APPROFONDIMENTO

Architettura end to end del 5G

 

L’architettura end to end del 5G si pone come obiettivo quello di fornire un’estrema flessibilità in termini di supporto e configurazione di funzionalità e servizi ed integrazione di accessi. Partendo dai building blocks della virtualizzazione (NFV), della programmabilità (SDN) e dell’automazione dei processi (SON), l’obiettivo è quello di realizzare una rete multi-tecnologia integrata sugli accessi wireless e wired (evoluzione di LTE, NR, WiFi, FWA). Tale flessibilità deriva, oltre che dagli abilitatori citati, da nuovi paradigmi architetturali quali la service based architecture, il dataless e la cloudification, che forniscono capability di modularità e flessibilità per i dispiegamenti dell’Operatore e nell’ottica di abilitare un approccio “Platform as a Service” multi-tenancy.
Un ulteriore componente è fornito dalle funzionalità di orchestrazione, per la gestione automatizzata delle capability di rete, delle applicazioni e dei servizi, ma anche per le attività di provisionig, administration e maintenance, per la riduzione della complessità di rete, dei costi di operation e del time to market dei servizi.
Per supportare questi cambiamenti architetturali le reti di trasporto ottica e IP devono evolvere di pari passo, integrandosi all’interno di un framework unico di gestione e configurazione, grazie alle capability dell’SDN, fornendo connettività dove richiesto e “on-demand”, secondo un networking orientato ai servizi e ai contenuti.
Infine, è essenziale associare le capability della rete in fibra (banda, consumo di energia, gestione) con i requisiti sempre più stringenti del nuovo accesso radio (throughput, latenza, affidabilità). Questo comporta sia il ricorso ad architetture virtualizzate in rete di accesso (V-RAN), sia alla sempre maggiore remotizzazione al bordo della rete dei contenuti per applicazioni real time, secondo l’approccio MEC.
Il design architetturale non dovrà limitarsi ai nuovi sistemi 5G, ma dovrà abbracciare l’evoluzione dei sistemi legacy, in modo da consentire un processo di sviluppo continuo dei servizi, evitando i fenomeni di decommissioning e frammentazione tipici delle architetture tradizionali.
La Figura A descrive una rappresentazione logica preliminare dell’architettura end to end del 5G.

 

Figura A: Architettura logica end to end del 5G

L’aspetto forse più critico in questa trasformazione digitale del business è il radicale cambio di “cultura aziendale” richiesto all’Operatore, che implica sviluppo di nuove competenze (a cavallo fra IT e rete). Infatti: è diffusa la convinzione dell’importanza strategica per l’Operatore di sviluppare delle competenze sul “software”, elemento chiave di questa trasformazione, spesso chiamata “Softwarizzazione delle Telecomunicazioni”. La rapida diffusione di soluzioni software Open Source per SDN-NFV sta creando opportunità (ad esempio in termini di riduzione costi), ma anche il rischio di una mancanza di allineamento e convergenza verso modelli di riferimento ed interfacce standards.
Questa trasformazione digitale del business dell’Operatore troverà una prima concreta espressione nell’infrastruttura 5G, che sarà profondamente diversa dalle attuali reti 4G. Non si tratterà, infatti, solo di un aumento di banda, di migliori prestazioni e di una maggiore affidabilità: il 5G assumerà dunque le caratteristiche di un’infrastruttura altamente distribuita, capace da una parte di portare a convergenza, grazie a SDN e NFV, l’accesso fisso e mobile e dall’altro di integrare capacità di processing, storage e networking nei PoP (che diventeranno dei mini-DC). In particolare, con il disaccoppiamento dei sistemi hardware dal software e con la virtualizzazione di tutte le funzionalità di rete (non solo le cosiddette middle-box, ma anche i livelli 2 e 3 di rete), sarà abilitato il modello X-as-a-Service, dove il servizio diventa un’unità di orchestrazione (multi-livello e multi-dominio). Gli Operatori dovranno essere preparati a cogliere le opportunità offerte dalla flessibilità e programmabilità (attraverso API) del 5G: queste caratteristiche permetteranno infatti di abilitare nuovi scenari di servizi. Ad esempio AT&T [1] [BM1] considera il 5G un’infrastruttura integrata volta ad abilitare una vasta gamma di nuovi servizi: da nuovi paradigmi di comunicazione al controllo di sistemi di robotica avanzata per applicazioni sia industriali/agricole sia per contesti puramente sociali.
Una trasformazione delle Telecomunicazione che consentirà agli attuali Operatori possibili risparmi e maggiore efficienza, ma determinerà anche l’abbassamento della soglia di ingresso per nuovi Operatori e Fornitori di Servizi: infatti SDN e NFV stanno già attuando lo spostamento della competizione verso modelli di tipo Opex. In questo senso il regolatorio avrà un’importanza chiave nella definizione dei nuovi equilibri dei futuri ecosistemi.

 

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