5G.NRW-Plattform: Orchestrierung von 5G-Diensten

Softwarearchitekten des Instituts für Software Engineering an der UDE arbeiten an der Umsetzung einer 5G-Plattform, auf der ressourcenschonend 5G-Dienste orchestriert werden.

Ressourcen sind in den Infrastrukturen des Edge Computings Edge-Server-Struktur begrenzt. Die Forscher:innen der UDE beschäftigt deshalb, wie 5G-Anwendungen, basierend auf der Defintion und Erfüllung von Dienstgüteanforderungen, besonders effizient funktionieren. Eine Lösung ist, 5G-basierte Dienste wiederzuverwenden und so vorhandene Ressourcen sinnvoll zu nutzen. Wiederverwendbarkeit bedeutet, dass die angebotenen Dienste für beliebig viele Anwendungen verwendet werden können, und zwar gleichzeitig. Dazu entwickeln die Forscher:innen eine Edge-Cloud-Plattform, auf der diese Dienste gesammelt angeboten werden. Technisch versierte Anwendungsarchitekt:innen mit Domänenwissen können dann aus einem großen Sammelsurium die passenden Funktionen/Dienste für ihre 5G-Anwendungen zusammenstellen. Danach legen sie die Reihenfolge fest, in denen die einzelnen Dienste agieren sollen und stellen die fertiggestellte 5G-Anwendung ebenfalls auf der Plattform bereit. Die Plattform überwacht dabei die Ressourcen aller Server wie auch deren Konnektivität zueinander. Dies ermöglicht die Erfüllung von Anforderungen an die Dienstgüte der Services, sodass eine effiziente Verarbeitung von Anfragen garantiert werden kann. Einzelne Dienste können dabei zu Gruppen zusammengefügt und als neuer, eigener Dienst auf die Plattform gestellt werden. Anwendungsarchitekt:innen, die dieselbe Funktionsgruppe brauchen, können dann direkt auf dieses zusammengestellte Modul zurückgreifen.

Verschachtelung von 5G-Diensten auf der Plattform: Wie bei einer Babuschka-Figur können zur Verfügung gestellte Dienste auch aus zusammengesetzten Dienstgruppen bestehen, die wiederum aus weiteren Dienstgruppen bestehen. Dieses Verfahren erleichtert zum Beispiel den Zugriff auf häufige Kombinationen.

In der Anwendungswelt sähe das wie folgt aus: Ein Unternehmen braucht für ein auf 5G basierendes Produkt die Funktionen „Route berechnen“, „Wagen bewegen“ und „Bildanalyse“. Auf der 5G-Plattform findet Unternehmen A die entsprechenden 5G-Dienste und kombiniert sie in der passenden Reihenfolge. Gleichzeitig sucht ein anderes Unternehmen B nach den Funktionen „Bildanalyse“, „Sensordaten verarbeiten öffnen“ und „Kontextinformationen berechnen“. Auch diese Funktionen können von dem Unternehmen ausgesucht, ausgewählt und in der richtigen Reihenfolge als Anwendung auf derselben Plattform gestartet werden. Die Plattform steuert dabei eigenständig, welche Anwendung zu welcher Zeit welche Ressourcen des Edge Servers verwenden kann. Das hat den immensen Vorteil, dass die begrenzt vorhandenen Ressourcen maximal effizient zum Einsatz kommen und die Qualitäten des 5G-Netzes für die Anwendungen garantiert vorhanden sind.

Orchestrierung von 5G-Diensten auf der Plattform

Das ganze Verfahren ist in etwa vergleichbar mit einem Dirigenten, der ein Orchester von Diensten anleitet und anhand der festgelegten Reihenfolge den entsprechenden Diensten anzeigt, wann wer was und wie zu spielen hat.

Der nächste Schritt der Entwicklung wird sein, die 5G-Plattform fertig umzusetzen, um sie für die Öffentlichkeit verfügbar zu machen und mit Use Cases zu testen. Für Projektideen nehmen Sie hier direkt Kontakt auf.