat
brica. Il cliente potrà quindi decidere Content awar o call Location Share
Incremental
a velocità sempre più elevate. Per IPv6 e IPv4. l’ISUP usato per l’interconnes-
completion Video Share
se iniziare o meno un servizio verso functionlaity evitare di esaurire gli indirizzi, una In una rete nativamente basata su sione TDM e di trasportare na-
Incremental Incremental
un proprio contatto sulla base di Extension to WiFi delle innovazioni tecnologiche da IP, dall’accesso, al control ed al ser- tivamente eventuali estensioni
Functionality functionality (from and 3G
quanto evidenziato sulla rubrica. Extension to WiFi SMS/MMS) introdurre a breve termine, su tutta vice layer diventa necessario preve- nazionali del protocollo.
Extension to WiFI
Un ulteriore arricchimento del- la rete ed in particolare nel control dere che l’interazione con gli altri 2) Una nuova interconnessione per
la user experience sarà garantita layer della rete mobile di TIM, sarà Operatori e con altri attori come for- i servizi VoLTE, ViLTE ed RCS. Si
dall’introduzione del servizio ViLTE rappresentata dall’indirizzamento nitori di contenuti ed OTT debba ne- tratta di una soluzione che non
(Video over LTE) secondo quanto de- Video IPv6. cessariamente essere basata su IP. nasce per la sola telefonia, ma
finito nella GSMA IR.94. Il video non VoLTE calls L'introduzione di questa tecnologia Nel breve-medio termine si assiste- costituisce un abilitatore di tutti
richiederà, a differenza dell’RCS, il over deve essere valutata in logica end- rà alla realizzazione delle prime so- i servizi di comunicazione mul-
Voice HD LTE
dispiegamento di nuovi blocchi fun- to-end, in quanto, oltre che sullo luzioni di interconnessione IP dalla timediale. Questa interconnes-
zionali dell’IMS. Tuttavia qualche strato di controllo, sono attesi una rete core mobile di TIM. A differenza sione è basata sul SIP che costi-
impatto è previsto sulla core net- serie di impatti anche sui segmenti dell’interconnessione tra Operatori tuisce l’unico protocollo capace
work IMS, in particolare per il sup- di rete adiacenti. Alcuni standard, fissi, nella quale l’interconnessione di supportare tali tipologie si
porto dei codec video. come per esempio il VoLTE, preve- IP è realizzata in SIP e SIP-I unica- servizio.54 notiziariotecnico anno 25 1/2016 55
E’ presumibile che le due soluzioni della cosiddetta architettura UDC I dati del profilo cliente, che in prece- PCRF e l’ENUM, che pur sostenendo una proposizione sempre più inno- La convergenza funzionale dell’UDR
non potranno essere fuse in un’u- (User Data Covergence). denza erano distribuiti su differenti dei servizi consolidati in rete e che vativa e personalizzata. non comporta necessariamente la
nica tipologia d’interconnessione In figura 5 è rappresentato lo sche- database, saranno quindi consoli- acquisteranno una rilevanza sempre In questo contesto la rete dovrà ave- convergenza funzionale anche dei
nel breve-medio termine. Infatti nei ma funzionale di tale architettura dati all’interno di un unico reposito- maggiore, non presentano ancora re una cognizione del Cliente diffe- Front End associati (vedi figura 5).
due casi è necessario implementa- che prevede i dati del profilo cliente ry indipendentemente dal dominio un livello di interazione con il resto rente da quella in essere oggi nelle Ad esempio nel caso dell’HSS IMS
re profili di segnalazione differenti contenuti all’interno degli UDR (Uni- di rete che li utilizzerà, semplifican- della rete comparabile con quello di reti degli operatori Telco. Finora in- FE, in alcuni scenari, potrebbe risul-
ed è possibile che siano supportati fied Data Repository). Gli UDR sono do le catene di provisioning ed eli- nodi come l’HLR ed il AAA. fatti la profilatura del Cliente in rete tare tecnicamente più sostenibile
in futuro differenti modelli di busi- ridondati sul territorio e sono capaci minando rischi di duplicazioni e so- è stata legata alla singola sottoscri- avere ancora FE dedicati al dominio
ness. Esisterà quindi un transitorio di sincronizzarsi molto velocemente vrapposizioni dei dati stessi. zione che è normalmente legata IMS fisso e mobile per semplificare
significativamente lungo nel quale quando si verifichino delle variazioni L’evoluzione dei database di rete all’accesso utilizzato e al servizio l’operatività della rete. Ad esempio
le due soluzione d’interconnessio- del profilo d’utente. I FE (Front End) verso l’architettura layered avverrà Evoluzione di medio- offerto dall’Operatore. In rete esiste in caso di cambio di SW release,
ne coesisteranno e potranno essere dataless consentono l’interazione in maniera graduale nei prossimi lungo termine una profilatura del cliente per l’ac- avere FE dedicati consentirebbe di
utilizzate per lo stesso utente in ma- con il resto della rete e contengono anni. I primi network element che cesso broadband mobile, che in ge- poter effettuare l’aggiornamento
niera controllata dagli Operatori di le logiche applicative e protocollari potrebbero migrare sulla nuova tec- Oggi è sempre più forte la ten- nerale è differente dalla profilatura su un solo dominio senza influen-
origine e terminazione. che utilizzano i dati cliente conte- nologia sono l’HSS IMS, l’HSS LTE, il denza degli Operatori a vendere dell’utente per l’accesso broadband zare l’operatività degli altri. Inoltre
Il dispiegamento dell’interconnes- nuti nell’UDR. La nuova soluzione in bundle ai propri clienti offerte fisso. Le profilature esistenti, in mol- nel dominio mobile, a differenza di
sione IP produrrà un miglioramento architetturale prevede che specifi- comprensive di molteplici servizi. ti casi, non hanno una diretta corre- quanto accade nel dominio fisso,
della qualità della voce chiaramen- che applicazioni possano riutilizzare E’ tipico ad esempio associare in lazione in rete, impedendo di fatto è richiesto che HSS IMS FE ed HSS
te ed immediatamente percepibile, i dati presenti nell’UDR ad esempio 5 un unico pacchetto commerciale di identificare univocamente il clien- LTE FE interagiscano all’interno del-
Schema funzionale
in quanto i codec ad alta qualità per esporre parte del profilo cliente dei database di le offerte di telefonia e dati fisse e te. L’abilitazione di scenari commer- la stessa istanza logica per garantire
(codec WB-AMR, WideBand Adap- a terze parti oppure per sviluppare rete mobili. L’offerta TIM Smart racco- ciali e di servizio digitali rende quindi la prestazione di SRVCC.
tive Multi-Rate) potranno essere nuovi servizi. glie in un'unica offerta quadruple necessario unificare la profilatura in Negli scenari (come ad esempio per
supportati in logica e2e nel caso di play, oltre alla telefonia ed ai dati rete del cliente. l’HSS IMS FE), in cui una funzionali-
caso di chiamata tra clienti di ope- da rete fissa e mobile anche l’ac- Le piattaforme di Core Network tà non può essere dispiegata preve-
ratori diversi. cesso ai contenuti multimediali di della rete di TIM dovranno pertan- dendo una convergenza funzionale,
TIM Vision. Tali offerte tendono a to essere ingegnerizzate d’ora in è possibile prevedere comunque
Applicazioni
non essere più specifiche dell’ac- avanti tenendo in considerazione una convergenza infrastrutturale
cesso che il Cliente utilizza per ac- questo importante driver evolutivo. sullo stesso HW fisico (nell’ambito
Aspetti comuni
O&M Provisioning
cedere a un determinato servizio L’evoluzione tecnologica verso l’ar- dei siti NFV) della stessa funziona-
nell’evoluzione di o a un’applicazione e tendono ad chitettura UDC, precedentemente lità logica, che però rimane specia-
breve termine del unificare la proposizione commer- descritta, consente di preparare lizzata per il dominio fisso e mobile.
control layer fisso e UDR ciale verso il Cliente stesso, che ed abilitare l’unificazione del profi- La figura 6 rappresenta i due casi
mobile di TIM potrà gestire con un'unica sotto- lo d’Utente, attraverso la realizza- di convergenza descritti rispettiva-
scrizione ed in maniera dinamica zione di database non specifici per mente per i FE e per l’UDR.
Nel percorso evolutivo di breve ter- oltre al proprio bundle e profilo tipologia d’accesso. L’UDR costitu- La tecnologia NFV costituisce un
mine anche le soluzioni tecnologi- UDR UDR anche quello degli altri membri isce infatti un esempio di entità di potente abilitatore per entrambe le
che utilizzate per i database di rete del proprio nucleo familiare o dei rete nella quale è possibile imple- forme di convergenza, ma per quel-
subiranno un’evoluzione significa- componenti della sua azienda. Le mentare una convergenza funzio- la infrastrutturale rappresenta una
tiva. In particolare si consoliderà la previsioni indicano che questo ap- nale. In altri termini, una sola istan- precondizione necessaria. Infatti
tendenza che porta a separare il proccio sarà sempre più adottato za di UDR può essere utilizzata per con NFV, la medesima infrastruttu-
dato d’utente dalle applicazioni che HLR HSS ENUM AAA PCRF e consolidato, offrendo al Cliente, contenere i profili di tutte le tipolo- ra di Telco Data Center può essere
utilizzano il dato stesso, sulla base FE FE FE FE FE nella stessa offerta commerciale, gie di utenza. utilizzata per dispiegare differenti56 notiziariotecnico anno 25 1/2016 57
Da quanto detto quindi, appare AS ed il Conferencing AS) possono comunicazione di quinta generazio- come obiettivo di presentare servizi
VNFMod VNFFix VNFMob + Fix
evidente come NFV costituisca essere considerate comuni ai do- ne (5G), che consentirà di rimuovere di nuova generazione già in occa-
Middelware Middelware l’abilitatore naturale della con- mini fisso e mobile. Ciò presuppone molte delle limitazioni prestazionali sione dei giochi olimpici del 2018
vergenza delle funzionalità di rete ovviamente che anche le catene di e di servizio imposte dalle attua- e del 2020), hanno prodotto linee
HW HW e rappresenti un passo evolutivo OSS e BSS abbiano una struttura li tecnologie. Le nuove reti abilite- guida sul 5G; tra queste ricordiamo:
Convergenza Convergenza essenziale per il control layer. Ol- convergente. ranno trasferimenti dati in modalità Next Generation Mobile Networks
infrastrutturale funzionale tre ai database di rete, nel medio Per le funzionalità che gestiscono ultra-veloce con prestazioni stabili e (NGMN), 4G Americas, Chinese IMT-
termine è prevedibile assistere ad il piano d’utente, come ad esempio sostanzialmente invarianti nel tem- 2020 (5G) Promotion Association,
La figura 7 indica come delle PNF un processo di convergenza delle MRFP ed IM-MGW, sarà necessario po e nello spazio, ma non solo: in- ITU-R WP5Ds, Korea’s 5G Forum,
6 dedicate al mobile ed al fisso possa- funzionalità di core network ed in attendere una maggiore maturità fatti la transizione da 4G a 5G può GSMA, il progetto europeo METIS.
Modelli di convergenza
infrastrutturale e no migrare ad un’architettura NFV particolare di quelle IMS. tecnologica della tecnologia NFV, essere vista come il passaggio dalla I principali requisiti tecnologici per il
funzionale e trasformarsi quindi in VNF. Ciò Come evidenziato nelle Figure 1 e 2, ma in quella fase è presumibile che comunicazione dei contenuti alla 5G indicati ad esempio da NGMN [1]
consente di non modificare signifi- l’architettura IMS dei domini fisso e sia conveniente procedere verso comunicazione delle azioni di con- sono rappresentati in figura 8, ove
cativamente le soluzioni già dispie- mobile di TIM è molto articolata e una convergenza funzionale. trollo, che consentirà di interagire sono riportati per confronto i valori
istanze della stessa VNF con eventi gate preservando user experience e l’evoluzione verso architetture con- da remoto e in completa affidabilità caratteristici del 4G.
vantaggi di operatività e di disegno l’interazione con gli altri segmenti di vergenti basate su tecnologia NFV è con i dispositivi più disparati, come
della rete. rete. Al momento in cui sarà dispo- altrettanto complessa da prevede- auto, dispositivi medici, robot, droni
La convergenza funzionale può an- nibile una proposizione commercia- re. Tuttavia è già possibile fare del- Evoluzione in grazie a latenze ridotte a pochi mil-
che essere dispiegata su istanze le o offerta convergente, sarà poi le considerazioni di base su alcune chiave 5G lisecondi.
fisiche PNF (Physical Network Fun- possibile dispiegare una VNF con- funzionalità. Ad esempio per quan- Parecchie sono state le organizza- 8
Requisiti tecnologici
ctions), ovvero non virtualizzate, ma vergente (approccio di convergenza to riguarda le funzionalità di acces- Poco meno di quattro anni è l’arco zioni che negli ultimi anni, anche per il 5G secondo
al fine di garantire un percorso più funzionale) sulla stessa infrastrut- so ad IMS (ovvero IBCF e P-CSCF) è temporale previsto per l'introduzio- sotto la spinta di alcuni governi NGMN
graduale verso la convergenza fun- tura NFV, in maniera estremamen- presumibile che l’approccio che si ne del nuovo standard delle reti di (Corea e Giappone si sono posti
zionale è comunque raccomanda- te flessibile con notevoli vantaggi adotterà in futuro sarà la conver-
bile applicare anche in questo caso sull’operatività. genza infrastrutturale in quanto tali
un approccio NFV. Nella figura 7 è funzionalità sono molto dipendenti
evidenziato un percorso di evoluzio- dalle specificità degli accessi fissi
ne verso la convergenza funzionale. o mobili. Inoltre per accessi mobi-
7 li queste funzionalità sono spesso
Modelli di evoluzione associate a funzionalità di ATCF ed
verso convergenza ATGW per il controllo delle procedu-
funzionale
re di SRVCC.
Nella core network IMS è però possi-
PNFModile PNFFixed bile individuare un insieme di funzio-
nalità logiche sulle quali applicare
i principi di convergenza funziona-
VNFModile VNFFixed VNF Convergent le. In particolare le funzionalità per
il controllo delle sessioni (I-CSCF,
Middelware S-CSCF, BGCF), per la risoluzione
di nomi e numeri telefonici (DNS,
HW ENUM) e quelle per il controllo dei
servizi (come ad esempio l’MMtel58 notiziariotecnico anno 25 1/2016 59
Gran parte di questi requisiti sono ed è iniziata la seconda fase dove ne verrà posta al fenomeno che sta Per soddisfare i requisiti di servizio passi in 3GPP nel Novembre 2015 comandata da NGMN come scelta
stati recepiti dal 3GPP (l’ente dove detti scenari saranno descritti nel letteralmente esplodendo in questi sopra citati sono da poco iniziate in nel gruppo di lavoro SA2 con il TR da preferire nel loro white paper [1].
viene definito lo standard ufficia- dettagliato, per arrivare alla loro ultimi anni, ovvero la connessione 3GPP altre attività di studio per la 23.799 [7]. Non è ancora chiaro se Non sembra essere invece richie-
le per le reti di quinta generazione) definizione a livello normativo nel- ad Internet di dispositivi prima iso- definizione di una nuova RAT (Ra- la nuova architettura di rete rappre- sto di agganciare direttamente alla
nell’ambito dell’attività di studio la Release 15 del 3GPP. Il focus di lati che danno vita all’Internet of dio Access Technology), in grado di senterà un’evoluzione oppure una nuova CN accessi 3GPP GERAN (2G)
che va sotto il nome di SMARTER questa seconda fase sarà pertanto Things (TR 22.861 [6]): la previsio- sfruttare anche frequenze al di so- rivoluzione rispetto alla CN 4G, per- e UTRAN (3G): non sarebbe quindi
(New Services and Markets Techno- centrato su scenari caratterizzati ne di miliardi di dispositivi connessi pra dei 6 GHz (fino 100 GHz), e di ché siamo ancora nella fase in cui si possibile un seamless hand-over tra
logy Enablers), iniziata nel marzo da elevata velocità trasmissiva e infatti imporrà alla rete di gesti- una nuova CN (Core Network). stanno traducendo i requisiti di ser- un accesso 2G/3G ed uno 5G, an-
2015 nel gruppo di lavoro SA1 e di- dalla pervasività dei servizi (vedi TR re enormi carichi di segnalazione, In figura 9 è riportata la roadmap vizio identificati in SMARTER in re- che se la mobilità inter-RAT sarebbe
viso in due fasi. 22.863 [3] e TR 22.864 [4]) e sui co- che dovrà essere resa quanto più di massima delle attività 3GPP che quisiti architetturali e si sta cercan- comunque garantita sotto forma di
Nella prima fase sono stati docu- siddetti “Verticals”, cioè tipologie di “leggera” possibile per limitare il porteranno alla definizione delle do di concordare tra le varie aziende cell reselection.
mentati nel TR 22.891 [2] di Relea- servizio caratterizzate da requisiti consumo energetico di dispositivi specifiche delle nuove reti di quinta presenti in 3GPP i capisaldi sui quali La CN 5G realizzerà pertanto in
se 14 numerosi scenari d’uso di alto peculiari e molto stringenti. In par- come sensori che devono conti- generazione. si fonderà il disegno della nuova CN. modo nativo la convergenza fisso-
livello e i relativi potenziali requisiti ticolare si approfondirà il supporto nuare a funzionare per anni senza L’attività per la definizione del- In particolare è stato stabilito che la mobile e dovrà consentire ad un ter-
di servizio per il 5G, identificando delle Critical Communications (TR sostituzione della batteria. la nuova CN ha mosso i suoi primi nuova CN dovrà supportare nativa- minale che utilizzi contemporanea-
i segmenti di mercato e le nuove 22.862 [5]), definite tali in quanto mente non solo LTE Advanced (evo- mente diverse tecnologie di accesso
opportunità di business non rea- devono garantire in ogni situazio- luzione dello standard Long Term di instaurare connessioni multiple
lizzabili attraverso l’attuale tecno- ne, anche la più estrema, le comu- Evolution) e il nuovo RAT 3GPP cui si simultanee a una molteplicità di
logia 4G. Questa fase si è pratica- nicazioni ad esempio tra agenti di accennava sopra, ma anche tipolo- servizi estremamente eterogenei,
9 10
mente conclusa, essendo già stati forze dell’ordine, squadre di polizia, Opzioni di gie di accesso non-3GPP, quali il Wi- sia in termini di velocità di trasmis-
Roadmap di massima
selezionati gli scenari d’uso ed i re- vigili del fuoco, facendo leva anche interfacciamento delle Fi; dovrà inoltre essere accessibile sione (si va dagli svariati Mbit/s dello
delle attività 3GPP
tecnologia di accesso
quisiti che rivestono maggior prio- sulla comunicazione diretta tra ter- verso il 5G dalla rete fissa, come ben illustrato streaming video ad alta definizione
alla Core Network
rità per operatori e manifatturiere, minali; inoltre particolare attenzio- nella Option 3 della figura 10, rac- ai pochi bit al giorno o al mese di un
WRC19 Option 1 Option 2 Option 3
WRC15 Submission mmWaves Specs
ITU-R 700 MHz
IMT-2020 Requirements Evaluation EPC Fixed NW EPC 5G NW Fixed NW EPC 5G NW FIxed NW
functions functions functions functions functions functions functions functions
2015 2016 2017 2018 2019 2020
New RAT New RAT New RAT
Pre-5G activity in RAN fixed / fixed / fixed /
3GPP Initial 3GPP WiFi WiFi WiFi
(e.g. massive MIMO) submission to ITU 4G evolution 4G evolution 4G evolution
3GPP Final 3GPP
Release 13 Early 5G RAT submission to ITU • No changes to 4G RAN • No changes to 4G RAN • 5G NW functions/new RAT
(e.g. 60 GHz radio, LTE evo) design can be optimized to fully
• No need for revolutionary 5G • 5G NW functions/new RAT
NW functions design design can be optimized to fully benefit from new technologies
Pros benefit from new technologies (like virtualization)
Release 14 (e.g. virtualization) • Solves mobility issues of option 2
(study phase) • Provides a sound migration path
Release 15 • Tied to the legacy paradigm for • New design could only be • Potential impact on legacy RAN
Requirements (5G phase 1) all the use cases (which may be utilized where there is new RAT to operate concurrently with
expensive) coverage legacy CN functions and 5G NW
Approved Study functions
Cons • Potential signalling burden due
Item “SMARTER” to mobility if the new RAT does
Release 16 not provide seamless coverage
Architecture (5G phase 2)
Start of activities on
5G Radio access
NW - Network RAN - Radio access network Definerd interface/reference point
Spectrum auctions EPC - Evoled packet core RAT - Radio access technology Potential interface/reference point60 APPROFONDIMENTO notiziariotecnico anno 25 1/2016 APPROFONDIMENTO
61
NETWORK Virtual Network Functions
OSS/BSS risorse allocate alle
VM e/o del numero
AUTOMATION
di VM) in base a KPI
Orchestration infrastrutturali e/o
Logical
Topology applicativi. Il VNF
VNF
Manager può essere
un elemento gene-
VNF
Ivano Guardini ral-purpose integra-
VNF
ivano.guardini@telecomitalia.it
to nella piattaforma
di orchestrazione,
VNF oppure può essere
VNF fornito assieme alla
Manager(s) VNF, nel qual caso
è spesso integrato
Per quanto le tecnologie di con l’EM (Element
virtualizzazione siano l’es- Manager) della VNF;
senza della Network Functions Orchestrator:
Virtualisation esse non sono da Physical automatizza il ci-
sole sufficienti a garantire l’agilità e la PoP Topology Virtualised clo di vita dei servi-
PoP Infrastructure
rapidità di esecuzione di cui gli Operatori zi di rete, fornendo
Manager
hanno bisogno per rispondere alla sfida funzionalità quali
lanciata dagli OTT (Over The Top). Da un la composizione di
lato è necessario che l’operatore si doti PoP VNF per realizzare
Servers
di una piattaforma di orchestrazione istanze di rete e/o
Switching Infrastructure Orchestration
NFV adeguata al fine di automatiz- servizi end-to-end
Storage Platform
zare la gestione del ciclo di vita delle distribuiti su uno o
funzioni di rete virtualizzate (VNF). più siti, la gestione
Dall’altro occorre che le VNF stesse tando tempi di erogazione del servizio impensabili con delle priorità tra VNF diverse e la gestione di stra-
siano realizzate con un’architettura i meccanismi tradizionali. tegie automatiche di ripristino in caso di scarsità di
opportuna per poter godere appieno L’architettura di riferimento per la piattaforma di or- risorse (e.g. a causa di guasti).
dei benefici della virtualizzazione: bilan- chestrazione, illustrata in figura, è stata definita dal Il percorso di standardizzazione è tutt’altro che com-
ciamento di carico su componenti software ETSI NFV ISG (Industry Study Group) ed è composta dai pleto in quanto molte delle interfacce tra i moduli so-
indipendenti dispiegabili trasparentemente seguenti moduli: pra elencati e da/verso le VNF non sono ancora state
su hardware distribuito. VIM (Virtual Infrastructure Manager): gestisce la cre- specificate nel dettaglio. Sono però già disponibili sul
Mediante queste soluzioni, ed avvalendosi di azione delle VM (Virtual Machine) e delle reti virtuali mercato molte soluzioni di orchestrazione progettate
meccanismi di SDN (Software Defined Networ- sull’infrastruttura fisica, garantendo l’allocazione e specificamente per NFV che sopperiscono alle lacune
king) (per instaurare la connettività tra funzioni di l’utilizzo efficace delle risorse da parte delle VM; dello standard con implementazioni aperte, pensate
rete fisiche e/o virtualizzate, l’operatore potrà istan- VNF Manager: automatizza il ciclo di vita della VNF per essere facilmente estendibili con nuove funzioni
ziare in modo automatico nuovi elementi di rete vir- fornendo funzionalità quali la creazione automa- e/o interfacce. I tempi sono quindi maturi per intra-
tualizzati, o intere “network slice”, a partire da un tica delle VM che realizzano la VNF e la loro inter- prendere un percorso di automazione di rete e servizi,
catalogo di funzionalità elementari o riconfigurare connessione, il monitoraggio della VNF e lo scaling a patto che l’operatore sappia scegliere il giusto mix di
dinamicamente la rete al variare del carico, abili- automatico della VNF (incremento o riduzione delle partner e soluzioni tecnologiche 62 notiziariotecnico anno 25 1/2016 63
CP/UP
sensore o un apparato per la tele- zazione di un dato servizio/use case Tecnologie abilitanti per il Network CP
RAT 1
lettura di un contatore), sia in termi- come illustrato in figura 11: un po’ Slicing sono la NFV (Network Fun- 5G slice 1
ni di latenza (dalla messaggistica al come combinare i mattoncini del ction Virtualization) e il SDN (Sof- (smartphones)
UP
CP/UP UP
controllo remoto real-time di appa- Lego. tware Defined Networking).
recchiature industriali o di droni, alla Le funzionalità che verranno com- Con NFV gli elementi di rete di- Smartphone RAT 2
prevenzione di incidenti stradali). poste nelle Network Slice non sa- ventano applicazioni software,
CP/UP
Per accomodare tutte queste istan- ranno necessariamente gli MME, denominate VNF (Virtual Network
RAT 1
ze la parola d’ordine è flessibilità. È SGW e PGW come li conosciamo Function), che l’Operatore po- D2D
5G slice 2
infatti ormai chiaro che è necessa- oggi, ma probabilmente saranno le trà istanziare su un’infrastruttura (autonomous driving)
CP/UP
rio superare il design monolitico di funzionalità “atomiche” che oggi COTS (Commodity Off-The-Shelf),
Vertical
rete ottimizzato per il solo mobile entrano nella costituzione dei nodi sfruttando le tecnologie di virtua- Automotive devices RAT 2 AP
broadband, che ha caratterizzato le appena citati (ad esempio la fun- lizzazione, riducendo in tal modo
UP
architetture di rete mobile sino ad zionalità “autenticazione”) e che i costi e velocizzando il dispiega-
RAT 3
oggi, a favore di una maggiore pro- potranno essere riutilizzate nelle mento di nuovi servizi e/o funzio- 5G slice 3
(massive IoT)
grammabilità e componibilità grazie procedure ogni qual volta ve ne sarà nalità di rete.
CP
all’applicazione del concetto di Net- necessità, evitando ridondanze ed Elementi centrali per la gestione
work Slicing, anch’esso di derivazio- inefficienti duplicazioni. Sarà inol- dinamica di una rete virtualizza- Massive IoT devices RAT 1
ne NGMN. Per “Network Slice” s’in- tre necessario chiarire come e quali ta saranno le piattaforme di or-
Other
tende una composizione dinamica, componenti potranno essere messi chestrazione, che permetteranno slices
a partire un catalogo, di funzionalità a fattor comune tra Network Slice di automatizzare la gestione del
logiche di rete essenziali alla realiz- logicamente isolate. ciclo di vita delle VNF ed in gene- Access node
La creazione di Network Slice di- rale delle Network Slice istanziate
verse consentirà all’Operatore di sull’infrastruttura (creazione, sca-
Cloud node (edge & central) Part of slice 12
Network Slice
gestire “on demand” più istanze di ling, auto-healing, terminazione, Networking node specializzate
CN in parallelo, ciascuna ritagliata ecc.) e l’SDN che porterà la flessi- per tipologia di
servizio secondo
11 ed ottimizzata per un determinato bilità di gestione della rete a livelli NGMN
Composizione scenario d’uso, come illustrato in senza precedenti, consentendo ad
dinamica delle figura 12. esempio la gestione dinamica del networking tra le diverse NFV e la esempio, nell’ambito dell’evolu-
Network Slice
piena separazione tra piano di con- zione dell’EPC col TR 23.714 [8] di
trollo e piano dati d’utente. Release 14 è iniziata nel gruppo di
Per poter avere la specifica com- lavoro SA2 un’attività di studio per
Network Function A
Component 5G Network Slice 1 pleta di un’architettura di rete vir- la separazione tra piano di control- possono essere convenientemente
Pool CMP 1 CMP 2 CMP 3
Nw Fn A Nw Fn B tualizzata basata sul Network Sli- lo e piano dati d’utente: sicuramen- collocati in prossimità dell’accesso,
CMP 1
Network Function B
cing molti problemi debbono però te alcuni dei risultati che verranno in modo da ottimizzare i percorsi
Nw Fn C essere prima risolti e molto lavoro conseguiti saranno riutilizzabili nel del traffico utente e diminuirne la
CMP 2
CMP 1 CMP 2 CMP 3
di studio deve essere ancora fatto: contesto del 5G. Infatti il problema latenza. Strettamente connessa a
CMP 3 CMP 4
questa è la ragione per la quale la comune a 4G e 5G è quello di riu- questo problema è la gestione del-
5G Network Slice 2
specifica è attesa per fine 2019. scire a gestire con pochi elementi la continuità di servizio, che fino
CMP 4 Network Function C
Saranno necessarie idee e soluzioni funzionali di controllo centralizzati ad ora in contesto 4G si è tradotto
Nw Fn A Nw Fn B
CMP 1 CMP 2 CMP 3 nuove, ma molto potrà essere fat- una moltitudine di (piccoli) gate- nel paradigma di un’ancora stabile
CMP n
Nw Fn C
to a partire da quello che il 3GPP way deputati quasi esclusivamen- in rete (il PGW) per tutta la durata
CMP 4 CMP n
ha già definito per le reti 4G. Ad te al IP packet forwarding e che di una sessione, tale da garantire64 notiziariotecnico anno 25 1/2016 65 che l’indirizzo IP non cambi. D’altra se. Il 3GPP ha infatti definito in te della CN 5G, il 3GPP ha maturato scoprirsi vicendevolmente tramite comunica rispettivamente con una In conclusione, il processo di pro- parte la presenza di piccoli gateway Release 13 la funzionalità DECOR nel tempo una grande esperienza segnalazione radio LTE diretta D2D RSU (Road Side Unit) o con una Ap- gressiva ed inarrestabile “cloudiz- posti in prossimità dell’accesso, (Dedicated Core Networks) che, ba- su temi come Internet of Things e (device-to-device) e di instaurare plication Server sono di particolare zazione”, che già si inizia ad appli- congiuntamente alla necessità di sandosi sul parametro di sottoscri- Critical Communications. una comunicazione D2D, assistita interesse perché pongono requisiti care alle CN legacy, troverà il suo ottimizzare il percorso del traffico zione “UE Usage Type”, consente Sul primo tema infatti sono in di- o meno dalla rete. Venendo al 5G, il stringenti sulla CN 5G che verrà. completo compimento nella reti man mano che l’utente si muova, di connettere il terminale ad una rittura d’arrivo la definizione di una TR 22.862 della fase 2 di SMARTER Visto che una delle finalità di que- 5G, spingendosi fino in prossimità pongono la necessità di rilocare il istanza di CN dedicata. Tuttavia, serie di ottimizzazioni della EPC di aggiunge requisiti per funzionalità sto tipo di comunicazioni è fornire dei nodi di accesso ed anzi interes- gateway nel corso della vita di una quando il terminale accede per la Release 13 per gestire dispositivi quali Mission Critical Video (per la assistenza alla guida per incre- sando la stessa RAN, come prefigu- sessione e quindi di cambiare in- prima volta alla rete la RAN (Radio caratterizzati da “ultra low com- condivisione immediata di conte- mentare la sicurezza stradale ne rato da ITU-T con il suo report “The dirizzo IP. Tuttavia sempre più ap- Access Network) non ha informa- plexity and low throughput”: è sta- nuti video all’interno di un gruppo scaturisce naturalmente il requisi- Tactile Internet” [16] già nel 2014 e plicazioni (ad esempio applicazioni zioni utili per indirizzarlo verso una ta completata la fase di studio nel o verso la control room) e Mission to di comunicazioni estremamente come mostrato in Figura 13, ripre- HTTP-based adaptive streaming, specifica CN dedicata e quindi lo TR 23.720 [11] e sono disponibili le Critical Data (per l’invio di dati, ad tempestive e quindi di bassissima sa dal sito web Netmanias. Multi-Path TCP, ecc.) sono tolleran- connette ad una CN di default; la specifiche per una CN semplificata es. messaggi o mappe, secondo latenza. Per soddisfare questo re- ti al cambiamento di indirizzo IP, procedura risulta inefficiente es- con segnalazione NAS (Non Access determinati criteri di performance quisito, sia su reti 4G che 5G, la garantendo continuità di servizio sendo necessaria una successiva Stratum) “leggera”, tale da venire come ad es. la tempestività e l’af- soluzione consiste nel portare gli a livello applicativo senza degra- re-direzione da parte dell’MME ver- incontro ai vincoli di costo (dell’or- fidabilità della trasmissione) che si Application Server che erogano i Conclusioni dare l’esperienza d’uso dell’utente. so la CN dedicata indicata dallo “UE dine del $ a dispositivo) e di durata sposano con le caratteristiche della servizi quanto più vicino possibile Sfruttando questo fatto la nuova Usage Type”. Per questa ragione della batteria (una decina d’anni) rete 5G, ma che potrebbero richie- ai veicoli e quindi alla rete d’acces- I due principi sui quali si fonda l’e- architettura potrà consentire la ri- nel gruppo di lavoro SA2 è in corso richiesti dal mercato. L’esperienza dere ulteriori ottimizzazioni della so. In questo senso ci può venire in voluzione nel breve medio termine locazione dell’ancora IP, che rimar- una attività di studio di Release 14 maturata con questo lavoro su Cel- prestazione di Multimedia Bro- aiuto il MEC (Mobile-Edge Compu- delle reti di telecomunicazione sono rà sempre vicina all’attuale posi- (TR 23.711 [9]) dove è previsto che lular Internet of Things sarà sicura- adcast Multicast Services (MBMS). ting) che è una iniziativa sviluppa- la virtualizzazione delle funzionali- zione dell’utente, contribuendo ad il terminale assista la RAN nella se- mente preziosa per indirizzare nel Sempre legata al tema delle Cri- ta sotto l’egida dell’ETSI [15] e che tà di rete, che consentirà di introdur- una migliore scalabilità della rete lezione della CN dedicata mediante 5G i requisiti della Massive Internet tical Communications è la comu- consiste nell’introduzione di un re un maggior grado di flessibilità e grazie all’offload di parte del traf- parametri specifici inseriti nella se- of Things. nicazione diretta tra terminali ambiente virtualizzato e paradig- di automazione, e la convergenza fico dai nodi centrali della CN. Si gnalazione RRC verso l’eNB, duran- Quanto alle Critical Communica- che dovrà essere supportata na- mi di cloud-computing a livello di delle funzionalità di controllo che va affermando quindi il concetto te la procedura di Attach. tions, a partire dalla Release 12 tivamente dalla rete 5G per una rete di accesso: l’elemento chiave abilita nuovi modelli di servizio ed che la continuità di servizio, intesa Il modello di QoS delle reti 4G an- sono state definite le prestazioni di molteplicità di scenari come ad è il MEC IT Application Server che incrementa l’efficienza comples- come mantenimento dello stesso drà poi rivisitato. Sarà infatti ne- ProSe Direct Communication [10] esempio la comunicazione tra vei- può essere integrato direttamen- siva del sistema. La loro adozione indirizzo IP per tutta la durata di cessario considerare meccanismi e di GCSE (Group Communication coli per la prevenzione di inciden- te a livello di nodo di accesso (ad non è però esente da impatti per una sessione, sarà riservato solo a di identificazione del traffico che System Enabler for LTE) [12], men- ti stradali. A questo proposito in esempio nella RSU). Non bisogna gli operatori, perché comporta una quelle tipologie di traffico che non vadano al di là delle 5-tuple IP che tre in Release 13 è stata comple- Release 14 è iniziato uno studio però dimenticare, che, oltre a quel- rivoluzione nella gestione delle reti possono farne a meno, come ad non offrono una sufficiente granu- tata la prima versione del servizio V2X [14] mirato all’evoluzione di la citata, la tecnologia MEC si pre- di telecomunicazione, non solo da esempio il VoIMS (Voice over IMS), larità. Spingendosi più avanti si può di MCPTT (Mission Critical Push To LTE per supportare la comunica- sta per tutte quelle applicazioni un punto di vista tecnico, ma anche non dimenticando che anche per anche pensare ad un diverso mo- Talk) [13] che completa la ProSe zione Vehicle-to-Infrastructure, (come ad esempio mobile gaming, organizzativo e processivo. La rea- quest’ultimo esistono già meccani- dello di QoS che superi il concetto e la Group Communication con le Vehicle-to-Network, Vehicle-to- l’augmented reality) dove il requi- lizzazione di una rete virtualizzata smi di continuità come la IMS Ses- di EPS Bearer e prenda spunto da funzionalità di livello applicativo Pedestrian e Vehicle-to-Vehicle. sito stringente sia la bassissima e convergente, che si consoliderà sion Continuity. meccanismi più semplici di schedu- per consentire chiamate voce di Questo studio beneficia dell’espe- latenza e dove si vogliano spostare nel corso dei prossimi tre o quattro Anche il problema di come connet- ling a livello IP mutuati ad esempio gruppo per applicazioni di Public rienza maturata in Release 12 ed capacità computazionali e di sto- anni, costituisce inoltre un primo tere i terminali d’utente alle Net- da quanto già definito per la ProSe Safety anche in scenari di assen- in Release 13 con la specifica della rage dal terminale o da un edge passo preparatorio alle reti di nuo- work Slice appropriate in funzione Per-Packet Priority [10]. za di copertura. In particolare, la ProSe Direct Communication. Gli remoto di rete ad un’infrastruttura va generazione 5G le cui specifiche dei servizi che sono stati richiesti Venendo ai “Verticals”, che verran- ProSe Direct Communication con- scenari Vehicle-to-Infrastructure e posta in prossimità della rete d’ac- sono in fase di definizione presso i può beneficiare di attività pregres- no offerti da Network Slice dedica- sente a terminali in prossimità di Vehicle-to-Network dove il veicolo cesso. principali enti di stadardizzazione
Puoi anche leggere
