I Com4 forstår vi hvilken kritisk rolle kjernenettet vårt spiller når vi skal hjelpe kundene med IoT-kommunikasjon. I denne artikkelen skal vi se nærmere på hvilket kraftsenter dette nettet er og hvilken betydning det kan ha for din IoT-utvikling.
Under overflaten: Hva er et kjernenett?
Selv om det er radionettene (Radio Access Network, RAN) som fanger oppmerksomheten, er det i kjernenettet magien skjer. Kjernenettets viktigste funksjon er å rute og overføre datatrafikk på en effektiv måte – men det stopper ikke der. Nettet har også et viktig ansvar knyttet til identifikasjon av enheter, håndtering, autentisering, autorisasjon av tjenester, tjenesteovervåking og fakturering av brukere. Videre fungerer det som en vokter for kommunikasjonen, ved blant annet å implementere intrikate applikasjonspolicyer, som trafikkstyring, begrensninger på roaming og kontroll av tjenestetilgang.
La oss gå litt dypere: Forstå kjernenettets betydning
Kjernenettet handler ikke bare om å utføre disse kritiske funksjonene. Det handler også om hvordan det er bygget opp, hvilke komponenter det består av og de innovative nettverksløsningene det gjør bruk av. Disse faktorene er svært viktige når du skal legge grunnlaget for din IoT-kommunikasjon, og i Com4 er vi opptatt av å sikre at dine kommunikasjonsbehov blir ivaretatt på beste måte.
Hvem styrer kjernenettet?
La oss nå se på hvilke eierskapsforhold som gjelder for dette viktige nettet. Det er to hovedkategorier av aktører som styrer det: Mobiloperatører (Mobile Network Operators, MNO) og virtuelle nettverksoperatører (Mobile Virtual Network Operators, MVNO). Mobiloperatørene er de som har utformet både kjernenettet og radionettet. De leverer kommunikasjonstjenester direkte til sine kunder. Virtuelle nettverksoperatører, derimot, gjør dette på en annen måte. De konsentrerer seg ofte om utvalgte markedsnisjer, og leverer skreddersydde kommunikasjonsløsninger.
I de virtuelle operatørenes verden, oppstår det ulike modeller, hver med sin unike tilnærming til eierskap av infrastrukturen. Noen MVNO-operatører kaller seg tjenesteleverandører, og velger å ikke ha noe eierskap til infrastruktur. Og så har vi MVNO “light”, som kanskje eier noen elementer i kjernenettet, men som overlater en betydelig del av kjernenettet sitt til andre operatører. Selv om dette kan være en kostnadseffektiv måte å gjøre det på, har det noen begrensninger med hensyn til teknisk kontroll og virksomhetens tilpasningsmuligheter.
Fordelen med full MVNO
Blant alle MVNO-ene, er “full MVNO” selve fyrtårnet for uavhengighet. De tilbyr et komplett kjernenett, noe som gjør at de skiller seg ut. Det å bygge og vedlikeholde et kjernenett er imidlertid ingen lett oppgave. Det krever betydelige investeringer, tid og kompetanse. Tjenestene de leverer er svært allsidige, skreddersydd til spesielle bruksområder, noe som gjør dem til det ideelle valg for utplasseringer av IoT, hvor spesialtilpassing ofte veier tyngst.
En full MNVO vil være en av to typer: lokal eller global. Hovedforskjellen ligger i den fysiske beliggenheten til elementene i kjernenettet. Lokale MVNO har alle sine nettverksnoder i hjemlandet, noe som sikrer en lokal tilnærming. I motsetning til dette opererer globale MVNO uten et hjemland, og sprer sine nettverkselementer ut over hele verden.
Denne globale tilnærmingen har noen klare fordeler, men byr også på spesielle utfordringer. Ved å plassere komponenter som kalles Packet Data Network Gateways (PGW) strategisk rundt omkring i verden, kan globale MVNO minimere responstiden for abonnenter som roamer. Denne strategien krever imidlertid også grundig vedlikehold av utstyr og feilsøking på tvers av fjerntliggende steder.
Viktige elementer knyttet til eierskap av kjernenett
Eierskap til kjernenettet betyr at man har kontroll over sentrale nettverkselementer. Abonnentdatabasen, enten den kalles Home Location Register (HLR) i 2G/3G, Home Subscriber Server (HSS) i 4G eller Unified Data Management (UDM) i 5G, fungerer som arkiv over viktig brukerinformasjon, tjenesteregistreringer, lokasjonsdata og autorisasjonsoppføringer. Når en abonnent ber om nettverkstilgang, vil HLR eller tilsvarende spille en sentral rolle når det gjelder å avgjøre om abonnenten har tilgang til tjenesten.
Et annet svært viktig element er Packet Gateway (PGW) i 4G eller Gateway GPRS Support Node (GGSN) i 2G/3G. Dette fungerer som ruter for datatrafikken fra abonnenter til aktuell destinasjon. Eierskap til PGW gir kontroll over blant annet trafikkflyten, bruk av restriksjoner, brannmurer og styring av tjenestekvalitet (QoS).
Videre er det svært viktig å ha kontroll over modulen for sikker AAA (authentication, authorisation and accounting). Denne modulen sikrer at det kun er autoriserte abonnenter som kan få tilgang til nettverkstjenestene. Selv om en RADIUS-server kan gi en viss AAA-funksjonalitet, er full kontroll svært viktig for å sikre optimal styring.
Nettverksarkitektur: Kvalitetens ryggrad
Utover det å eie nettverkselementer, spiller arkitekturen i leverandørens nettverk en sentral rolle ved utplassering av IoT: Kritiske faktorer som responstid, pålitelighet, skalerbarhet og etterlevelse av regelverk avhenger av nettverkets arkitektoniske utforming.
Responstid
Kjernenettets arkitektur har betydelig innvirkning på responstid, som er en kritisk faktor i IoT-applikasjoner. Når en IoT-enhet overfører data via en trådløs forbindelse, går disse dataene gjennom kjernenettet for å nå sin destinasjon. Ved roaming overføres dataene ofte til leverandørens datasenter før de sendes ut til den endelige destinasjonen. Dette kan føre til økt responsstid, særlig når det gjelder globale utplasseringer. Den geografiske arkitekturen på kjernenettet blir dermed et viktig
kriterium.
Pålitelighet
Ettersom kjernenettet spiller en viktig rolle i trafikkdirigeringen, må det være stabilt og ha overskuddskapasitet. Operatører av kjernenett bruker spesifikk arkitektur og spesifikke komponenter og protokoller for å sikre høy tilgjengelighet og minimalt med feil. Evnen til å løse nettverksproblemer raskt avhenger av om leverandøren har direkte tilgang til nettverket, eller om det er nødvendig å gå sammen med en partner for å finne løsningen. En full MVNO med full kontroll over kjernenettet sitt kan raskt
analysere situasjonen og iverksette nødvendige endringer.
Videre vil antall PGWer og plasseringen av disse påvirke ikke bare responstiden, men også hvor robust nettverket er. Konfigurasjon for redundans og failover- mekanismer bidrar til å sikre uavbrutt tjeneste. Når det er problemer med en gateway, kan trafikken sømløst overføres til en annen PGW i drift, for slik åopprettholde forbindelsen.
I tillegg har abonnentdatabaser (HLR/HSS) ofte etablert redundante installasjoner som kan sikre uavbrutt forbindelse. Geografisk reservekapasitet, der noder blir utplassert i ulike regioner, reduserer risikoen for samtidig svikt grunnet faktorer som strømbrudd eller naturkatastrofer.
Skalerbarhet
IoT-applikasjoner krever ofte skalerbare kjernenett. Et skille mellom maskin- og programvareelementer i moderne nettverk gjør det enklere å sikre skalerbarhet. Det meste av kjernenettutstyr ligger i datasentre, som ofte bruker standardservere med en bestemt programvare.
Enten man utvider kapasiteten i PGW, legger til gateways eller styrker HLR-kapasiteten, blir skaleringen enklere. Innleie av flere servere i samme datasenter og installasjon av nødvendig programvare kan legge til rette for vekst.
Nettverksarkitektur bidrar også til skalerbarhet. En full MVNO bruker ofte distribuerte kjernenett som knytter IoT-enheter til ulike kommunikasjonsenheter, sentraliserte noder, svitsjer og sentraler. Denne måten å bruke flere lag på gir mulighet for rask utvidelse ved å legge til nye enhetslag, som igjen vi sikre skalerbarhet for ulike IoT-utplasseringer.
Overholdelse av lover og regler
Lover om datasuverenitet og lokalisering blir stadig mer utbredt, og det må gjøres tilpasninger i kjernenettene for å etterleve regelverkene. Mange land krever at visse elementer av kjernenettet må være tilgjengelig innenfor landets grenser. Etterlevelse krever samarbeid med lokale eiere av infrastruktur, eller flere viktige elementer i leverandørens kjernenett. En full MVNO vil være å foretrekke i slike sammenhenger, ettersom de har global tilstedeværelse og flere gateways som forenkler etterlevelse av lovpålagte krav.
Tilpasning for IoT-suksess
I et forretningsperspektiv vil eierskap til kjernenett gi en full MVNO mulighet til å levere uavhengige, tilpassede løsninger. En slik fleksibilitet er av stor verdi for IoT-kunder som har unike krav med hensyn til bransje eller bruksområde. Mens større selskaper kan kreve løsninger med en bestemt infrastruktur, vil de fleste IoT-kunder legge større vekt på tjenester enn nettverksinfrastruktur. Enten det handler om tildeling av IP-adresser eller VPN-oppsett, kan en full MVNO oppfylle disse behovene gjennom skreddersydde og fleksible løsninger.
Et framtidsrettet kjernenett
I et marked der IoT-enheter kan ha en livssyklus på opptil 15 år, er det viktig å sikre at IoT-utplasseringene dine er tilpasset framtidig utvikling. Teknologi og regelverk er i stadig endring, noe som gjør at eierskap til et robust kjernenett blir en verdifull ressurs.
Kort oppsummert er kjernenettet IoT-kommunikasjonen ukjente helt, og måten det påvirker din IoT-utvikling på blir ofte undervurdert. I Com4 vet vi at det ikke bare handler om å tilby kommunikasjon: Det handler også om å utforme framtiden for IoT-tjenester. Enten din IoT-utplassering krever en geografisk tilpasset arkitektur eller ikke, er det mange gode grunner til å velge en kommunikasjonsleverandør som har et robust kjernenett. Det er nøkkelen til sømløs, tilpasningsdyktig og framtidsrettet IoT- kommunikasjon. Velg å stole på Com4, en partner som kan sikre din IoT-suksess.
