Business models for network slicing in 5G

Abstract

Målet med denne masteroppgaven er å utforske potensielle forretningsmodeller for kommende skivedeling i 5G. 5G-nettverket vil forbedre tjenester fra de foregående nettverksgenerasjoner og introdusere nye bruksområder. Ved bruk av virtualiseringsteknologi, vil det være mulig å kjøre logiske nett, såkalt skivedeling, over en fysisk nettinfrastruktur. Nettverket vil også være mer skreddersydd etter kravene, og vil ikke lenger passe alle brukerne. Det er tre generiske bruksområder med heterogene krav som heter forbedret mobilt bredbånd (eMBB), ultra-pålitelig-lav-forsinkelse-kommunikasjon (URLLC) og massiv maskintype-kommunikasjon (mMTC), som kan tilpasses alle mulige bruksområder.

Introduksjonen av 5G vil også føre til endringer i nettverksarkitekturen, hvor nettverket går fra å være en skybasert databehandling til en endebasert databehandling, separasjon i aksessnettet og kjernenettet, separasjon av kontroll planet og brukerplanet. Det fører til en ny 5G-arkitektur som er omorganisert fra tidligere. 5G-nettet vil først og fremst ha bedriftskunder som vertikaler, fordi de har bedre kundebehov. Virksomhetskritiske tjenester kan også bli lagt inn i det kommersielle nettet. Ved bruk av endebasert databehandling vil man få tjenester med lavere forsinkelse og kan bli autonome. Det kan føre til at operasjoner i industrien ikke vil være avhengig av kjernenettverket, og kan fortsatt fungere selv om koblingen til kjernenettet er borte.

Forretningsmodellen Canvas er brukt for å lage en forretningsmodell for skivedeling i 5G med perspektivet fra en mobiloperatør. Denne modellen inneholder ni dimensjoner som blir brukt til å formulere spørsmål til intervjuer med forskjellige aktører i markedet som mobiloperatør, infrastrukturtilbyder, vertikaler og regulator. En Canvas-forretningsmodell vil bli laget basert på intervjuene, for å vise en potensiell forretningsmodell for skivedeling.

Det er fremdeles mye usikkerhet i markedet, fordi skivedeling er fremdeles i en tidlig fase. Det er også viktig å skille mellom det som er teknisk mulig og kommersielt lønnsomt. I hvert bruksområde vil det være en kommersiell forhandling når prisen for en nettverksskive bestemmes. Prisen er avhengig av skivets kapabilitet, dekning og kunden selv. I begynnelsen vil operatører mest sannsynlig tilby få typer nettverksskiver, og de kan være på de generiske bruksområdene. Når prosessen ved å danne en nettverksskive blir automatisert, vil det bli tilbudt flere typer.

The goal of this thesis is to explore a potential business model for the coming network slices in 5G. 5G network will improve services from previous generations as well as introduce new use cases. With virtualization technology, it will be possible to run logical networks called network slices over a single physical infrastructure. The network will be more customized after requirements, and will not fit all users. There are three generic use cases with heterogeneous requirements called enhanced mobile broadband (eMBB), ultra-reliable low-latency communication (URLLC) and massive machine-type communication (mMTC), that can be adapted into every possible use case.

The introduction of 5G will also lead to changes in the architecture, such as the network moving from cloud computing to edge computers, the separation of access and core network and the separation between the control plane and the user plane. This leads to a new 5G network architecture that is reorganized from earlier. The 5G network will also primarily serve business customers such as verticals, since they have better customer needs. It will be possible to move mission critical networks into the commercial network. By using edge computers the network can provide services with less latency and become more autonomous. This will lead to operations in industries that are not dependent on the core network, as they can still function if connection with the core network is lost.

Business model canvas is used to create a business model for 5G network slicing from an MNO's perspective. This model and its nine dimensions were used to form questions to an interview with different actors in the marked, such as operators, infrastructure provider, vertical and regulator. A business model canvas is then created based on the interviews to show a potential model for network slicing.

There is a lot of uncertainty in the marked, since network slice is still in a very early stage. It is also important to distinguish technical feasibility with commercial profit. In every use case, there will be a commercial negotiation to set a price for a slice. The price will be dependent on the capabilities, coverage and also on the customer. In the beginning, operators will most likely provide few types of slices, and they can typically be generic slices. Later on, when the process of creating slices is automatized, additional type of slices will be offered.