5G SLICING

5G Standalone (SA):
La prossima ondata di connettività

Il panorama delle reti mobili sta subendo una trasformazione radicale mentre l'industria transita dalle reti ibride (5G non standalone) alla tecnologia 5G standalone.

Questa evoluzione rappresenta un traguardo significativo nella ricerca di una connettività avanzata, abilitando una vasta gamma di nuovi casi d'uso. Inoltre, il consolidamento del 5G Standalone promette miglioramenti senza precedenti in termini di velocità, latenza e capacità, aprendo la strada a innovazioni che rivoluzioneranno le industrie e miglioreranno la vita quotidiana.

I nodi 5G SA comunicheranno e scambieranno dati esclusivamente sulla rete 5G, sfruttando immediatamente le prestazioni del nuovo standard, riducendo così il carico sulla rete 4G esistente.

Posso avere una Slice? Introduzione al 5G Network Slicing

La distinzione chiave tra 5G Non-Standalone (NSA) e 5G Standalone (SA) risiede nella configurazione e nelle prestazioni della rete. Il 5G NSA utilizza sia la stazione base 5G New Radio (gNB) che il nodo evoluto 4G (eNB), sfruttando l'infrastruttura 4G esistente per un'implementazione più rapida e conveniente ma con prestazioni 5G limitate. Il 5G SA, d'altra parte, implementa una rete 5G indipendente, sbloccando il pieno potenziale del 5G. Consente una gestione efficiente e flessibile della rete attraverso il network slicing, che è un fattore chiave per l'abilitazione del 5G SA poiché permette agli operatori di creare reti virtuali specializzate per diverse applicazioni.

Una slice di rete è definita come una rete logica (virtuale) personalizzata per servire uno scopo aziendale o un cliente definito; ogni slice comprende un insieme indipendente di funzioni di rete logiche per soddisfare le specifiche esigenze di prestazioni ed economiche di quella classe di servizio o applicazione del cliente.

Architettura Innovativa e Network Slicing nel 5G

Caratteristiche e Vantaggi

All'interno di questo concetto innovativo, è possibile creare più reti virtuali indipendenti su un'infrastruttura di rete fisica condivisa, dove è disponibile la personalizzazione su richiesta, assicurando:

• Isolamento

• Prestazioni garantite

• Scalabilità

• Supporto per multi-vendor

• Supporto per scenari multi-operatore


Inoltre, l'architettura basata sui servizi (Service-Based Architecture, SBA), che scompone la rete core 5G in servizi più piccoli e indipendenti noti come funzioni di rete (NFs), è un driver per lo sviluppo del network slicing. Questa tecnologia supporta la trasformazione della rete da silos su monoliti verso slice ed è fondamentale per soddisfare i requisiti chiave del 5G SA:

• Comunicazioni ultra affidabili a bassa latenza (uRLLC): applicazioni con requisiti stringenti per throughput, latenza e disponibilità;

• Comunicazioni mMTC (massive Machine-Type Communications): servizi che coinvolgono un gran numero di dispositivi non particolarmente sensibili al ritardo;

• eMBB (Enhanced Mobile Broadband ): questa categoria di servizio si riferisce a nuove aree applicative e requisiti che forniscono un'esperienza utente più fluida attraverso alta capacità di traffico e alte velocità di trasmissione dati, insieme a una copertura continua e alta mobilità degli utenti.

Opportunità di business

Mercati target e potenziali casi d'uso

I fornitori di servizi di comunicazione (CSP) stanno sfruttando il network slicing per sviluppare nuovi servizi e applicazioni che condividono diversi requisiti chiave di implementazione:

• Video ad alta velocità di trasmissione: essenziale per la telemedicina, la valutazione remota in sanità, veicoli teleoperati e ispezioni remote in energia/utility;

• Bassa latenza avanzata (Ultra-Low latency): cruciale per il comando/controllo di veicoli teleoperati, chirurgia remota e applicazioni AR/VR;

Il network slicing migliora l'infrastruttura e sviluppa nuovi scenari nel contesto B2B, con decisioni di commercializzazione guidate dall'attrattiva per i clienti, l'impatto delle relazioni pubbliche e le considerazioni economiche. I mercati chiave sono i seguenti:

• Alta disponibilità: necessaria durante i periodi di congestione della rete;

• Sicurezza migliorata: importante per i servizi con impatti critici.

Il network slicing migliora l'infrastruttura e sviluppa nuovi scenari nel contesto B2B, con decisioni di commercializzazione guidate dall'attrattiva per i clienti, l'impatto delle relazioni pubbliche e le considerazioni economiche.

Visualizza il riquadro sottostante per avere informazioni sui principali mercati.


Il ruolo dell'Edge Computing e dell'IA nella commercializzazione del 5G Network Slicing

I progressi nelle tecnologie di machine learning (ML) e intelligenza artificiale (IA) consentiranno nuovi livelli di efficienza nella gestione delle slice 5G. Queste tecnologie faciliteranno la transizione dai processi manuali a quelli completamente automatizzati, permettendo una manutenzione proattiva e l'ottimizzazione delle prestazioni della rete.

Alcuni punti chiave su come IA e ML potrebbero essere utilizzati nel network slicing:

•Allocazione dinamica delle risorse: gli algoritmi di IA possono allocare dinamicamente le risorse di rete a diverse slice per soddisfare esigenze specifiche;

•Manutenzione predittiva: gli agenti di ML su ogni slice raccolgono dati e li utilizzano per la previsione e l'analisi delle cause principali per identificare soluzioni affidabili e rapide e riallocare dinamicamente le risorse di rete;

•Gestione del traffico: i modelli di ML analizzano i modelli di traffico per prevedere la domanda di picco e adeguare di conseguenza le risorse di rete, assicurando che ogni slice di rete mantenga i suoi requisiti di qualità del servizio (QoS) anche durante i periodi di utilizzo massimo;

•Miglioramento della sicurezza: l'IA affronta proattivamente i potenziali guasti della rete, migliorando l'affidabilità e minimizzando i tempi di inattività. Inoltre, migliora dinamicamente la sicurezza della rete, generando e applicando politiche aggiornate per difendersi dalle minacce in evoluzione.

L'IA e il ML ottimizzeranno le reti 5G affrontando l'allocazione e riallocazione dinamica delle risorse attraverso un processo di guarigione automatizzato della rete, bilanciando efficienza ed esperienza utente. Per raggiungere la QoS e l'SLA per il Network Slicing del 5G, possiamo considerare vari metodi di Machine Learning per migliorare il Meccanismo di Allocazione delle Slice della seguente architettura:


In particolare, il Network Slicing può essere modellato come un problema di classificazione. Nel machine learning, la classificazione è un metodo in cui il modello cerca di prevedere l'etichetta dei dati di input. I modelli di classificazione sono completamente addestrati utilizzando i dati di addestramento, successivamente il modello viene valutato sui dati di test e, infine, possiamo usarlo per effettuare previsioni su nuovi dati sconosciuti. Per il Network Slicing, un algoritmo può imparare a prevedere la slice corretta in base ai dati di rete che caratterizzano il servizio correlato.


RANDOM FOREST

SUPPORT VECTOR MACHINE

K-NEAREST NEIGHBOURS

DECISION TREE
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RANDOM FOREST


è un metodo di apprendimento ensemble per problemi di classificazione e regressione che opera costruendo alberi decisionali. Nella previsione, l'algoritmo aggrega il risultato di tutti gli alberi votando per i compiti di classificazione.

SVM


è un modello di apprendimento supervisionato che analizza i dati per la classificazione basato sul concetto di piani decisionali.

KNN


è un metodo non parametrico utilizzato per la classificazione e la regressione. È uno degli algoritmi di classificazione di base che appartiene al dominio dell'apprendimento supervisionato.

DECISION TREE


è un modello di calcolo in cui viene utilizzata un'operazione di diramazione basata sui confronti. È un tipo di algoritmo di apprendimento supervisionato ampiamente utilizzato nei problemi di classificazione.

IL RUOLO DI NET REPLY

Net Reply accelera lo sviluppo di casi d'uso per il network slicing sfruttando tecnologie come l'edge computing, l'IA e strumenti avanzati per la configurazione e l'ottimizzazione delle slice. Inoltre, Net Reply supporta casi d'uso innovativi come l'implementazione di servizi specializzati tramite BoxNET, che possono configurare facilmente e rapidamente reti temporanee basate su diverse tecnologie senza richiedere nuovi hardware da parte del cliente. Questa flessibilità consente soluzioni innovative in diverse aree, rendendo Net Reply un facilitatore chiave nella gestione efficiente delle slice e nell'innovazione continua dei servizi di rete.


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