Orquestração dinâmica total de fatiamento de rede no núcleo 5G sobre plataforma nativa de computação em nuvem

Abstract

Os avanços tecnológicos na quinta geração (5G) de redes móveis estão alicerçados em plataformas nativas de computação em nuvem e Kubernetes tem se destacado como o sistema de orquestração de infraestrutura virtualizada. Entretanto, essas plataformas não foram projetadas para suportar nativamente os serviços em 5G. Para ilustrar, Kubernetes foi planejado para ser agnóstico aos serviços que orquestra e não é capaz de reconfigurar o núcleo 5G dinamicamente de acordo com os recursos de rede existentes, i.e., provê uma orquestração dinâmica parcial para realizar um fatiamento da rede. Este artigo propõe uma solução integrada ao Kubernetes para permitir a orquestração dinâmica total de fatiamento de rede em tempo de execução, ajustando núcleo 5G. Essa integração é realizada através de um controlador integrado ao Kubernetes e de um proxy de plano de controle. O controlador é capaz de ajustar o núcleo 5G e adaptar a infraestrutura virtualizada, enquanto o proxy cria uma abstração para a comunicação de controle entre as redes de acesso e transporte com o núcleo. Os resultados experimentais apresentaram uma reconfiguração na orquestração dinâmica total sem interrupção dos serviços, reduzindo em 47,5% o número total de requisições de reconfiguração por fatias de rede.