NFV技術(shù)使得網(wǎng)元的軟件與底層的硬件解耦、VNF的部署不再依賴專用硬件，為網(wǎng)絡(luò)集中化、規(guī)?；渴鹛峁┝丝赡堋１疚膶?duì)虛擬化核心網(wǎng)大區(qū)集中部署做簡(jiǎn)要分析。

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網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)是核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，目前NFV核心網(wǎng)已經(jīng)在全球得到了大規(guī)模商用。NFV最重要的特點(diǎn)就是采用通用的硬件和虛擬層(NFVI)為上層各個(gè)虛擬化網(wǎng)元(VNF)提供統(tǒng)一的運(yùn)行資源，NFV技術(shù)為VNF的靈活部署、快速上線、智能及自動(dòng)化運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型等提供技術(shù)基礎(chǔ)。NFV技術(shù)使得網(wǎng)元的軟件與底層的硬件解耦、VNF的部署不再依賴專用硬件，為網(wǎng)絡(luò)集中化、規(guī)?；渴鹛峁┝丝赡堋１疚膶?duì)虛擬化核心網(wǎng)大區(qū)集中部署做簡(jiǎn)要分析。

大區(qū)集中部署是與分省部署比較而言的。目前的電信網(wǎng)絡(luò)(物理化設(shè)備)中，每個(gè)省份都有自己獨(dú)立的機(jī)房、獨(dú)立的硬件和軟件、BOSS等，省份之間的資源完全獨(dú)立，無論硬件還是軟件，都是按省份獨(dú)立維護(hù)。大區(qū)集中部署是指多個(gè)省的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成大區(qū)集中部署和集中運(yùn)維，為本大區(qū)的所有用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。一般而言，大區(qū)DC內(nèi)集中部署業(yè)務(wù)類網(wǎng)元、數(shù)據(jù)管理類網(wǎng)元、控制面網(wǎng)元以及對(duì)時(shí)延不敏感的用戶面網(wǎng)元。根據(jù)大區(qū)的地理區(qū)域跨度大小按需部署用戶面網(wǎng)元：地理區(qū)域跨度小的大區(qū)，4G EPC用戶面以及5G eMBB場(chǎng)景UPF可在大區(qū)集中部署;地理區(qū)域跨度大的大區(qū)，4G EPC-U以及5G UPF下沉到邊緣DC或者接入DC部署(見圖1)。

大區(qū)集中部署需要考慮的問題

核心網(wǎng)大區(qū)集中部署與目前按省份部署的網(wǎng)絡(luò)差異很大，需要綜合分析，重點(diǎn)考慮下列問題。

● 傳輸

大區(qū)集中部署，意味著流量需要匯聚?？刂泼媪髁亢陀脩裘媪髁?全部或部分)需要匯聚到集中部署VNF的數(shù)據(jù)中心(DC)，需要新建或改造現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)，尤其是無線網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)改造。無線網(wǎng)絡(luò)分布式部署在各個(gè)省份，核心網(wǎng)集中化意味著回傳網(wǎng)絡(luò)必須在大區(qū)匯聚，大區(qū)的用戶規(guī)模越大，對(duì)傳輸?shù)膸捯笤礁?，并且隨著用戶流量的增加，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求會(huì)進(jìn)一步提高。

● 時(shí)延

無線網(wǎng)絡(luò)中，不同的業(yè)務(wù)有不同的QoS要求，有時(shí)延不敏感的業(yè)務(wù)(如NB-IoT)、時(shí)延敏感類業(yè)務(wù)(如實(shí)時(shí)游戲、語音、實(shí)時(shí)視頻等)、超低時(shí)延業(yè)務(wù)(如網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制等)，業(yè)務(wù)部署必須考慮滿足不同QoS的要求，用戶體驗(yàn)不降低。

● 容災(zāi)

大區(qū)集中部署，必須考慮容災(zāi)方式，保證容災(zāi)能力與現(xiàn)有的分省份部署相同。

● 互操作

大區(qū)集中部署，必須考慮與省份的現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互操作，滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性要求，提升用戶體驗(yàn)。

● 業(yè)務(wù)遷移

大區(qū)集中部署與現(xiàn)有省份業(yè)務(wù)會(huì)長(zhǎng)期并存，必須制定長(zhǎng)期計(jì)劃，保證大區(qū)用戶平滑地從省份遷移到大區(qū)。

● 資源利用率

大區(qū)集中部署，必須關(guān)注資源利用率的提升，發(fā)揮集約化的優(yōu)勢(shì)，挖掘云化網(wǎng)絡(luò)的潛力，提升資源利用率。

● 運(yùn)維

大區(qū)集中部署的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是資源池規(guī)模大，NFVI和VNF可以集約化運(yùn)維，必須部署自動(dòng)化工具，提升運(yùn)維效率;大區(qū)內(nèi)適合采用大數(shù)據(jù)分析、人工智能(AI)等技術(shù)提升運(yùn)維自動(dòng)化水平，降低維護(hù)成本。

● 大區(qū)和省份協(xié)調(diào)

核心網(wǎng)集中在大區(qū)，無線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)還在省份，要考慮大區(qū)和省份的協(xié)調(diào)工作，以及組織架構(gòu)變化、職責(zé)劃分、故障處理流程、業(yè)務(wù)發(fā)展協(xié)調(diào)、差異化運(yùn)營(yíng)等問題。

用戶面部署形態(tài)分析

核心網(wǎng)大區(qū)部署場(chǎng)景下，控制面網(wǎng)元采用NFV設(shè)備，已經(jīng)是共識(shí)，用戶面網(wǎng)元(比如4G GW-U和5G UPF)的部署形態(tài)是當(dāng)前關(guān)注熱點(diǎn)之一。用戶面部署要滿足三大需求、基于四大選擇因素(見圖2)。

三大需求

● 高性能、低成本

以較低的成本提供高吞吐和低時(shí)延能力，滿足流量爆炸式增長(zhǎng)和高帶寬低時(shí)延業(yè)務(wù)需求。

● 按需部署

具備快速部署、位置動(dòng)態(tài)調(diào)整、新業(yè)務(wù)快速使能和彈性資源擴(kuò)展能力，實(shí)現(xiàn)垂直行業(yè)個(gè)性化服務(wù)質(zhì)量需求。

● 持續(xù)演進(jìn)能力

平滑演進(jìn)支持4G/5G融合用戶面，統(tǒng)一接入支持語音和數(shù)據(jù)連續(xù)性。

用戶面選擇四大因素

● 性能

用戶面不僅需要支撐當(dāng)前EPC場(chǎng)景，也必須滿足未來5G 高流量增長(zhǎng)的需求。隨著資費(fèi)降低和越來越多高帶寬業(yè)務(wù)的興起，用戶流量持續(xù)大規(guī)模增長(zhǎng)，用戶面的性能必須匹配流量增長(zhǎng)。隨著通用服務(wù)器性能的提高，目前基于NFV架構(gòu)的性能已經(jīng)與傳統(tǒng)設(shè)備對(duì)齊，并且隨著通用CPU性能的快速提升以及軟件加速、硬件加速技術(shù)的發(fā)展，NFV架構(gòu)的用戶面性能在快速提升。

● 成本

在當(dāng)前取消數(shù)據(jù)漫游費(fèi)及不限流量套餐用戶快速增加的情況下，如何降低TCO是運(yùn)營(yíng)商面臨的問題。傳統(tǒng)專用CPU設(shè)備演進(jìn)速度慢，成本不可控，而NFV設(shè)備成本透明，采購成本下降速度比傳統(tǒng)設(shè)備快。大區(qū)集中部署，便于集約化運(yùn)維和管理，大幅降低運(yùn)維成本，提高資源利用率。

● 架構(gòu)

用戶面的架構(gòu)需要滿足按需、彈性和長(zhǎng)期演進(jìn)需求。5G網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)特性千差萬別，用戶的QoS差異很大，要求用戶面可靈活部署，滿足不同差異化需求。傳統(tǒng)用戶面設(shè)備基于固化的硬件架構(gòu)，無法擴(kuò)展和彈性部署，而NFV的用戶面設(shè)備非常匹配靈活部署要求，在5G切片化部署場(chǎng)景下，NFV設(shè)備更能滿足用戶需求。

● 成熟度

用戶面形態(tài)選擇需要依賴成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，虛擬化設(shè)備在IT領(lǐng)域中已經(jīng)大規(guī)模部署，在CT領(lǐng)域，全球已經(jīng)有幾個(gè)百vEPC商用網(wǎng)絡(luò)在穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。

綜上分析，虛擬化用戶面架構(gòu)更先進(jìn)，硬件成本透明，運(yùn)維成本低，擴(kuò)展性好，滿足網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵需求和長(zhǎng)期演進(jìn)目標(biāo)，在滿足QoS的條件下，用戶面部署在大區(qū)可以做大資源池，提高資源池利用率，提升維護(hù)效率。

核心網(wǎng)大區(qū)集中部署，給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了諸多挑戰(zhàn)，運(yùn)營(yíng)商需要從自身的需求和條件出發(fā)，進(jìn)行各因素的綜合評(píng)估和合理規(guī)劃。虛擬化形態(tài)的用戶面具有綜合優(yōu)勢(shì)，在大區(qū)建設(shè)中，建議采用NFV用戶面，可以滿足4G/5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵需求，匹配長(zhǎng)期演進(jìn)目標(biāo)，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)TCO。