Creare una rete 5G privata

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Questo articolo è il secondo di due articoli sulla distribuzione di reti 5G private.

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Esistono quattro componenti critici per una rete 5G privata: le funzioni radio e di rete locali, la piattaforma di calcolo perimetrale, l'ecosistema di applicazioni e il cloud. Le soluzioni di rete 5G private vengono spesso create come una raccolta di componenti separati integrati. Questo approccio di integrazione libera potrebbe avere senso in termini di punti di demarcazione fisici e organizzativi, ma presenta svantaggi. I problemi seguenti sono intrinseci in questo approccio:

  • Difficile da distribuire
  • Difficile da gestire
  • Costoso da ridimensionare
  • Not secure

Microsoft offre un approccio diverso per aiutare gli operatori a sfruttare l'opportunità di offrire un 5G privato alle aziende. Questa soluzione di rete 5G privata gestita dal cloud offre tecnologia mobile core nativa del cloud, edge computing avanzato e una scelta flessibile di partner radio e applicazioni. La soluzione è progettata per essere distribuita e gestita dagli operatori. È appropriato per vari verticali del settore. L'approccio Microsoft per le reti 5G private offre vantaggi sia agli operatori che alle aziende e una scelta di piattaforme e applicazioni.

Il calcolo edge multiaccess privato di Azure è una soluzione per l'integrazione di calcolo edge, rete e applicazioni in un'ampia gamma di piattaforme perimetrali. È progettato per aiutare operatori e partner a offrire soluzioni MEC ad alte prestazioni alle aziende.

Diagram that shows the Azure private multiaccess edge compute stack.

Piattaforma Azure Stack per i dispositivi perimetrali

Le risorse di calcolo perimetrali multiaccess privato possono essere distribuite in più piattaforme basate su soluzioni Di Azure Stack . Le soluzioni Di Azure Stack estendono servizi e funzionalità di Azure a vari ambienti, dal data center alle sedi perimetrali e agli uffici remoti. Le aziende possono usare Azure Stack per creare, distribuire ed eseguire app ibride e edge computing in modo coerente in tutti gli ecosistemi IT.

Azure Stack Edge è un'appliance perimetrale gestita da Azure che offre l'intelligenza, l'archiviazione e il calcolo di Azure nell'ambiente aziendale. Nell'ambito della soluzione di calcolo perimetrale multiaccess privato, Azure Stack Edge offre un singolo punto per l'elaborazione dei dati della rete mobile all'perimetro. Consente un'interruzione intelligente e locale dell'elaborazione dei dati per un'elaborazione più rapida e un consumo di larghezza di banda inferiore.

Private 5G Core di Azure

Il componente finale dell'architettura Microsoft per le reti 5G private è il core per dispositivi mobili 4G/5G, distribuito come core 5G autonomo con una funzione di interazione 4G facoltativa per abilitare il supporto per 4G LTE RAN. Private 5G Core è una soluzione completamente virtualizzata e nativa del cloud che include funzioni di rete di base 5G standard.

Diagram that shows the key components of Private 5G Core.

Azure automatizza la distribuzione e la configurazione di Private 5G Core in Azure Stack Edge. Per distribuire e aggiornare la configurazione di rete, l'operatore di rete può usare uno o tutti questi strumenti:

  • Interfaccia utente grafica Web portale di Azure
  • API REST di Azure Resource Manager
  • Modelli di distribuzione (modelli arm e/o Terraform)

Gli operatori possono usare la sintassi dichiarativa, in formato DATI JSON standard o Bicep, per configurare il core. Ciò consente l'integrazione con pipeline CI/CD come Azure DevOps o GitHub Actions per distribuzioni e aggiornamenti ripetibili in più siti di rete.

Gli operatori non devono distribuire 5G per trarre vantaggio da una rete 5G privata abilitata per il cloud. I clienti e gli operatori aziendali possono distribuire una rete 5G privata in un ambiente solo 4G, solo 5G o ibrido-4G/5G. Private 5G Core supporta la transizione da 4G a una rete autonoma 5G, in modo che le aziende possano iniziare con un'implementazione 4G e successivamente eseguire la migrazione a 5G o distribuire una soluzione privata 4G/5G ibrida.

Orchestrazione di Azure per carichi di lavoro perimetrali

Azure offre diversi strumenti per l'onboarding di applicazioni perimetrali e funzioni di rete. La soluzione 5G privata Microsoft usa Azure Arc e Gestione funzioni di rete di Azure.

Azure Arc può semplificare infrastrutture complesse distribuite in ambienti locali, perimetrali e multicloud ed estendere la gestione di Azure a questi ambienti.

Per i carichi di lavoro delle funzioni di rete, Network Function Manager è un servizio di orchestrazione nativo del cloud che i clienti possono usare per distribuire e effettuare il provisioning di funzioni di rete nelle piattaforme di Azure Stack. La piattaforma Azure Stack Edge Pro supporta Gestione funzioni di rete e ha una GPU predefinita. Se usato con Azure Stack Edge, Network Function Manager offre la distribuzione, il provisioning e la gestione basata sul cloud di funzioni di rete o app in esecuzione nel perimetro privato, direttamente dal portale di Azure. Si tratta di un servizio gestito, quindi un provider di servizi gestiti da Azure gestisce gli aggiornamenti, la gestione del ciclo di vita e il supporto per le funzioni di rete e le applicazioni nel dispositivo perimetrale. La piattaforma supporta macchine virtuali e carichi di lavoro in contenitori e una o due GPU per l'accelerazione.

Caratteristiche della soluzione di Azure

Questa soluzione riduce significativamente il costo totale di proprietà del funzionamento di una rete cellulare privata. Gli attributi seguenti contribuiscono alla riduzione dei costi:

Rete 5G privata telco come servizio

Azure consente agli operatori di distribuire un core mobile come servizio CBRS/4G/5G completo. L'approccio 5G privato di rete distribuita come servizio cambia il modo in cui le reti 5G private vengono distribuite e gestite. Offre agli operatori maggiore flessibilità e consente loro di fornire la funzionalità di base per dispositivi mobili come servizio ospitato e gestito.

La soluzione può essere integrata con un'ampia gamma di sistemi di rete di accesso radio (RAN) e sim (Subscriber Identity Management) tramite l'ecosistema partner Microsoft. Oltre all'integrazione con altre applicazioni in Azure, ad esempio Azure Machine Learning e hub IoT di Azure, la soluzione include funzionalità predefinite necessarie per le integrazioni dei servizi da parte delle aziende. Queste funzionalità in genere comportano costi e calcolo separati e richiedono operazioni complesse, ma queste funzioni sono incluse come parte di questa soluzione. Non è necessario alcun hardware aggiuntivo. La soluzione fornisce anche criteri locali integrati per abilitare il trattamento del traffico differenziato in base ai criteri SIM configurati nel cloud di Azure e sincronizzati con Azure Private 5G Core.

Soluzione nativa del cloud

Poiché usa sia il cloud di Azure che Azure Stack Edge, questa architettura della soluzione offre i vantaggi dell'economia cloud e un modello di consumo con pagamento in base al consumo. I clienti possono ridimensionare e distribuire la soluzione per i carichi di lavoro correnti ed evitare il rischio di sottostimare o sovrastimare i requisiti delle risorse. Il cloud di Azure offre anche la sicurezza avanzata e la conformità alla privacy predefinita. I clienti possono distribuire in modo sicuro la soluzione in verticali che richiedono una rigorosa privacy dei dati, ad esempio assistenza sanitaria, governo, sicurezza pubblica e difesa. La distribuzione di una soluzione basata su edge che usa Azure Stack Edge offre servizi di connettività e la possibilità di distribuire applicazioni perimetrali. Questa combinazione consente ai clienti di distribuire applicazioni perimetrali che richiedono un'elaborazione di calcolo perimetrale e a bassa latenza.

Gestione del cloud, automazione e osservabilità

La soluzione viene gestita in remoto tramite il cloud di Azure. Si tratta di una soluzione multi-tenant che fornisce il controllo degli accessi in base al ruolo agli amministratori di rete, consentendo loro di visualizzare, gestire e controllare le reti 5G private e i SIM. La gestione del cloud offre risparmi sui costi per diversi motivi:

  • La soluzione può essere eseguita senza la necessità di inviare tecnici o agenti a un sito.
  • La gestione cloud elimina la necessità di un sistema di supporto operativo (OSS) locale aggiuntivo.
  • Le API northbound esposte possono essere facilmente integrate con soluzioni SIM e OSS/BSS (business support system) esistenti.

Automazione offre un'esperienza utente migliore e semplifica la distribuzione. L'automazione può ridurre la distribuzione delle soluzioni da settimane a ore, indipendentemente dal fatto che la distribuzione sia gestita dall'operatore, da un provider di servizi gestiti (MSP) o da un partner. Senza automazione, la scalabilità necessaria per distribuire una soluzione a migliaia di aziende e consumer non è raggiungibile. Automazione di Azure offre automazione basata sul cloud, aggiornamenti del sistema operativo e un servizio di configurazione che supporta la gestione coerente in ambienti Azure e non Azure. Include automazione dei processi, gestione della configurazione, gestione degli aggiornamenti, funzionalità condivise e funzionalità eterogenee.

Diagram that describes Azure Monitor.

L'approccio single-pane-of-glass non consente solo agli operatori di distribuire il servizio. Crea anche rapidamente un'istanza del servizio di rete 5G privato su larga scala per le aziende. Il portale può quindi essere usato per il controllo completo dei servizi e l'automazione, tra cui la configurazione, l'errore e la gestione delle prestazioni.

Azure Private 5G Core e Azure Stack Edge segnalano metriche e allarmi a Monitoraggio di Azure per fornire informazioni dettagliate sulla rete. Gli operatori possono usare queste informazioni dettagliate per l'automazione a ciclo chiuso e per fornire la garanzia del servizio ai clienti. Oltre alle informazioni dettagliate sulla rete, questi dati possono fornire utili business intelligence e monetizzazione di rete ai clienti aziendali.

Integrazione con servizi di Azure

Questa soluzione consente un ecosistema di applicazioni per operatori e clienti aziendali. Queste applicazioni includono applicazioni di business intelligence e analisi e applicazioni di intelligenza artificiale e machine learning di Microsoft e altri. Il calcolo perimetrale multiaccess privato di Azure combina private 5G Core e l'ambiente di calcolo perimetrale gestito da Azure in un'unica architettura. Questa condivisione consente alle aziende di spostare i dati all'interno e all'esterno delle reti mobili per l'elaborazione e scegliere quali dati devono essere elaborati in loco e che devono essere inviati al cloud.

Diagram that shows some of the integrated applications.

MEC per reti e applicazioni

Un operatore deve fornire sia l'infrastruttura radio locale che il calcolo gestito per un servizio di rete 5G privato. Per l'elaborazione di servizi cloud e applicazioni è necessario anche un componente di cloud edge computing. Una soluzione è un edge condiviso in cui le funzioni di rete mobile e le applicazioni perimetrali locali vengono eseguite side-by-side. Vengono eseguiti in un framework di sicurezza zero-trust comune fornito da Azure Stack Edge. Questo approccio offre una perfetta integrazione tra la rete 5G, il calcolo perimetrale e il cloud e riduce significativamente CapEx e OpEx.

Le soluzioni alternative prevedono la suddivisione delle funzioni di calcolo in due set: uno gestito dall'operatore e l'altro dall'organizzazione o da un altro provider di servizi gestiti. In questo approccio, l'architettura della soluzione suddivide la gestione, ma le aziende traggono vantaggio dall'uso di Azure come livello di gestione comune sia per le applicazioni che per le reti.

Si consideri, ad esempio, uno scenario in cui il cliente aziendale è una catena di vendita al dettaglio con centinaia di negozi. L'azienda può scegliere di integrare un set selezionato di applicazioni connesse moderne con la rete 5G privata in una singola piattaforma di calcolo gestita dall'operatore. In alternativa, l'azienda può usare due piattaforme di calcolo distinte in ogni posizione: una per le funzioni di rete mobile (gestite dall'operatore) e un'altra per eseguire applicazioni cloud distribuite e sviluppate dall'organizzazione. L'architettura offrirà flessibilità per l'azienda e l'operatore.

L'esperienza telco

Questa soluzione soddisfa i requisiti ad alte prestazioni, disponibilità elevata e bassa latenza dei servizi cloud di telecomunicazione. È ottimizzato per aiutare gli operatori e i provider di servizi cloud a gestire e controllare i servizi di rete 5G privati per i clienti aziendali. Risolvendo i requisiti dell'infrastruttura delle reti 5G private in una piattaforma facile e altamente scalabile, la soluzione consente agli operatori di concentrarsi sui propri punti di forza e portare il valore del cloud ai clienti.

Domande dei clienti aziendali

Man mano che le aziende diventano consumatori più istruiti dei servizi di rete 5G privati, cercheranno funzionalità specifiche allineate ai requisiti e ai casi d'uso specifici. Ecco alcune delle domande che gli operatori di telefonia mobile possono aspettarsi di sentire dai potenziali clienti aziendali:

Come sono integrate le piattaforme core e perimetrali per dispositivi mobili?

Il calcolo edge multiaccess privato di Azure combina private 5G Core e l'ambiente di calcolo perimetrale in un'unica architettura. L'integrazione perfetta tra il core e l'edge garantisce che la soluzione di rete privata funzioni come previsto. Le soluzioni multi-fornitore possono portare a lunghe integrazioni e sfide quando si verificano problemi tecnici. Poiché le reti 5G private potrebbero gestire applicazioni cruciali, le interruzioni non sono accettabili.

La soluzione offre la gestione end-to-end?

La gestione end-to-end deve incorporare i servizi di Azure e dei partner in un framework di gestione comune. Azure offre attualmente coerenza per la piattaforma perimetrale, Kubernetes e Private 5G Core. È anche consigliabile che gli operatori sviluppino o integrano la gestione degli ordini e dei servizi tramite le API di Azure per semplificare il consumo di reti 5G private.

La soluzione è affidabile?

Il calcolo edge multiaccess privato di Azure supporta più livelli di affidabilità. Le aziende prevedono connettività a disponibilità elevata per carichi di lavoro cruciali. Azure offre una distribuzione perimetrale multinodo con cluster locali servizio Azure Kubernetes (AKS) per eseguire i contenitori 5G Core privati. Per informazioni sul contratto di servizio 5G Core privato, vedere la pagina contratto di servizio di Azure dopo che il prodotto raggiunge la disponibilità generale.

La soluzione è semplice, ma abbastanza flessibile da ridimensionare in modo dinamico?

Man mano che le aziende si rendono conto dei vantaggi dell'esecuzione di applicazioni e operazioni in una rete 5G privata, il footprint di rete si espanderà in altre aree aziendali e in altri siti. Gli operatori dovranno ridimensionare queste soluzioni in modo rapido e conveniente. La presenza di un core per dispositivi mobili basato sul cloud offre un vantaggio significativo in questo scenario.

Quanto è sicura la rete?

La distribuzione efficace del modello di sicurezza Azure Zero Trust all'interno di un'architettura comune consente di garantire un'applicazione coerente dei criteri di sicurezza sia per le funzioni dell'operatore che per le funzioni aziendali. Il modello di sicurezza è abilitato in tutti i componenti del servizio di Azure.

La rete 5G privata si integrerà con le applicazioni aziendali esistenti e supporterà i dispositivi?

L'approccio di Azure consiste nel fornire API aperte e standardizzate, provisioning sim e gestione dei profili per l'integrazione con applicazioni e dispositivi aziendali. Le partnership di Azure con la maggior parte delle applicazioni di rete e dei fornitori di dispositivi possono offrire un'integrazione uniforme. Poiché Microsoft possiede sia il cloud che i componenti di base per dispositivi mobili, l'integrazione con sistemi OSS/BSS è semplificata.

Come posso vedere cosa sta succedendo nella rete?

Con una soluzione unificata di Azure, le aziende e gli operatori possono visualizzare, gestire e monitorare tutto, dai dati di telemetria al traffico di rete usando un unico strumento di gestione. La gestione comune del ciclo di vita, i criteri di sicurezza e l'orchestrazione offrono visibilità e controllo end-to-end per la gestione del servizio.

La piattaforma supporta l'automazione del servizio e l'orchestrazione?

I contenitori e i microservizi sono i blocchi predefiniti per le applicazioni aziendali. La possibilità di automatizzare e orchestrare nuovi servizi mobili è essenziale per gli operatori e le aziende quando creano nuove applicazioni e servizi nelle reti 5G. Le aziende devono anche essere in grado di ospitare queste applicazioni in locale o nel cloud. La soluzione Azure offre automazione e orchestrazione in tutti i domini e le funzioni di rete: fisici, virtuali e cloud.

Ricerca per categorie analizzare i dati della rete mobile?

Connessione dispositivi generano dati utili per le aziende. Con questa soluzione, le aziende possono inserire dati nell'ambiente Azure con sicurezza avanzata. Possono usare questi dati per intelligenza artificiale, Machine Learning e analisi, incluse l'analisi tramite strumenti di Business Intelligence di Microsoft e altri.

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Questo articolo viene gestito da Microsoft. Originariamente è stato scritto dai seguenti contributori.

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