¿Qué Es Una Red de Núcleo 5G (5GC)?
El núcleo es el corazón de una red móvil de un proveedor de servicios de comunicaciones (CoSP) que se encarga de las funciones esenciales de conectividad y gestión. Un núcleo 5G (5GC) se diferencia de las implementaciones tradicionales de núcleo de red al aprovechar innovaciones nativas de la nube clave como la virtualización, la contenedorización y los microservicios, al tiempo que permite una conectividad 5G de alto desempeño.
Las capacidades clave de una red de 5GC incluyen:
- Segmentación de redes: la superposición de varias redes virtuales en una infraestructura de red física compartida.
- Plano de control: reglas y políticas que determinan el comportamiento de la red, incluido dónde y cómo enrutar los paquetes de datos.
- Integración de API entre redes: habilitación de aplicaciones gestionadas en una red para acceder o modificar datos en otra red.
- Autenticación de usuarios o SIM: verificación de que el usuario que accede a la red tiene permiso para hacerlo.
Las redes de núcleo 4G de evolución a largo plazo (LTE) de la generación anterior alcanzan una velocidad de datos teórica de hasta 100 Mbps. En contraste, las redes de 5GC pueden alcanzar una velocidad de datos teórica de hasta 20 Gbps. Estas velocidades de red, combinadas con la flexibilidad nativa de la nube, marcarán el comienzo de una nueva era de conectividad para admitir casos de uso avanzados, como la conducción autónoma y las ciudades inteligentes.
Comprenda los Beneficios del Núcleo de Red 5G
Además de los cambios de paradigma en las aplicaciones comerciales, empresariales y de usuario final, la red de 5GC también ofrece a los CoSPs beneficios clave que afectan directamente a su posición competitiva.
- Desempeño: la red de 5GC no solo puede permitir velocidades de red móvil 5G, sino que el rendimiento de datos tanto para las funciones de plano de control (CPF) como para las funciones de plano de usuario (UPF) alcanzará nuevos niveles impresionantes. Por ejemplo, Samsung alcanzó un rendimiento de datos para las UPF de hasta 1 Tbps.
- Eficiencia: los CoSPs pueden mejorar la eficiencia energética para ayudar a reducir los gastos operativos (OpEx) y cumplir los objetivos de sostenibilidad. Capacidades como el ajuste dinámico de la potencia pueden adaptar los ciclos de potencia a las demandas predecibles de la red. Por ejemplo, SK Telecom redujo el consumo de energía en un 30 % durante las horas de mayor tráfico.
- Flexibilidad: en las implementaciones heredadas, los servicios estaban ligados a un hardware de función fija, y los nuevos servicios requerían cambios infraestructurales que tardaban en implementarse. Con la red de 5GC, las nuevas funciones o servicios se desacoplan del hardware subyacente y se implementan rápidamente mediante herramientas en la nube, como contenedores y Kubernetes.
- Resistencia: los servicios basados en contenedores se empaquetan con todo lo que necesitan para funcionar, lo que reduce las dependencias al tiempo que impulsa el aislamiento y la tolerancia a fallos en toda la red.
Planifique la Implementación de Su Red de 5GC
La transformación de 4G LTE a 5G implica consideraciones estratégicas entre los CoSPs y sus proveedores de tecnología en torno al grado de integración de las nuevas tecnologías con las inversiones existentes. Los CoSPs pueden superponer las tecnologías de virtualización a la infraestructura 4G LTE existente para adaptar las capacidades de la red a la definición de red de 5GC de los estándares para redes móviles de 3GPP. Este tipo de implementación se conoce como núcleo no independiente (NSA).
Seleccione un Enfoque: Núcleo Independiente Frente a Núcleo no Independiente
Las implementaciones del NSA facilitan la transición a la red de 5GC, pero, en última instancia, están limitadas por la latencia y la funcionalidad de la base 4G LTE instalada. Por el contrario, un núcleo independiente (SA) 5G requiere un hardware y un software verdaderamente nativos de la nube con funciones descentralizadas, arquitectura basada en servicios y procesadores de última generación para ofrecer velocidades 5G. Los casos de uso que exigen una latencia de misión crítica con una alta densidad de dispositivos, como las ciudades y las fábricas inteligentes, necesitarán un núcleo independiente 5G.
Descargue esta encuesta de IDC para obtener más información sobre las perspectivas de los CoSPs sobre el núcleo independiente 5G y el estado de la industria.
Aproveche la Guía y la Cartera de Productos Intel® 5GC de Eficacia Comprobada
Durante más de una década, Intel ha estado a la vanguardia del movimiento para virtualizar el núcleo, y ahora estamos colaborando con el ecosistema más amplio para ayudar a los CoSPs a realizar con éxito la transición a un núcleo 5G nativo de la nube.
Cómputos: Procesadores Intel® Xeon® Escalables
Los procesadores escalables Intel® Xeon® de 4ᵃ Generación ofrecen el desempeño y la eficiencia excepcionales que los CoSPs necesitan para seguir siendo competitivos, con un desempeño de UPF hasta un 30 % superior en comparación con la generación anterior.1 Esta última generación también cuenta con Intel® Accelerator Engines integrados que incluyen aceleradores específicos de cargas de trabajo para las cargas de trabajo más exigentes de la actualidad, que abarcan la IA, la seguridad, la HPC, las redes, el análisis y el almacenamiento.
Seguridad: Capacidades Integradas de Seguridad de la Red de Núcleo 5G
Si bien la arquitectura nativa de la nube hace que el núcleo independiente 5G sea increíblemente flexible, también introduce desafíos de seguridad. La arquitectura altamente distribuida y basada en servicios y la inclusión de las APIs basadas en la web pueden aumentar la superficie de ataque global de una red.
La Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT), un acelerador de cargas de trabajo integrado en los procesadores escalables Intel® Xeon® de 4ᵃ Generación, transfiere las cargas de trabajo de cifrado y compresión para liberar valiosos ciclos de CPU para otras tareas importantes. Otras funciones de seguridad integradas, como Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX), permiten entornos de ejecución de confianza para microservicios y cargas de trabajo en vuelo, lo que facilita a los CoSPs la tarea de ayudar a proteger las cargas de trabajo del edge al núcleo. Descubra cómo Intel y Fortanix ayudan a proteger la comunicación del 5GC con Intel® SGX.
Optimización: Intel® Infrastructure Power Manager
Intel® Infrastructure Power Manager para el software de referencia 5GC permite a los CoSPs aprovechar las funciones de telemetría que ofrece la familia de procesadores escalables Intel® Xeon®. El software hace coincidir el consumo de energía del servidor en tiempo de ejecución con el tráfico de datos en la red de 5GC en tiempo real y aprovecha las capacidades integradas, como los estados de suspensión y la tecnología Intel® Speed Select (Intel® SST), que mejoran el desempeño por vatio hasta en un 93 %.2
Muchos de estos hooks de administración de energía están disponibles actualmente con las SKUs Intel® Xeon® “N”, con optimizaciones adicionales e instrucciones de energía a nivel de carga de trabajo que llegarán en futuras generaciones.
Conectividad: Adaptadores de Red Intel® Ethernet Serie 800
Los adaptadores de red Intel® Ethernet serie 800 ofrecen velocidades de hasta 100 GbE y optimizaciones de procesamiento de paquetes, junto con un canal totalmente programable para ayudar a los CoSPs a mejorar la latencia y el rendimiento en sus núcleos de red. Además de ofrecer configuraciones de puertos flexibles, estos adaptadores admiten la personalización dinámica de dispositivos (DDP) para priorizar de forma inteligente qué paquetes se envían a la CPU para su procesamiento inmediato.
Facilite la Transformación de la Red Sin Problemas con la Pila Intel® 5GC
El liderazgo de Intel también se extiende al software y a las arquitecturas de referencia que mejoran la eficiencia de los operadores de red y ayudan a garantizar experiencias de usuario final de alta calidad.
Software: la Pila del Núcleo 5G de Intel®
Intel utiliza una pila de software preparada para el núcleo 5G para pruebas internas que incluyen análisis de referencia, desempeño y optimización. Esta plataforma ayuda a garantizar que los CoSPs y las soluciones de los fabricantes de equipos de telecomunicaciones (TEM) y los proveedores de software se ajusten para alcanzar el máximo desempeño y eficiencia. La pila también ayuda a garantizar que las capacidades de orquestación y aseguramiento de servicios de red estén a la altura de la transición al núcleo independiente 5G, lo que facilita la implementación.
Diseño e Implementación: Configuraciones de Referencia del Núcleo 5G
Los ingenieros de Intel aportan una profunda experiencia en las configuraciones de plataforma de nivel inferior, desde la capa de comunicación como servicio (CaaS) hasta el hardware. Al proporcionar configuraciones de referencia verificadas (VRCs), Intel se asegura de que los diversos componentes básicos de múltiples proveedores estén alineados. Estos componentes básicos incluyen un kit de desarrollo de plano de datos (DPDK), el núcleo Linux y configuraciones optimizadas de BIOS y firmware para diversas plataformas de OEMs.
Este esfuerzo ayuda a garantizar la interoperabilidad entre proveedores de sistemas operativos y fabricantes de equipos, así como la alineación de las aplicaciones críticas del núcleo 5G con configuraciones verificadas previamente. Como resultado, los CoSPs pueden ahorrar meses de tiempo de diseño y prueba, y acelerar su implementación de nuevas tecnologías de procesadores y plataformas.
Vea esta entrevista para descubrir cómo Intel ayudó a BT Group a superar los desafíos en el establecimiento de una plataforma común para la transformación de su red 5G.
Logre Capacidades Inigualables Para un Núcleo Independiente 5G Nativo de la Nube
Con Intel, el ecosistema de las telecomunicaciones está implementando núcleos independientes 5G nativos de la nube con un desempeño estelar, una gestión optimizada de la energía y una garantía de servicio automatizada. Y con un equipo de más de 500 Intel® Network Builders, estamos trabajando con TEMs, ISVs, OSVs y CoSPs para llevar los beneficios de la flexibilidad de la red, la agilidad, la garantía de servicio y la escala de las funciones virtualizadas y las plataformas nativas de la nube al espacio de las comunicaciones.