Compartilhar via

Criar uma rede 5G privada

  • Artigo

Este artigo é o segundo de dois artigos sobre a implantação de redes 5G privadas.

Ir para o primeiro artigo

Há quatro componentes críticos para uma rede 5G privada: as funções locais de rádio e rede, a plataforma de computação de borda, o ecossistema de aplicativos e a nuvem. As soluções de rede 5G privada são muitas vezes construídas como uma coleção de componentes vagamente integrados. Essa abordagem de integração solta pode fazer sentido em termos de pontos de demarcação física e organizacional, mas tem desvantagens. Os seguintes problemas são inerentes a esta abordagem:

  • Difícil de implantar
  • Difícil de gerenciar
  • Alto custo para escalar
  • Não seguro

A Microsoft oferece uma abordagem diferente para ajudar as operadoras a aproveitar a oportunidade de fornecer o 5G privado às empresas. Esta solução de rede 5G privada gerenciada em nuvem apresenta tecnologia de núcleo móvel nativa da nuvem, computação de borda avançada e uma escolha flexível de parceiros de rádio e aplicativos. A solução foi projetada para ser entregue e gerenciada pelos operadores. É apropriado para vários verticais da indústria. A abordagem da Microsoft para redes 5G privadas oferece vantagens para operadoras e empresas, além de uma variedade de plataformas e aplicativos.

A computação de borda de multiacesso privada do Azure é uma solução para integrar computação de borda, rede e aplicativos em uma variedade de plataformas de borda. Ela foi projetada para ajudar operadores e parceiros a fornecer soluções MEC de alto desempenho para empresas.

Diagram that shows the Azure private multiaccess edge compute stack.

Plataforma Azure Stack para a borda

A computação de borda de multiacesso privada pode ser implantada em várias plataformas com as soluções do Azure Stack. As soluções do Azure Stack estendem os serviços e as funcionalidades para vários ambientes, do datacenter a localizações de borda e escritórios remotos. As empresas podem usar o Azure Stack para criar, implantar e executar aplicativos híbridos e de computação de borda de forma consistente em ecossistemas de TI.

O Azure Stack Edge é um dispositivo de borda gerenciado pelo Azure que traz a computação, o armazenamento e a inteligência do Azure para o ambiente corporativo. Como parte da solução de computação de borda de multiacesso privada, o Azure Stack Edge fornece um único ponto para processar dados de rede móvel na borda. Ele permite a separação local e inteligente do processamento de dados para um processamento mais rápido e menor consumo de largura de banda.

Azure Private 5G Core

O componente final da arquitetura da Microsoft para redes 5G privadas é o núcleo móvel 4G/5G, que é implantado como um núcleo 5G autônomo com uma função de interfuncionamento 4G opcional para permitir o suporte ao 4G LTE RAN. O Private 5G Core é uma solução nativa da nuvem totalmente virtualizada que inclui funções de rede principal 5G padrão.

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

O Azure automatiza a implantação e a configuração do Private 5G Core no Azure Stack Edge. Para implantar e atualizar a configuração de rede, o operador de rede pode usar qualquer uma ou todas estas ferramentas:

  • O GUI Web do portal do Azure
  • API REST do Azure Resource Manager
  • Modelos de implantação (modelos ARM e/ou Terraform)

Os operadores podem usar a sintaxe declarativa, no formato de dados JSON ou Bicep padrão, para configurar o núcleo. Isso permite a integração com pipelines de CI/CD, como Azure DevOps ou GitHub Actions, para implantações e atualizações repetíveis em vários sites de rede.

As operadoras não precisam implantar o 5G para se beneficiar de uma rede 5G privada habilitada para nuvem. Clientes e operadores corporativos podem implantar uma rede 5G privada em um ambiente somente 4G, 5G ou híbrido 4G/5G. O Private 5G Core suporta a transição do 4G para uma rede autônoma 5G para que as empresas possam começar com uma implementação 4G e depois migrar para o 5G ou implantar uma solução privada híbrida 4G/5G.

Orquestração do Azure para cargas de trabalho de borda

O Azure fornece várias ferramentas para integração de aplicativos de borda e funções de rede. A solução 5G privada da Microsoft usa o Azure Arc e o Gerenciador de Funções de Rede do Azure.

O Azure Arc pode simplificar infraestruturas complexas que são distribuídas em ambientes locais, de borda e multicloud e estender o gerenciamento do Azure para esses ambientes.

Para cargas de trabalho de função de rede, o Gerenciador de Funções de Rede é um serviço de orquestração nativo da nuvem que os clientes podem usar para implantar e provisionar funções de rede em plataformas do Azure Stack. A plataforma Azure Stack Edge Pro dá suporte ao Gerenciador de Funções de Rede e tem uma GPU interna. Quando usado com o Azure Stack Edge, o Gerenciador de Funções de Rede fornece implantação, provisionamento e gerenciamento baseado em nuvem de funções de rede ou aplicativos executados na borda privada, diretamente do portal do Azure. É um serviço gerenciado, portanto, um provedor de serviços gerenciado pelo Azure lida com atualizações, gerenciamento do ciclo de vida e suporte para funções de rede e aplicativos no dispositivo de borda. A plataforma oferece suporte a máquinas virtuais e cargas de trabalho em contêineres e uma ou duas GPUs para aceleração.

Características da solução do Azure

Essa solução reduz significativamente o custo total de propriedade da operação de uma rede celular privada. Os seguintes atributos contribuem para a redução de custos:

Rede como serviço 5G privada de telecomunicações

O Azure permite que as operadoras implantem um núcleo móvel CBRS/4G/5G completo como um serviço. A abordagem de rede 5G privada como serviço muda a forma como as redes 5G privadas são implantadas e gerenciadas. Ele dá às operadoras mais flexibilidade e permite que elas forneçam a funcionalidade principal móvel como um serviço hospedado e gerenciado.

A solução pode ser integrada com uma variedade de sistemas de rede de acesso de rádio (RAN) e gerenciamento de identidade de assinante (SIM) por meio do ecossistema de parceiros da Microsoft. Além da integração com outros aplicativos no Azure, como Azure Machine Learning e Hub IoT do Azure, a solução tem recursos internos que as empresas precisam para integrações de serviço. Esses recursos normalmente incorrem em custo e computação separados e exigem operações complexas, mas essas funções são incluídas como parte dessa solução. Nenhum hardware adicional é necessário. A solução também fornece política local integrada para permitir um tratamento de tráfego diferenciado com base em políticas SIM configuradas na nuvem do Azure e sincronizadas com o Azure Private 5G Core.

Solução nativas de nuvem

Como usa a nuvem do Azure e o Azure Stack Edge, essa arquitetura de solução traz os benefícios da economia de nuvem e um modelo de consumo pré-pago. Os clientes podem dimensionar e implantar a solução para cargas de trabalho atuais e evitar o risco de subestimar ou superestimar os requisitos de recursos. A nuvem do Azure também fornece conformidade interna de segurança e privacidade aprimoradas. Os clientes podem implantar com segurança a solução para verticais que exigem leis de privacidade de dados rigorosas, como saúde, governo, segurança pública e defesa. A implantação de uma solução baseada em borda que usa o Azure Stack Edge fornece serviços de conectividade e a capacidade de implantar aplicativos de borda. Essa combinação ajuda os clientes a implantar aplicativos de borda que exigem processamento de computação de borda e baixa latência.

Gerenciamento, automação e observabilidade da nuvem

A solução é gerenciada remotamente por meio da nuvem do Azure. É uma solução multilocatária que oferece controle de acesso baseado em função aos administradores de rede, permitindo que eles visualizem, gerenciem e controlem redes 5G privadas e SIMs. O gerenciamento de nuvem proporciona economia de custos por vários motivos:

  • A solução pode ser atendida sem a necessidade de enviar técnicos ou agentes para um local.
  • O gerenciamento de nuvem elimina a necessidade de um sistema de suporte a operações (OSS) local adicional.
  • As APIs expostas ao norte podem ser facilmente integradas com soluções SIM e OSS/BSS (sistema de suporte comercial) existentes.

A automação proporciona uma melhor experiência do usuário e simplifica a implantação. A automação pode reduzir a implantação da solução de semanas para horas, independentemente de a implantação ser gerenciada pelo operador, por um provedor de serviços gerenciados (MSP) ou por um parceiro. Sem automação, a escala necessária para implantar uma solução para milhares de empresas e consumidores é inatingível. A Automação do Azure oferece um serviço de automação baseado em nuvem, atualizações de sistema operacional e serviços de configuração que dão suporte ao gerenciamento consistente nos ambientes Azure e não Azure. Ela inclui a automação de processos, o gerenciamento de configuração, o gerenciamento de atualizações, funcionalidades compartilhadas e recursos heterogêneos.

Diagram that describes Azure Monitor.

A abordagem de painel único não permite apenas que os operadores implantem o serviço. Também instancia rapidamente o serviço de rede 5G privada em escala para suas empresas. O portal pode então ser usado para garantia de serviço completo e automação, incluindo gerenciamento de configuração, falhas e desempenho.

O Azure Private 5G Core e o Azure Stack Edge relatam métricas e alarmes ao Azure Monitor para fornecer insights de rede. Os operadores podem usar esses insights para automação de circuito fechado e para fornecer garantia de serviço aos clientes. Além dos insights de rede, esses dados podem fornecer business intelligence útil e monetização de rede para clientes corporativos.

Integração com serviços do Azure

Essa solução possibilita um ecossistema de aplicativos para operadoras e clientes corporativos. Esses aplicativos incluem aplicativos de business intelligence e análise e aplicativos de IA e aprendizado de máquina da Microsoft e outros. A computação de borda de multiacesso privada do Azure combina o Private 5G Core e o ambiente de computação de borda gerenciado pelo Azure em uma única arquitetura. Essa colocação permite que as empresas movam dados para dentro e para fora de suas redes móveis para processamento e escolham quais dados devem ser processados no local e quais devem ser enviados para a nuvem.

Diagram that shows some of the integrated applications.

MEC para redes e aplicações

Uma operadora precisa fornecer a infraestrutura de rádio local e a computação gerenciada para um serviço de rede 5G privado. Um componente de computação de borda em nuvem também é necessário para processar serviços e aplicativos em nuvem. Uma solução é uma borda compartilhada onde as funções de rede móvel e os aplicativos de borda local são executados lado a lado. Eles são executados em uma estrutura de segurança comum de confiança zero fornecida pelo Azure Stack Edge. Essa abordagem fornece integração perfeita entre a rede 5G, a computação de borda e a nuvem, e reduz significativamente o CapEx e o OpEx.

As soluções alternativas envolvem a divisão das funções de computação em dois conjuntos: um gerenciado pelo operador e outro pela empresa ou outro provedor de serviços gerenciados. Nessa abordagem, a arquitetura da solução divide o gerenciamento, mas as empresas se beneficiam do uso do Azure como a camada de gerenciamento comum para redes e aplicativos.

Por exemplo, considere um cenário em que o cliente corporativo é uma rede de varejo com centenas de lojas. A empresa pode optar por integrar um conjunto selecionado de aplicativos conectados modernos com a rede 5G privada em uma única plataforma de computação gerenciada pela operadora. Como alternativa, a empresa pode usar duas plataformas de computação distintas em cada local: uma para as funções de rede móvel (gerenciadas pela operadora) e outra para executar aplicativos distribuídos em nuvem e desenvolvidos pela empresa. A arquitetura proporcionará flexibilidade para a empresa e para o operador.

A experiência das telecomunicações

Essa solução atende aos requisitos de alto desempenho, alta disponibilidade e baixa latência dos serviços de nuvem de telecomunicações. Ela é otimizada para ajudar operadoras e MSPs a gerenciar e controlar serviços de rede 5G privada para seus clientes corporativos. Ao atender aos requisitos de infraestrutura das redes 5G privadas em uma plataforma contínua e altamente escalável, a solução permite que as operadoras se concentrem em seus pontos fortes e tragam o valor da nuvem para seus clientes.

Perguntas de clientes corporativos

À medida que as empresas se tornam consumidores mais instruídos de serviços de rede 5G privada, elas vão buscar recursos específicos que se alinhem com seus requisitos e casos de uso exclusivos. Aqui estão algumas das perguntas que as operadoras móveis podem esperar ouvir de possíveis clientes corporativos:

Qual é o nível de integração das plataformas móveis de núcleo e borda?

A computação de borda de multiacesso privada do Azure combina o Private 5G Core e o ambiente de computação de borda em uma única arquitetura. A integração perfeita entre o núcleo e a borda fornece garantia de que a solução de rede privada funcionará conforme o esperado. Soluções de vários fornecedores podem levar a longas integrações e desafios quando surgem problemas técnicos. Como as redes 5G privadas podem lidar com aplicações críticas, interrupções não são aceitáveis.

A solução oferece gerenciamento de ponta a ponta?

O gerenciamento de ponta a ponta precisa incorporar o Azure e os serviços de parceiros em uma estrutura de gerenciamento comum. Atualmente, o Azure fornece consistência para a plataforma de borda, o Kubernetes e o Private 5G Core. Também recomendamos que as operadoras desenvolvam ou integrem seu gerenciamento de pedidos e serviços por meio das APIs do Azure para fornecer automação para simplificar o consumo de redes 5G privadas.

A solução é confiável?

A computação de borda de multiacesso privada do Azure dá suporte a várias camadas de confiabilidade. As empresas esperam conectividade de alta disponibilidade para cargas de trabalho críticas. O Azure fornece implantação de borda de vários nós com clusters locais do Serviço de Kubernetes do Azure (AKS) para executar os contêineres do Private 5G Core. Para obter informações sobre o SLA do Private 5G Core, consulte a página SLA do Azure depois que o produto atingir a disponibilidade geral.

A solução é simples, mas flexível o suficiente para escalar dinamicamente?

À medida que as empresas percebem os benefícios de executar aplicativos e operações em uma rede 5G privada, a pegada da rede se expandirá para outras áreas de negócios e outros locais. As operadoras precisarão escalar essas soluções de forma rápida e econômica. Ter um núcleo móvel baseado em nuvem oferece uma vantagem significativa nesse cenário.

Qual é o nível de segurança da rede?

A implantação efetiva do modelo de segurança Zero Trust do Azure em uma arquitetura comum ajuda a garantir a aplicação consistente da política de segurança em funções corporativas e de operador. O modelo de segurança está habilitado em todos os componentes de serviço do Azure.

A rede 5G privada se integrará aos meus aplicativos de negócios existentes e suportará meus dispositivos?

A abordagem do Azure é fornecer APIs abertas e padronizadas, provisionamento de SIM e gerenciamento de perfil para integração com aplicativos e dispositivos de negócios. As parcerias do Azure com a maioria dos fornecedores de aplicativos e dispositivos de rede podem ajudar a fornecer uma integração suave. Como a Microsoft possui a nuvem e os componentes principais móveis, a integração com sistemas OSS/BSS é simplificada.

Como posso ver o que está acontecendo na minha rede?

Com uma solução unificada do Azure, empresas e operadores podem exibir, gerenciar e monitorar tudo, desde dados de telemetria até tráfego de rede, usando uma única ferramenta de gerenciamento. O gerenciamento comum do ciclo de vida, a política de segurança e a orquestração fornecem visibilidade e controle de ponta a ponta para o gerenciamento do serviço.

A plataforma suporta automação e orquestração de serviços?

Contêineres e microsserviços são os blocos de construção para aplicativos de negócios. A capacidade de automatizar e orquestrar novos serviços móveis é essencial para operadoras e empresas à medida que constroem novos aplicativos e serviços em suas redes 5G. As empresas também precisam ser capazes de hospedar esses aplicativos no local ou na nuvem. A solução do Azure fornece automação e orquestração em todos os domínios e funções de rede: física, virtual e nuvem.

Como faço para analisar dados de rede móvel?

Os dispositivos conectados geram dados que podem ser úteis para as empresas. Com essa solução, as empresas podem trazer dados para o ambiente do Azure com segurança aprimorada. Eles podem usar esses dados para IA, aprendizado de máquina e análise, incluindo análise por meio de ferramentas de business intelligence da Microsoft e outros.

Colaboradores

Esse artigo é mantido pela Microsoft. Ele foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.

Autor principal:

Outro colaborador:

Para ver perfis não públicos do LinkedIn, entre no LinkedIn.

Próximas etapas