Small Cella Funkciók Virtualizációja

A vezeték nélküli hálózatokon belüli virtualizációt eleinte 4G macro cellás hálózatok központi eszközeinek virtualizációjánál alkalmazták. Ezek voltak a kezdeti Virtuális EPC-k (vEPC). Ezt követően a RAN hálózatokban is megjelent a virtualizáció. Miközben a hagyományos macro cellás hálózatok virtualizációja már már egyre elterjedtebb megoldás a small cellás hálózatokban még mindíg nem volt jellemző technológia. Ennek lehetséges okai között a small cellás rendszereknek a macro hálózatoktól eltérő tulajdonságai és felhasználási módjai kereshetőek. A virtualizáció azonban a small cellák számára szintén jelentős előnyökkel járhat, amiket érdemes lehet kihasználni. Ezek közül az egyik legjelentősebb lehet a multi-operator RAN sharing use case, ahol több szolgáltató együttes jelenléte egy megosztott közös hálózaton, melyet gyakran egy Neutral Host üzemeltet.

Az Európai Távközlési Szabványügyi Intézet (ETSI) 9 különböző virtualizációs felhasználási esetet dolgozott ki. Ezek az ETSI használati esetek.

Az ETSI NFV felhasználási példákat  dolgozott ki a hálózati funkciók virtualizálásához (NFV). Az ETSI által azonosított felhasználási példák (use case) a következők:

  • 1. use case: Network Functions Virtualization Infrastructura mint szolgáltatás (NFVIaaS)
  • 2. use case: Virtuális hálózati funkció mint szolgáltatás
  • 3. use case: Virtuális hálózati platform mint szolgáltatás
  • 4. use case: VNF forwarding grafikonok
  • 5. use case: Mobil központ hálózat és az IMS virtualizálása
  • 6. use case: Mobil bázisállomás virtualizálása
  • 7. use case: Otthoni környezet virtualizálása
  • 8. use case: CDN-ek virtualizálása
  • 9. use case: Fix hozzáférésű hálózati funkciók virtualizálása

Ezek a felhasználási példák főként a vezeték nélküli központ hálózaton belüli virtualizációs lehetőségeket mutatják be, de néhány, különösen a #6. számú felhasználási példa, érdekes lehet a small cellák számára is. A bázisállomások virtualizálásának főbb motivációi a következők lehetnek:

  • A BBU általános felhasználású informatikai szerverekre helyezése.
  • Alacsonyabb karbon-lábnyom és energiafogyasztás biztosítása.
  • Dinamikus erőforrás allokáció, erőforrás pooling, forgalom elosztás (load balancing) és az erőforrások egyszerűbb kezelésének és üzemeltetésének támogatása.
  • Versenyképes környezet létrehozása harmadik féltől származó alkalmazások és innovációk számára a zárt interfészek feloldásával.

Ezek az ETSI #6. felhasználási példa egyformán alkalmazható small cellás és makró cellás hálózatok virtualizációhoz is. Ennek a felhasználási esetnek az elképzelése, hogy cloud-RAN architektúrában kerül megvalósításra, ahol kihasználva, hogy a bázisállomások nincsenek állandóan túlterhelve, hanem a terhelés gyakran változik a virtualizált központi cellák között a szükséges erőforrások egy átlagos terhelésre méretezhetőek, a központi virtuális erőforrás-pooling algoritmussal pedig könnyebben és gyorsabban osztható el a terhelés, mint a hagyományos hálózatban. Ez a virtuális központosítás gyorsabb forgalom elosztást és jobb interferencia optimalizálást biztosít a cellák között. A #6. felhasználási példa alapvetése, hogy a macro BBU virtualizációja alkalmazható small cellákra is.

Virtualizált Small Cellák Alkalmazási Lehetőségei

A small cellák virtualizálásának számos felhasználási lehetősége lehet a hálózat üzemeltetők számára. Néhány use case:

  • Multi-operátoros hálózatmegosztás
  • Fejlett interferenciakezelés és CoMP funkció
  • Nagyobb adatsebesség Carrier Aggregáció révén.
  • Multi-RAT technológia

Az ETSI várhatóan tovább dolgozik a macro és a small cellák virtualizációjának részletes definícióin, hogy meghatározza, hogyan lehet ezeket a funkciókat és jellemzőket még jobban kihasználni.