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L’Etsi publie ses premiers rapports sur les protocoles non IP pour les futurs réseaux 5G industriels

Publié le 07 avril 2021 à 12:15 par Pierrick Arlot        Architecture

Etsi Non-IP Networking

Il y a tout juste un an, l’organisme de normalisation européen Etsi mettait sur pied un groupe de travail chargé d’élaborer des spécifications pour protocoles non IP qui puissent répondre aux besoins de certains services 5G évolués pour lesquels les traditionnelles technologies TCP/IP s’avérent peu optimisées. Ce groupe, du nom d’ISG NIN (Industry Specification Group for Non-IP Networking), vient de publier ses trois premiers rapports.

Intitulé Problem Statement: Networking with TCP/IP in the 2020s, le premier d’entre eux (GR NIN 001) décrit justement les défis que pose l’utilisation des piles TCP/IP dans les réseaux de communication fixes et mobiles et la manière dont de nouveaux protocoles réseau peuvent améliorer les performances et rendre les opérations plus efficaces. L’Etsi rappelle qu’en 2015 déjà, plusieurs opérateurs de téléphonie mobile avaient identifié des problèmes avec les piles TCP/IP mises en oeuvre dans les réseaux de radiocommunication 4G. Problèmes générés notamment par un usage complexe, et jugé inefficace, du spectre, résultant de l'ajout de la gestion de la mobilité, de la sécurité, de la qualité de service et d'autres fonctionnalités à un protocole non initialement prévu à cet effet. Les correctifs et solutions ultérieurs conçus pour surmonter ces difficultés ayant eux-mêmes entraîné des surcoûts, un allongement des latences et une augmentation de la consommation énergétique, TCP/IP a été qualifié de "non optimal" pour les services 5G plus avancés.

« Il est essentiel de trouver de nouveaux protocoles réseau plus adaptés à l'ère de la 5G, indique John Grant, le président du groupe NIN de l’Etsi. Les trois premiers rapports préparent le terrain pour la standardisation d’une technologie qui répond aux exigences des systèmes critiques tels que le contrôle industriel, les véhicules intelligents, la sonorisation pour les événements en direct et la télémédecine. »

Dans le détail, le rapport GR NIN 01 traite de sujets comme l’usage efficace du spectre de fréquence exploité par les réseaux cellulaires, le nommage et l’adressage, la qualité de service et le trafic aux fortes contraintes temporelles, la sécurité, la gestion réseau, le réacheminement efficient de paquets, etc.

Le deuxième rapport (GR NIN 002) décrit et recommande des approches pour tester les nouveaux protocoles réseau non IP (NIN) au niveau de l'accès radio mobile. Ce processus inclut des mécanismes existants spécifiés par l’organisme 3GPP pour les réseaux d'accès radio LTE et 5G, ainsi que des directives sur la manière de porter une pile de protocoles non IP directement au-dessus de la couche radio PHY 3GPP. Le rapport suggère des scénarios de test appropriés pour les tests de preuves de concept relatives aux équipements IoT de faible consommation, aux services audio et vidéo, et aux retours tactiles dans des applications telles que la chirurgie à distance.

Enfin le troisième rapport (GR NIN 003) illustre comment la technologie Flexilink (décrite dans la spécification Etsi GS NGP 013 publiée en 2018) peut véhiculer différents services 5G aux contraintes diverses avec, comme exemples, des flots TCP/IP, RINA (Recursive Internetworking Architecture, ensemble de protocoles non IP et non OSI) et audio/vidéo numériques.

La spécification Flexilink, rappelons-le, définit les formats de paquets utilisateur et les mécanismes de routage qui permettront aux réseaux cœurs et aux réseaux d’accès de mieux répondre aux contraintes des nouveaux services 5G. Alors qu’avec le protocole IP, chaque paquet transporte toutes les informations nécessaires pour l'acheminer vers sa destination, l’Etsi rappelle que des technologies plus récentes telles que le SDN (Software Defined Networking) routent des flots plutôt que des paquets individuels.

Flexilink amène ce concept à sa conclusion logique, à savoir que les en-têtes de paquets ne transportent plus qu'un « label », en fait un index dans la table de routage. Selon l’organisme de normalisation, cette approche offre le nec plus ultra en matière de compression d'en-têtes ainsi qu'une sécurité améliorée. Flexilink fournit également un service spécifique et distinct de latence ultrafaible pour les flux diffusés en continu tels que l'audio, la vidéo, l’Internet tactile ou la position d’un véhicule sur la route.

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