Por Efrén Páez Jiménez
(dpl news) A diferencia de tecnologías como 3G y 4G centradas en modelos de consumidor (B2C) destinadas principalmente a conectar dispositivos móviles, 5G ofrece múltiples promesas para aplicaciones empresariales e industriales, desde monitoreo de activos, fabricas conectadas, salud y robótica.
Para preparar las redes con la capacidad requerida para estas nuevas soluciones, el 5G Core será uno de los componentes esenciales a desplegar para los operadores en los próximos años.
En entrevista con DPL News, Alex Quach, vicepresidente y Gerente General de Wireline y Core Network de Intel, afirmó que el “5G Core es crítico para la industria para entregar las promesas de las funciones y servicios 5G. Si no lo tienes, no podrás entregar esas promesas”.
Los lanzamientos iniciales de 5G se caracterizan por utilizar espectro e infraestructura RAN 5G, mientras aprovechan la infraestructura Core de LTE o Evolved Packet Core (EPC), conocidos como 5G Non-
Standalone o no independiente (5G-NSA).
Aunque estas redes entregan mejoras en el servicio como mayor velocidad y menor latencia, aún no cumplen completamente con los beneficios esperados del 5G Standalone (5G-SA).
Asimismo, los primeros despliegues aún tienen como negocio central la atención al consumidor de telefonía móvil o acceso a Internet fijo-inalámbrico.
La llegada del 5G Core habilitaría las redes 5G-SA con todos los beneficios esperados de la nueva generación celular. Permitiría a los operadores atender los requerimientos de conectividad de las
empresas y las industrias.
“La promesa de 5G va más allá de un teléfono más rápido. Se trata sobre conectar cosas, máquinas, autos, herramientas en fábricas. Es más sobre servicios B2B y sobre redes automáticas para que los
operadores puedan proveer diferentes capas de servicio a los clientes”, agregó Quach.
En 2019, el 3GPP liberó el Release 15, informalmente 5G Fase 1, con la intención de cubrir 5G Standalone (SA) con un nuevo sistema de radio complementado por una red Core de próxima generación. También incluye mejoras en LTE e, implícitamente, el EPC.
Hasta julio de 2021, la GSMA estima que en el mundo había 89 redes 5G SA desplegadas o en planes. Europa y Asia-Pacífico tendrían el liderazgo con 34 y 21, respectivamente.
Completar la transición a 5G-SA es un proceso complejo que puede tomar varios años, especialmente considerando la velocidad con la cual se presentan los casos de uso industrial en 5G. El ejecutivo también notó que la inversión de los operadores para la modernización de la infraestructura, incluidos pagos por nuevo espectro, se toman en consideración.
No obstante, operadores greenfield (que no cuentan con infraestructura previa) como Dish en Estados Unidos o Rakuten en Japón podrían tener una ventaja al no contar con una red legada como 4G y poder desplegar rápidamente 5G SA.
“4G y 5G son redes de muy diferente arquitectura. 5G SA es una arquitectura basada en servicios. La transición de un 4G Core a 5G Core tomará muchos años”, explicó, además de los diferentes enfoques que cada operador decida adoptar y las aplicaciones que decida atender.
“La mayoría de los proveedores de servicios no querrán tener una transición inmediata de su red Core destinada a B2C donde está la mayoría de los despliegues actuales para 4G. Lo que vemos es que los primeros despliegues del 5G Core se enfocan hacia B2B, donde tienen una configuración inicial para atender este mercado y expandir la cobertura con el tiempo”, agregó.
Retos de la transición
El ritmo de innovación en el desarrollo de soluciones y aplicaciones podría acelerar el despliegue del 5G Core en las redes de nueva generación, para que otorgue a los operadores la capacidad de monetización de los nuevos servicios que se entregan a la industria.
La adopción de funciones de red virtualizadas o NFV en la última década ha servido a los operadores como una preparación previa a la adopción de la nueva arquitectura de 5G, desde SDN hasta el core y
ahora a vRAN. Han adquirido capacidades para la optimización de nuevas funciones de red, así como mayores opciones de proveedores en el ecosistema.
“Intel es instrumental en el impulso de NFV en conjunto con la cadena de suministro, pero también con los proveedores de servicio. El rol de Intel fue sobre qué capacidades eran posible desplegar en
servidores de comunicaciones, qué rendimiento se puede alcanzar o cómo mejorar el costo total de propiedad conforme se movían hacia el ambiente virtualizado”, explicó Quach.
El ejecutivo aseguró que algo único de Intel es que tiene un stack propio de software en ingeniería para 4G y 5G, el cual optimiza las plataformas para alcanzar en todas el mayor rendimiento. “No lo
comercializamos porque confiamos en los proveedores, pero tenemos la experiencia para la optimización de workloads de comunicaciones”, agregó.
Aunque 4G y 5G requieren la misma base de optimización de rendimiento y latencia, “en 5G las cosas se complican más: es cloud native y hay una masiva transición para los proveedores, con requerimientos específicos”.
Mientras rendimiento y latencia no son aspectos clave en el ambiente de tecnologías de la información, sí lo son en el ambiente de telecomunicaciones.
Quach explicó que aspectos como garantía de servicio en 5G representan una mayor complejidad en el ambiente de telecomunicaciones. Las redes deben estar preparadas para entregar un nivel de servicio específico para todas las aplicaciones que atiende: teléfonos móviles, robótica, otras cosas y sensores corriendo en la misma red.
“El estándar es muy diferente para las telecomunicaciones en requerimientos de garantía de servicio”. Los requerimientos 5G son diferentes a 4G en rendimiento, el monitoreo y la seguridad y con más y más aplicaciones apareciendo en el Edge 5G de la red, el Core también se distribuye más hacia el Edge”.
Intel entrega los bloques de construcción de 5G a través de diferentes organizaciones, desarrollo open source y estándares de la industria, y prioriza la adopción y el aprovechamiento de las plataformas de la
compañía para garantía de servicio, seguridad, rendimiento y energía. Entre los socios se pueden encontrar proveedores de Core como Ericsson o Nokia, así como la arquitectura cloud native mediante otros desarrolladores como VMWare, Red Hat o Cisco.
El ejecutivo destacó la importancia del open source para la adopción y desarrollo del 5G Core y la plataforma ofrecida por Intel.
Para los operadores representa la oportunidad de acceder a una oferta amplia y flexible de proveedores.
Para Intel permite impulsar la innovación y la adopción, además de aportar “bloques de construcción que pueden aprovechar el mejor hardware que existe, basado en x86 de Intel”.
“El ecosistema lo es todo. No vendemos directamente a los operadores, pero nos aseguramos de que
esté listo con la mejor y más grande innovación, así los operadores pueden aprovecharlo y aceleramos la ventana para cuando la tecnología y soluciones estén disponibles”, puntualizó.
Seguridad desde el Core de la red
Uno de los componentes clave de las redes 5G será la seguridad; debería ser capaz no sólo de ofrecer confianza a los usuarios de telefonía móvil, también garantizar la integridad de las aplicaciones (y sus datos) que corren sobre la red.
En entrevista, Quach explicó que la seguridad en 4G está en el perímetro: se coloca un firewall en ambos puntos de la red y está lista para usarse. En el caso de 5G, donde se ejecutan muchas más aplicaciones de red que carecen de interfaces dedicadas para comunicarse entre ellas y en su lugar utilizan Services Based Architecture (SBA), se corre el riesgo de que “cuando se detecta una función comprometida, toda la red puede estar expuesta”, indicó.
Recordó que se debe tener en cuenta la distribución del plano de control a la función del plano de usuario que requiere ser encriptada.
La seguridad no puede ser abordada como en 4G. “Tienes que asegurar la red a través de encriptación y autenticación por función de red. Un enfoque que la industria ha favorecido en el ambiente cloud native y de microservicios es el uso de intercambio de llaves público-privadas y usar PLS (Physical Layer Security) en la encriptación, para permitir la comunicación entre las funciones en la SBA”.
La aportación de Intel gira alrededor de “Intel SGX o Software Guard Extensions, junto con un ambiente confiable de ejecución que ofrece la menor superficie de ataque”, explicó Quach.
Básicamente, se ofrece un enclave en los procesadores para el almacenamiento y protección de las llaves privadas usadas para la autenticación de las funciones de red, para comprobar que son legítimas y pertenecen a la red, sin intrusiones o imitaciones. También se incluye cripto aceleración, en conjunto con la tercera generación de los procesadores Xeon (Ice Lake) para la encriptación y descifrado de las llaves sin un impacto en el rendimiento de la red.
Aunque este componente está alojado en el hardware, se puede entregar a través del servicio mesh o habilitado directamente en la aplicación de los socios. “Nosotros entregamos código y arquitecturas de referencia sobre cómo debe implementarse y trabajamos con socios para asegurar que sus soluciones aprovechen SGX”, agregó.