3GPP définit que le réseau central 5G doit avoir une architecture de réseau décomposée avec l’introduction d’une interface basée sur les services (SBI) utilisant HTTP/2 comme protocole de communication de base, et la séparation du plan de contrôle et du plan utilisateur (CUPS). Cette décomposition, SBI et CUPS du logiciel de la fonction réseau 5G a fortement favorisé la mise en œuvre cloud-native basée sur des conteneurs. Même si la fonction réseau 5G peut être construite sur la base de la génération d’architecture héritée telle que l’architecture monolithique basée sur la machine virtuelle, mais les véritables avantages en termes d’agilité, d’innovation rapide, d’hyper scalabilité, d’élasticité et de simplification des opérations et de la gestion du cycle de vie ne peuvent être obtenus, que lorsque les fonctions réseau (NF) 5G sont conçues et mises en œuvre sur une cloud-native architecture de micro-services basée sur des conteneurs.
Les caractéristiques
Séparation des plans de contrôle et des plans utilisateur.
Le réseau central 5G hérite de l’architecture de séparation des plans de contrôle et d’utilisateur (CUPS) de la 3GPP.
Cette décomposition se poursuit à la 5G et, par conséquent, la fonction de plan d’utilisateur (UPF) ne joue un rôle que sur le traitement des paquets du trafic utilisateur, tandis que tous les autres traitements de singularisation sont effectués par toutes les autres fonctions de plan de contrôle telles que la fonction de gestion de session (SMF). L’architecture CUPS dans le cœur de la 5G peut apporter l’avantage de la réduction des coûts et de la mise à l’échelle en rendant les fonctions du plan de contrôle (SMF) centralisées et les fonctions du plan utilisateur (UPF) distribuées aux centres de données de périphérie.
Architecture sans état.
Les normes 3GPP ont introduit une architecture sans état pour l’optimisation du réseau et une meilleure fiabilité et résilience.
En général, une fonction/un élément de réseau avec état doit conserver les informations contextuelles, des informations sur les abonnés ou les informations d’association de la couche transport. Par conséquent, ces données doivent persister lorsque la fonction rencontre une quelconque soudaine. D’autre part, l’architecture sans état est un modèle de conception prévalent dans l’architecture logicielle moderne basée sur les microservices, qui a nécessairement un découplage de la couche d’application et de la couche de stockage des données en utilisant un magasin de données externe.
À cette fin, le 3GPP définit la fonction de stockage de données non structurées (UDSF) dans le TS 21.195
Interface basée sur les services
Le changement le plus remarquable dans le plan de contrôle du cœur de la 5G est l’induction de l’interface basée sur les services (SBI) ou de l’architecture basée sur les services (SBA) à partir de l’architecture traditionnelle des réseaux point à point. Avec ce nouveau changement, à l’exception de quelques interfaces comme N2 et N4, presque toutes les interfaces sont maintenant définies pour utiliser une interface unifiée, utilisant le protocole HTTP/2.
Ce changement a fait que la communication entre les NFs s’apparente à des fonctions de maillage de services plutôt qu’à un chaînage en série, ce qui contribue à réduire la dépendance entre chaque interface et aide à la mise à l’échelle indépendante de chaque fonction. Par conséquent, l’agilité de disposer de nouvelles fonctionnalités et de nouveaux services à travers les fonctions du réseau est accrue.
L’architecture basée sur les services repose sur un ensemble de fonctions réseau (NFs). Les NFs fournissent des services à d’autres NFs Interface de base de service (SBI). L’interface de point de référence est remplacée par un bus commun pour connecter tous les NFs.
Découpage du réseau
Dedicated Core (DECOR) et Evolved DECOR (eDECOR) ont déjà été introduits dans le LTE/4G, Network Slicing est pratiquement va augmenter rapidement dans le 5G Core en raison de l’architecture cloud-native Network ainsi que la maturité des technologies network function virtualization (NFV) et Software Defined Network (SDN).
Dans la 5G, le découpage en tranches du réseau devrait permettre aux entreprises clientes de tirer parti d’un réseau » fait pour un client ou une fonction utilisateur particulière » qui répond à chaque exigence sur les capacités personnalisables du réseau telles que la vitesse, la qualité, la latence, la fiabilité, la sécurité et les services. Il s’agira d’une nouvelle opportunité de monétisation du service réseau pour les fournisseurs de services de réseau.
