L'evoluzione della rete dall'1G al 5G
Le generazioni di reti mobili si distinguono per alcune caratteristiche specifiche, tra cui la tecnologia utilizzata, la velocità di trasmissione dei dati e la latenza di rete.
Con le reti di prima generazione è stata introdotta sul mercato la chiamata vocale wireless. Con la seconda generazione sono state aggiunte le funzionalità SMS (Short Message Service) e MMS (Multimedia Message Service) per l'invio di messaggi di testo, mentre la terza ha nettamente accelerato la trasmissione dei dati, portandola da 200 kilobit al secondo (kps) a 40 megabit al secondo (Mbps). Oltre a introdurre diverse nuove funzionalità, la quarta generazione ha raddoppiato la velocità dei dati, che è arrivata a 100 Mbps. Le reti di quinta generazione promettono velocità di trasmissione pari a 10 gigabit al secondo (Gbps).
Il 5G trasformerà le nostre modalità di interazione
Le reti 5G offriranno velocità mai viste prima, con un'immediatezza tale da rendere difficile la distinzione dal tempo reale. Rispetto al 4G, questa ultima generazione può supportare fino a un milione di connessioni per chilometro quadrato. È il tipo di densità che serve per le città intelligenti, gli edifici smart, i veicoli a guida autonoma e l'Internet of Things (IoT), ormai in continua espansione. Anche le aspettative di consumatori e aziende sono in continua evoluzione, con un conseguente aumento della pressione sulle capacità delle reti 4G. Molti provider di servizi di telecomunicazione passano dal 4G al core 5G, sia per la maggiore domanda sia per le opportunità che questa ultima generazione della tecnologia offre.
Di seguito sono illustrati i tre scenari di utilizzo supportati dal 5G che distinguono questa generazione dalle precedenti:
Enhanced Mobile Broadband (eMBB)
Il 5G migliora le esperienze multimediali con throughput e allocazione di larghezza di banda di livello superiore.
Ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC)
Il 5G supporta i requisiti dei settori verticali per le applicazioni mission critical e intolleranti alla latenza, offrendo una latenza con valori inferiori ai millisecondi.
Massive Machine Type Communications (mMTC)
Il 5G permette di stabilire connessioni affidabili e convenienti per un volume elevato di dispositivi, senza sovraccaricare la rete.
Le nuove opportunità di business rese possibili dal 5G sono svariate e interessano più settori, tra i quali:
Automotive
Manutenzione preventiva, condivisione di vetture autonome, guida assistita
Energia
Manutenzione preventiva dell'infrastruttura, operazioni e stoccaggio in rete, misurazioni intelligenti
Servizi finanziari
Trading, pianificazione delle finanze personali, rilevamento delle frodi, operazioni con i clienti
Sanità
Diagnostica avanzata, analisi delle immagini, rilevamento tempestivo delle pandemie
Manifatturiero
Correzione dei processi, ottimizzazione, produzione on demand
Vendita al dettaglio e al consumo
Produzione personalizzata, previsione e analisi della domanda, distribuzione
Telecomunicazioni, media, intrattenimento
Manutenzione e ottimizzazione della rete, sicurezza con apprendimento autonomo, reti neurali, contenuti personalizzati
Logistica e trasporti
Autotrasporto e distribuzione autonoma, gestione del flusso di traffico
Come passare alle reti core 5G
I progetti di partnership per il 3G (3GPP) hanno indicato molte opzioni destinate ai provider di servizi che intendono passare a una rete core 5G. L'opzione uno rappresenta lo stato attuale dei provider di servizi dotati di una rete 4G.
Opzione uno
Un pacchetto EPC (Evolved Packet Core) standalone con una rete RAN (Radio Access Network) LTE (Long Term Evolution). EPC è il termine con cui il settore indica le reti core 4G. È il punto di partenza per la transizione dal 4G al 5G.
Opzione due
Una nuova rete core 5G standalone con una nuova rete radio 5G. L'opzione due è valida per i provider di nuove implementazioni di rete (anche noti come provider di servizi greenfield) e rappresenta lo stadio successivo per i fornitori che hanno già predisposto una rete 4G (noti come provider di servizi brownfield).
Opzione tre
Conservare l'EPC e la rete LTE e aggiungere una nuova tecnologia di rete radio 5G.
Opzione quattro
Aggiornare le reti LTE esistenti a Enhanced LTE (eLTE) e introdurre una rete core 5G nonché la nuova tecnologia radio 5G. La rete eLTE fa parte del piano utenti (un'estensione della rete 5G) ma non rientra nel piano di controllo.
Opzione cinque
Aggiornare le reti esistenti a eLTE e aggiungere una nuova rete core 5G.
Opzione sette (non c'è un'opzione sei!)
Aggiornare le reti LTE esistenti a eLTE e introdurre una rete core 5G nonché la nuova tecnologia radio 5G. Quest'architettura è simile all'opzione 4, ma in questo caso la rete eLTE fa parte anche del piano di controllo.
Opzioni per la transizione al 5G
Fare clic sull'immagine per visualizzarne una versione di maggiori dimensioni (viene aperta una nuova scheda)
Le opzioni uno, due e cinque fanno parte del gruppo di opzioni "standalone", che prevede una sola rete RAN. È considerata una situazione ideale, tuttavia la maggior parte dei provider di servizi hanno scelto inizialmente uno scenario non standalone per salvaguardare gli investimenti esistenti ed evitare di spendere ulteriormente in nuove infrastrutture di rete. L'opzione due è il risultato ottimale con una rete 5G end to end.
Perché scegliere una piattaforma cloud native containerizzata per il 5G core
Una rete core 5G è dotata di un'architettura di servizi con funzioni ortogonali scalabili in modo indipendente, mentre le funzioni EPC hanno ruoli che coincidono e si basano su un'architettura point to point. La rete core 5G semplifica l'integrazione di nuove funzioni che utilizzano un bus di messaggi per interagire con il piano di controllo. La rete implementa interfacce di programmazione delle applicazioni (API) RESTful che utilizzano query HTTP/2 per ottenere un livello elevato di flessibilità.
Una rete core 5G dovrebbe essere cloud native, distribuibile, scalabile e agile. Una rete core 4G non è in grado di fornire gli stessi servizi offerti da una rete core 5G, mentre le reti cloud native e containerizzate sono le più adatte a supportare quanto offerto dal 5G. Un approccio cloud native al core 5G implica il refactoring delle applicazioni esistenti e la progettazione di nuove applicazioni di rete core per ottenere una raccolta di microservizi che utilizza tecnologie basate sui container.
Con le tecnologie di containerizzazione, i microservizi che compongono un'applicazione core 5G conterranno tutto il necessario per il proprio funzionamento, incluse le librerie e le dipendenze specifiche delle applicazioni, il tutto entro uno spazio isolato e dedicato. Il guasto di un singolo componente o microservizio non causa l'arresto di tutta l'applicazione core 5G. Le applicazioni core 5G realizzate in questo modo hanno un comportamento più prevedibile in termini di tolleranza agli errori, scalabilità e impiego delle risorse cloud alla base.
Il partner open source per le reti core 5G
Una soluzione multivendor core 5G efficace utilizza una piattaforma applicativa cloud native per coniugare strumenti, tecnologie e carichi di lavoro. A sua volta, questa piattaforma applicativa basata sull'open source è in grado di supportare qualsiasi carico di lavoro, su qualsiasi footprint, in qualunque posizione, e offre ai provider di servizi la flessibilità che serve per realizzare la soluzione più adatta alle esigenze della propria organizzazione.
Red Hat offre una piattaforma applicativa cloud native che può essere adottata in qualsiasi ambiente e ubicazione e che offre la flessibilità, la sicurezza e le prestazioni necessarie per collocare più funzioni 5G in una rete.
Red Hat® OpenShift® è una piattaforma Kubernetes idonea per le telecomunicazioni, stabile e sicura, che fornisce gestione centralizzata e strumenti comuni per l'intera infrastruttura. Permette l'adozione di una strategia ibrida e multicloud affidabile, e di competere più efficacemente in un mercato con clienti che puntano all'innovazione e hanno aspettative elevate.
I provider di servizi possono ottimizzare la gestione end to end della propria rete con Red Hat® Ansible® Automation Platform e gestire la scalabilità con Red Hat Advanced Cluster Management for Kubernetes. Red Hat OpenShift Data Foundation offre ai provider di servizi uno storage permanente per eseguire i sistemi in modo ottimale.
Le soluzioni Red Hat per il 5G offrono un'architettura di riferimento collaudata che supporta applicazioni 5G preintegrate e certificate. Per accelerare il deployment e ottenere il massimo dal 5G, i provider di servizi di telecomunicazioni possono scegliere nell'ampio ecosistema di partner con accordi sul livello di servizio avanzati e servizi di consulenza erogati da Red Hat.
