[論文レビュー] Openslice: An opensource OSS for Delivering Network Slice as a Service

Christos Tranoris|arXiv (Cornell University)|Feb 5, 2021

IoT and Edge/Fog Computing参考文献 6被引用数 5

ひとこと要約

Openslice は、標準化された 5G ネットワークスライシングアーキテクチャを実装することで、ネットワークスライスとしてのサービス（NSaaS）を可能にするオープンソースの OSS（運用支援システム）です。テナントが共有インフラ上でバーチャル化されたネットワークスライスを注文・設定・管理できるようにし、非公開ネットワーク（Non-Public Networks）のサポートと、進化する 3GPP や ETSI の基準への準拠を実現しており、業界における導入の障壁を顕著に低減しています。

ABSTRACT

As the 5G standards mature and awareness of the capabilities of the technology increases, industry verticals are becoming more eager to test new services and develop them to the level of maturity required for market adoption. Network slicing, i.e. multiple virtual networks running on a common infrastructure, is considered a key mechanism to serve the multitude of tenants (e.g. vertical industries) targeted by forthcoming fifth generation (5G) systems, in a flexible and cost-efficient manner. It is predicted that one of the most popular models for customers will be the Network Slice as a Service (NSaaS) model. This model allows a Network Service Customer to order and configure a Network Slice and offered it as a service. This work presents Openlice a Service based, opens-ource OSS for delivering NSaaS following emerging standards from SDOs. We strongly believe that such open source solutions make it easier for organizations to enable complex scenarios especially in the are of Non-Public Networks.

研究の動機と目的

• 5G エコシステムにおけるカスタマイズ可能で隔離されたネットワークサービスの需要増に対応し、ネットワークスライスとしてのサービス（NSaaS）を可能にすること。
• 共有インフラ上でネットワークスライスのライフサイクル管理を自動化するオープンソースの運用支援システム（OSS）を提供すること。
• 垂直業界向けにセキュアでテナント固有のネットワークスライスを備えた非公開ネットワーク（NPNs）の展開を支援すること。
• ネットワークスライシングにおける新規 3GPP や ETSI の基準と整合させることで、相互運用性とベンダーニュートラルな環境を確保すること。
• 独自のソリューションに依存せずに、カスタマイズされた 5G ネットワークサービスの開発・展開を希望する組織の導入障壁を低減すること。

提案手法

• システムは、3GPP や ETSI の基準に準拠したサービス指向アーキテクチャ（SBA）を実装しています。
• 標準的な 3GPP インターフェースを介して既存の 5G コアおよび RAN コンponents と統合し、エンドツーエンドのスライスプロビジョニングを可能にしています。
• 顧客がオンデマンドでネットワークスライスを要求・設定・監視できるように、プログラマブルな API を OSS が公開しています。
• ポリシー駆動型オ케ストレーションエンジンを通じて、スライスのインスタンス化、スケーリング、監視、削除を含むスライスライフサイクル管理を実現しています。
• アーキテクチャはモジュール型かつ拡張可能であり、さまざまなバーチャルネットワーク関数（VNFs）やクラウドネイティブコンponents との統合が可能になっています。
• ネットワークスライス選択機能（NSSF）および NSSF 発見のサポートを備えており、動的スライス割り当てを可能にしています。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 5G 環境において、ネットワークスライスのエンドツーエンドライフサイクル管理を支援するオープンソースの OSS をどのように設計できるか？
• RQ2 ネットワークスライシングにおける新規 3GPP や ETSI の基準と相互運用性を実現するためのアーキテクチャパターンは何か？
• RQ3 垂直業界向けにセキュアでマルチテナントのネットワークスライスを実現する NSaaS モデルをどのように実装できるか？
• RQ4 自動化は、動的かつオンデマンドのネットワークスライスプロビジョニングをどのように可能にするか？
• RQ5 オープンソースの OSS フレームワーク内で非公開ネットワーク（NPN）を効果的にサポートするにはどうすればよいか？

主な発見

• Openslice は、標準準拠のオープンソース OSS スタックを実装し、ネットワークスライスの自動プロビジョニングを可能にしています。
• システムは、リクエスト・設定から監視・廃棄まで、ネットワークスライスのフルライフサイクルをサポートしています。
• 企業および垂直業界用途に適した隔離保証を備えたセキュアでマルチテナントのネットワークスライシングを実現しています。
• アーキテクチャは 3GPP リリース 16 および ETSI GS NFV-IFA011 の基準と互換性を示しており、現在の 5G 標準と整合しています。
• Openslice のオープンソース性により、独自ソリューションへの依存が軽減され、非公開ネットワークにおけるイノベーションと展開が加速しています。
• 評価結果から、最小限の設定オーバーヘッドでカスタマイズされたネットワークスライスを迅速に展開できることが示されています。