Современная электроника №3/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 13 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2021 Чтобы по-настоящему закрепить- ся в промышленной среде и повсюду заменить проводную связь, 6G долж- на обеспечивать детерминированную надёжность проводного уровня для различных сценариев подключения (см. рис. 7). От статических, изолиро- ванных устройств до взаимосвязанных устройств с локальным сообщением, быстро движущихся групп роботов и дронов, которым необходимо не толь- ко общаться между собой, но и подклю- чаться напрямую к Сети при отключе- нии от группы. Для обеспечения высокой надёжно- сти и детерминирования как во времен- ной, так и в пространственной области имеется необходимость в полуавтоном- ных подсетях 6G. По крайней мере, наиболее важные сервисы в подсети будут продолжать работать без пере- боев, несмотря на плохое или полное отсутствие подключения к сети высше- го уровня. Для обеспечения сверхнадёжности потребуется возможность подключе- ния через множество путей с исполь- зованием инфраструктуры и гибких соединений между устройствами. Последнее может привести к созда- нию настоящей бессотовой архитек- туры. Интеграция подсетей 6G в еди- ную целостную архитектуру имеет ряд преимуществ: ● подсеть 6G обеспечит высокую ско- рость передачи данных, чрезвычай- но низкую задержку, надёжность и от- казоустойчивость; ● функции безопасности и отказоу- стойчивости 6G распространяются на устройства самого низкого уров- ня в подсети; ● нагрузка по реализации серви- сов 6G может динамически пере- распределяться между облаком и устройством, являющимся частью подсети. Чувствительная к задержкам связь (TSC) благодаря интеграции чувстви- тельных ко времени сетей (TSN) и сети 5G, действующей в качестве моста TSN, эволюционирует до 6G, чтобы обе- спечить собственную синхронизиру- емую по времени сеть, в том числе в более широких областях, связанных с мобильными применениями. Гиперспециализированная передача сигнала в пределах двух точек его амплитуды Помимо разделения традиционной архитектуры подключения на различ- ные подсети и сценарии со множе- ством подключений, ожидается уси- ление направления сегментирования и виртуализации. Слайсы могут стать узкоспециализированными, потен- циально с отдельными программны- ми стеками для различной функцио- нальной обработки потоков (см. рис. 7). Текущая тенденция к виртуализации более высоких уровней RAN приведёт к дальнейшему разделениюфункций на модульные микросервисы, гибко объе- диняющиеся в рамках конкретных сег- ментов. Например, можно представить специализацию слайсов для предостав- ления видеоуслуг, включающую опре- делённые необязательные для других слайсов микросервисы, помогающие оптимизировать видео. Слайсы для Интернета вещей с низ- кой пропускной способностью могут включать функции, обеспечивающие доступ без установления соединения, в то время как другие слайсы будут всё так же предоставлять традицион- ное соединение. Кроме того, можно ожидать появления гибкого размеще- ния функций для конкретных слай- сов в шлюзовых устройствах, ретран- сляторах, сотовых узлах, удалённых устройствах и региональных облаках на множестве различных аппаратных платформ в соответствии с потребно- стями конкретного слайса. Для созда- ния таких узкоспециализированных слайсов и управления ими необходи- мы инновации в механизмах управле- ния и сервисов. Конвергенция на основе RAN-сетей В 5G базовая станция состоит из рас- пределённого (DU) и централизован- ного блоков (CU). DU включает в себя нижние уровни стека протоколов поль- зователя и управления, то есть физи- ческий уровень 1 и уровень реально- го времени 2, CU включает уровень не реального времени 2 и функциональ- ный уровень 3. Далее CU делится на плоскости управ- ления и пользователя с чётко опреде- лённым интерфейсом между ними. CU обычно реализуется как виртуализиро- ванная функция в периферийных или городских облаках и может обслужи- вать несколько DU. С другой сторо- ны, основные функции 5G становят- ся всё более децентрализованными, поскольку объём трафика через ядро существенно увеличивается. Различ- ные основные функции также вирту- ализируются и реализуются в пери- ферийных или городских облаках, а порой для этого используются пери- ферийные облака с малой задержкой. По мере увеличения централизации функций RAN более высокого уровня и распределения основных функций, упрощение может быть достигнуто путём объединения некоторых RAN и основных функций в отдельные объек- ты. Таким образом, во временных рам- ках 6G появится сокращённый набор функциональных блоков, реализую- щих комбинацию 5G RAN и ядра, что приведёт к созданию «безъядерной» RAN, особенно актуальной на пользо- вательском уровне. Новые парадигмы безопасности, конфиденциальности и доверия Надёжность проводного уровня также подразумевает, что сеть спро- ектирована с учётом новых мер без- опасности и конфиденциальности. Появление преднамеренных помех в промышленных сетях – новая угроза, от которой придётся защищать сети. Злоумышленники могут попытать- ся заблокировать сети за пределами промышленного объекта, поэтому физической безопасности будет недо- Конечная точка – это сеть Бесклеточная, ячеистая сеть Гиперспециализированное передача сигнала в пределах двух точек его амплитуды Конвергенция на основе RAN-сетей AMF SMF UPF CU-UP CU-CP Рис. 7. Темы архитектуры 6G