云上的通信核心網(wǎng)會是未來方向嗎

云？看到這里，你是不是覺得我們通信行業(yè)也真是非常趕時(shí)髦？那對于通信這樣一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)來說，把重要的通信網(wǎng)徹底云化，真的現(xiàn)實(shí)嗎？它會是未來的趨勢嗎？接下來我會一一帶你了解?，F(xiàn)在我們先來看一下進(jìn)入到5G時(shí)代，現(xiàn)有的網(wǎng)究竟著什么樣的吧現(xiàn)有網(wǎng) 07講我們聊到5G建設(shè)的時(shí)候，有提到在4G時(shí)代，移動通信行業(yè)的利潤持續(xù)被互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)侵蝕，而且5G這樣一個(gè)萬物智能連接的新時(shí)代也提出了的新業(yè)務(wù)需求。這樣的新業(yè)務(wù)需求和4G時(shí)代的行業(yè)情況交疊在一起，給運(yùn)營商帶來諸多。首先，我們先來看運(yùn)營商在4G時(shí)代的業(yè)務(wù)困境，這同樣也是網(wǎng)的問題4G時(shí)代，運(yùn)營商著數(shù)據(jù)流量在不斷增長，收入?yún)s增長緩慢，也就是增量不增收的困境。數(shù)據(jù)流量的快速增長需要運(yùn)營商不斷設(shè)備來擴(kuò)容，但營收增長很緩慢，或者是不增長，因此運(yùn)營商急需降低設(shè)備開支，把硬件替換成通用硬件，這個(gè)需求對網(wǎng)也是一樣的。而且，傳統(tǒng)的4G網(wǎng)沒有完成IT化，存在對新業(yè)務(wù)支持有限、已有新業(yè)務(wù)部署周期長另外 、更復(fù)雜的新業(yè)務(wù)場景，也對網(wǎng)提出了更大我們知道，5G時(shí)代需要同時(shí)支持移動增強(qiáng)型寬帶eMBB)、高可靠低時(shí)延URLLC)、海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入(mMTC)這三種類型的業(yè)務(wù)，這三類業(yè)務(wù)差異性很大。但是傳統(tǒng)的4G核心網(wǎng)是把所有的業(yè)務(wù)都在一個(gè)大通道里面跑，沒法滿足這三類業(yè)務(wù)的不同需求。唯一的解決方法是建設(shè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)，但這樣又會帶來建設(shè)成本和運(yùn)維成本的攀升。加上，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而現(xiàn)有的網(wǎng)架構(gòu)采用的是基于一個(gè)個(gè)網(wǎng)元的部署模式，這些新技術(shù)只能采用疊加新網(wǎng)元的方式來部署，這種疊加方式導(dǎo)致只能采用類似離線的方式來處理，效率低、協(xié)同性不好。不窮，運(yùn)營商急需采用這些技術(shù)來提升網(wǎng)絡(luò)效率，但目前的網(wǎng)結(jié)構(gòu)沒法引入這些新技術(shù)當(dāng)然，要解決這些，不是只是改下網(wǎng)就能成的，需要網(wǎng)絡(luò)層面和運(yùn)營層面的共同努力，但是我們這節(jié)課是聚焦在5G網(wǎng)，其它因素暫時(shí)就不考慮了。你可以看到，步入5G時(shí)代之后，運(yùn)營商迫切需要采用全新IT化和虛擬化技術(shù)，來對整個(gè)網(wǎng)進(jìn)行重那這樣全新的用云化架構(gòu)設(shè)計(jì)的5G網(wǎng)能解決這些問題和嗎？它跟傳統(tǒng)的4G核心網(wǎng)又會有怎樣的不同呢？帶著這些疑問，我們來對比一下4G網(wǎng)和5G網(wǎng)吧你可以看到，4G網(wǎng)是基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用的是電信的硬件平臺（ATCA）和路（PCRF）這5部分，其中服務(wù)網(wǎng)關(guān)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能，移動性管理、在這里我需要引入一個(gè)概念。其實(shí)按功能的不同，我們一般把網(wǎng)分成兩個(gè)平面：控制面和用戶面?？刂泼嬷回?fù)責(zé)控制和指揮，用戶面是在控制面的指揮下負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流的路由轉(zhuǎn)發(fā)。從圖中可以看出，4G網(wǎng)沒有實(shí)現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)發(fā)的功能上的分離，對于服務(wù)網(wǎng)關(guān)和但是，到了5G網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)被切底地重構(gòu)了。它使用云作為底層的計(jì)算架構(gòu)，首先，SDN和NFV推動5G網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制面和用戶面功能上完全分離一方面，DN技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的路由控制和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的分離，從而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)的用戶面和控制面在物理上的分離。具體來說，控制面可以安排在比較的位置，而用戶面可以根據(jù)需求靈活的部署在網(wǎng)絡(luò)中靠近業(yè)務(wù)的地方。這樣，業(yè)務(wù)流可以直接在本地就到業(yè)務(wù)服務(wù)器，可以減少很多迂回路由，也減輕網(wǎng)絡(luò)的流量壓力，進(jìn)一步降低終端到業(yè)務(wù)的總時(shí)延。另一方面，我們還通過NFV實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)的軟件和硬件完全解耦，當(dāng)然也包括控制面和用戶面的軟硬件完全解耦。運(yùn)營商可以拋棄大機(jī)柜型態(tài)的硬件，改用X86的普通服務(wù)器了，降低了硬件成本；同時(shí)從市場上直接采購比較成虛擬化IT軟件只需要專注開放5G網(wǎng)的軟件就可以了，大大減少了軟件開放的工作量，提升了工作效率。第二，采用了基于服務(wù)化架構(gòu)SBA（ServiceBasedArchitecture）的微服務(wù)在5G網(wǎng)中，控制面被細(xì)分成一個(gè)個(gè)功能模塊，采用了微服務(wù)架構(gòu)。5G網(wǎng)控制面的每一個(gè)功能特性可以通過一個(gè)微服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，只需要組合微服務(wù)就可以完成部署，非常靈活。通過微服務(wù)，軟件開放和升級從以前的整個(gè)系統(tǒng)的變成了對具體微服務(wù)模塊的開放和升級，減少了工作量，也減小了資源顆粒度，也就可以減少相應(yīng)的軟硬件資源的投入。第三，基于數(shù)據(jù)中心(DC)來部署的網(wǎng)，能根據(jù)應(yīng)用場景更靈活而部署具體來說，我們會把控制面部署在數(shù)據(jù)中心，把用戶名按需部署在、區(qū)域和本地邊緣數(shù)據(jù)中心，從而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)的靈活部署這樣，我們不僅能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的最佳匹配，還能讓5G更容易和新技術(shù)結(jié)合。比如我們可以把數(shù)據(jù)中心靠近業(yè)務(wù)面，部署在本地，再在上面加載相關(guān)軟件就是邊緣計(jì)算；數(shù)據(jù)中心也很容易讓5G網(wǎng)和人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)同平臺部署，讓5G和這些技術(shù)結(jié)合在一起。最后，也是我重點(diǎn)想和你介紹的，網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)虛擬的資源獨(dú)占型邏輯專網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)、很好地支撐TOB和TOC業(yè)務(wù)。具體來說，網(wǎng)絡(luò)切片是把一套5G的網(wǎng)虛擬成多個(gè)終端到業(yè)務(wù)的“端到端”的邏輯專用網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)。不同的網(wǎng)絡(luò)切片之間具有資源和獨(dú)享、功能定制化的特這樣虛擬的邏輯網(wǎng)絡(luò)，可以很輕松地滿足不業(yè)的需求，幫助運(yùn)營商快速拓展各個(gè)行業(yè)客戶，也避免了4G網(wǎng)需要建多張網(wǎng)，來滿足不業(yè)客戶需求的這個(gè)尷尬了解了這些5G網(wǎng)的新特點(diǎn)后，我們回到前面的這個(gè)問題：5G這樣云化結(jié)構(gòu)的網(wǎng)答案是可以的面對第一個(gè)成本和業(yè)務(wù)困境上的問題，5G網(wǎng)通過軟硬件完全解耦，以及基于云架構(gòu)和SBA架構(gòu)，節(jié)約了硬件成本、軟件開發(fā)量和升級的工作量，從而降低了5G網(wǎng)的面對第二個(gè)對5G多場景、新技術(shù)方面的業(yè)務(wù)支持的，5G網(wǎng)也可以通過切片的多網(wǎng)，很好地支持了ToＢ和ToC類業(yè)務(wù)；也通過云架構(gòu)、數(shù)據(jù)中心的靈活部署，很容你看，5G網(wǎng)通過這些基于云架構(gòu)上的創(chuàng)新，完美地解決了運(yùn)營商的成本和業(yè)務(wù)困境，也成功地滿足了對5G對3大應(yīng)用場景的支持需求。所以我們也能預(yù)見，在未來的一段時(shí)間里，云化5G網(wǎng)是一個(gè)必然的趨勢和長期的方向。但是這樣單純的理論介紹顯然是不夠的，下面我會帶你更具體的案例來感受一下，面對4G網(wǎng)無法同時(shí)多行業(yè)需求的這個(gè)大問題，5G網(wǎng)是如何通過切片輕松解決的。再次和你強(qiáng)調(diào)一下，網(wǎng)絡(luò)切片是5G網(wǎng)的保證和區(qū)分不同業(yè)務(wù)的主要，也是5G核這是國內(nèi)某個(gè)運(yùn)營商的5G網(wǎng)的真實(shí)部署案例，你可以通過這個(gè)案例非常清晰地看見，我們的5G網(wǎng)如何通過網(wǎng)絡(luò)切片，也就是虛擬的網(wǎng)絡(luò)來滿足三大應(yīng)用場景的我們先來看這這張實(shí)際部署5G網(wǎng)實(shí)際部署你可以看到，這張部署圖的最左邊是4種不同的終端應(yīng)用，分別是物聯(lián)網(wǎng)、高速傳輸、車聯(lián)網(wǎng)以及AR/VR，這4個(gè)終端應(yīng)用是通過一個(gè)5G接入5G網(wǎng)絡(luò)，來實(shí)現(xiàn)這4種不同最右邊虛框里是5G的網(wǎng)的實(shí)際部署情況，對于5G網(wǎng)來說，我們一般分為3DC(也就是數(shù)據(jù)中心)的部署方式，分別是DC，區(qū)域DC和本地DC(或者是MEC：緣計(jì)算)，這3DC是基于云架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，采用通用硬件、云虛擬化軟件和5G那這3級DC什么區(qū)別嗎C：包括控制面功能和用戶面功能，用戶面支持物聯(lián)網(wǎng)和語音等通用業(yè)務(wù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，DC的用戶面功能支持物聯(lián)網(wǎng)類應(yīng)用，以及業(yè)務(wù)編排功能供應(yīng)用Ap調(diào)用；區(qū)域DC：包括行業(yè)專網(wǎng)的控制面功能，用戶面支持增強(qiáng)型移動寬帶類業(yè)務(wù)和本地DC緣DC：一般只包括用戶面，支持高可靠低時(shí)延類業(yè)務(wù)和AR/VR、云游戲等這些時(shí)延要求比較高的類業(yè)務(wù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。本地DC/邊緣DC也可以稱為總的來說，本地DC/邊緣DC最靠近我們用戶和業(yè)務(wù)，區(qū)域DC次之，DC最遠(yuǎn)。所以本地DC/邊緣DC最適合部署要求反應(yīng)快、時(shí)延低的業(yè)務(wù)，而DC由于部署位置比所以，對于5G的3大應(yīng)用場景在5G網(wǎng)的部署，我們通常有下面這幾條部署原則對于高可靠低時(shí)延(URLLC)類和AR/VR類業(yè)務(wù)，需要在本地DC/邊緣DC部署比如我們的無人駕駛，也就是車聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用，除了對等別的硬件要求，單從網(wǎng)絡(luò)上來講，我們需要時(shí)延盡量低，所以我們把這個(gè)邊緣DC的節(jié)點(diǎn)部署用戶面附近，也就是盡量靠近車的位置，實(shí)現(xiàn)邊緣DC轉(zhuǎn)發(fā)，達(dá)到時(shí)延的要求。對于增強(qiáng)型移動寬帶(eMBB)類和一些行業(yè)類應(yīng)用，一般在區(qū)域DC或者本城進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)對于大文件傳輸?shù)幕蛘咔逵耙晞〉纳蟼鳎枰乃俾蕪膸装費(fèi)pbs到超過1個(gè)對于物聯(lián)網(wǎng)類或者語音等通用類業(yè)務(wù)來說，在省內(nèi)或者大區(qū)進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)對于物聯(lián)網(wǎng)這類業(yè)務(wù)來說，由于5G支持接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量非常多，而且物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的流量都比較小，因此這類需求需要盡可能地匯聚的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，對于時(shí)延要求不高，所以我們一般在省內(nèi)或者大區(qū)進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。我們剛剛也說了，其實(shí)5G網(wǎng)是通過給4類不同的終端應(yīng)用分別分配了的資源，你還記得 03講中 的和嗎？今天他們約好了去某當(dāng)紅的演唱會。這場演唱火爆異常，許多朋友都沒搶到票去不了現(xiàn)場，答應(yīng)用現(xiàn)場的方式讓朋友們一起看。演唱會開始后，現(xiàn)場許多人都拿出5G做現(xiàn)場或者發(fā)小視頻。由于實(shí)在是太多人同時(shí)了，即使是支持大容量數(shù)據(jù)的5G網(wǎng)絡(luò)，也出現(xiàn)了不流暢對此早有準(zhǔn)備，他打開了運(yùn)營商的5G應(yīng)用商城，選擇了開通“”通道。運(yùn)營商應(yīng)用商城收到業(yè)務(wù)請求后，通過的微服務(wù)業(yè)務(wù)接口，把這個(gè)信息發(fā)給了5G網(wǎng)控制面，5G網(wǎng)控制面核實(shí)完的后，立刻給安排在5G內(nèi)分配資源，在極其短的時(shí)間內(nèi)給開通了一條””通道。這條“通道”的路徑是：從的到位于附近的本地?cái)?shù)據(jù)中心/邊緣數(shù)與此同時(shí)，5G網(wǎng)控制面也啟動了通道的信息記錄工作，在5G通道里的非常清晰流暢，讓沒法到現(xiàn)場的同學(xué)朋友享受了一場視覺盛宴演唱會結(jié)束后，停止了。5G網(wǎng)控制面下命令拆除分配的資源，并停止了這條通的信息記錄工作，把記錄的信息告知運(yùn)營支撐系統(tǒng)。運(yùn)營支撐系統(tǒng)和運(yùn)營商的業(yè)務(wù)系統(tǒng)會負(fù)責(zé)處理后續(xù)的費(fèi)用情況，讓明明白白消費(fèi)?，F(xiàn)在我相信你已經(jīng)明白了5G網(wǎng)中切片的運(yùn)作原理，這一部分我們通過一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)部署案例，講述了5G網(wǎng)如何通過切片來支持不同類型的應(yīng)用的好了，我們今天這節(jié)課到這就結(jié)束了，讓我們來 下吧這一課我們講到，5G時(shí)代運(yùn)營商了許多，需要重構(gòu)原有網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，并引出了云架構(gòu)是5G網(wǎng)的必然趨勢，也是長期趨勢的這個(gè)觀點(diǎn)。最后我們也通過一個(gè)實(shí)際的5G網(wǎng)絡(luò)部署案例，分析了5G網(wǎng)通過切片來滿足不同類型業(yè)務(wù)這個(gè)主要特點(diǎn)。總的來說，5G通過云架構(gòu)，使得5G網(wǎng)可以應(yīng)用SDN/NFV技術(shù)，具備了SBA架構(gòu)和微服務(wù)功能。這樣的云化網(wǎng)具有控制面和用