飛象網訊 2019年是5G商用元年，全球主要運營商正在緊鑼密鼓地部署5G網絡。因為市場策略的不同、頻譜的差異等原因， 5G商用網絡初期呈現碎片化態(tài)勢，主要體現在如下三個方面：
網絡部署模式碎片化：3GPP標準為5G網絡定義了五種部署模式（Option 2、 Option 3、Option 4、Option 5和Option 7）。運營商根據自身特點和需要以及產業(yè)鏈成熟度出發(fā)，主要選擇了Option 2和Option 3兩種方式作為5G網絡商用初期的部署模式。
網絡架構碎片化：作為5G 網絡的基礎技術，NFV能幫助運營商更好地適應互聯網時代的業(yè)務部署和創(chuàng)新，滿足網絡架構向5G演進需求。但是，運營商在傳統(tǒng)核心網虛擬化進程中，由于選擇的解耦方式、用戶面軟硬加速方式、虛擬化產品等差異性，導致目前有的運營商已完成傳統(tǒng)EPC虛擬化改造，有的運營商還未開始商用部署。因此，運營商由于其虛擬化進程的差異，5G商用的網絡架構也有較大差異。
網絡目標碎片化：5G網絡目標是萬物互聯，滿足千變萬化的萬物互聯需求。在5G網絡建設初期，國內外運營商根據現網需求、品牌策略和產業(yè)鏈成熟度等角度，可選擇不同的網絡目標逐步過渡到萬物互聯最終目標。不同的網絡目標，對5G網絡部署的要求和功能需求也會有相應的差異。
5G時代的核心網，其作用越來越重要，尤其是5G引入了網絡切片來全面支撐運營商的商業(yè)模式轉型，為電信產業(yè)鏈的延伸和新的盈利模式提供了肥沃的土壤。面對碎片化5G商用網絡，存在需求多樣性、架構復雜性、演進困難等諸多挑戰(zhàn)，作為網絡控制中心的核心網，需構建“無憂”心，是運營商面臨眾多挑戰(zhàn)和確保競爭優(yōu)勢的關鍵。那么如何構建“無憂”核心網呢？
● 極敏架構
5G初期建設，核心網采用極敏架構可滿足碎片化5G網絡需求。極敏架構的核心網，基于SBA+的獨立服務、獨立配置、獨立升級、獨立彈性，比傳統(tǒng)NFV提供更靈活的網絡服務的即插即用，實現用戶定制網絡的構建基礎。主要體現在如下幾個方面：
融合增強，5GC融合2/3/4G接入，對核心網做全面的軟件重構。從而實現接入融合、數據融合、策略融合、轉發(fā)融合。并對現網運維系統(tǒng)、計費系統(tǒng)兼容，提供極簡網絡滿足5G初期快速商用要求。
電信級微服務架構，采用微服務架構實現軟件構建，并對其增強（如通信可靠性、通信效率等關鍵組件特性），使其達到電信級要求；提煉出多種公共微服務，如信令、控制路由、LB等；依托微服務關鍵特性（如ISSU、灰度升級等）大幅度縮減新業(yè)務上線時間，大幅度降低運營商OPEX。
后向平滑演進，依托3GPP定義的服務，做了更細粒度自定義服務劃分，滿足網絡長期演進；基礎設施無關性，可以快捷部署在虛機、容器或裸金屬資源池中。
● 極寬轉發(fā)
5G網絡建設初期，不同部署模式或網絡架構都需要極寬轉發(fā)能力。虛擬化轉發(fā)面按分布式設計，可線性擴展，按需滿足5G爆炸式流量增長需求。針對不同主流運營商的用戶面大帶寬需求，可以采用硬件加速方案或軟件加速方案來靈活適配。
硬件加速方案：基于標準網卡或通用智能網卡，單計算節(jié)點支持單個或多個10GE/25GE標準網卡或40GE/100GE智能加速網卡，配置大規(guī)格虛機，充分發(fā)揮網卡轉發(fā)能力，最大程度利用CPU和網絡資源，后續(xù)演進可換網卡不換服務器，最大帶寬可提升4倍，時延可從100微秒級降低到10微秒級，滿足高速、低時延業(yè)務需求。
軟件加速方案：基于標準網卡采用DPDK或者SR-IOV加速技術，拉齊與傳統(tǒng)硬件成本差距。通過軟件流卸載技術，即采用VPP設計理念，結合OpenFlow思想，細分流，針對流特性執(zhí)行Action，進而實現報文高速轉發(fā)，性能可提升20%，成本可節(jié)約10%。
● 高可靠網絡
5G網絡初期提供eMBB服務，后續(xù)演進需要提供uRLLC和mMTC服務，因此需要保證在提供大容量網絡前提下，還需要提供高可靠網絡和業(yè)務零中斷的用戶體驗。主要體現在如下幾個方面：
業(yè)務處理高可靠：無狀態(tài)云化架構采用統(tǒng)一數據存儲，實現業(yè)務處理與數據分離，業(yè)務處理由N+M負荷分擔替代原1+1主備，降低成本提升資源利用率；實現秒級彈縮，提升用戶業(yè)務體驗及網絡運維可靠性。
數據存儲高可靠：采用統(tǒng)一存儲和管理，實現在線數據共享；靈活的同步機制保證數據一致性，網絡QoS良好時，采用同步復制；網絡QoS差時，采用異步復制。四級備份和恢復保障數據安全可靠，內存/磁陣/本地硬盤/外部存儲設備組成四保險；用戶的動態(tài)數據和靜態(tài)數據實時保存。
豐富容災組網：數據存儲支持N+K 地理容災，滿足不同應用場景；接入網元根據權重，在Set內靈活接管業(yè)務；多用戶面和多控制面混合組網，可保障任何一個網元故障，用戶仍能正常接入。
● 自動化運維
因為碎片化5G網絡建設需求，核心網需從設計、部署、保障全方位提升全生命周期的自動化運維能力，通過設計工具、端到端部署、自動業(yè)務配置和測試、灰度升級、跨層告警關聯RCA，提升工程、一線運維效率，降低OPEX，提升業(yè)務上線速度。
快速業(yè)務上線：通過設計工具自動生成開局腳本，包括DC資源、網絡、VNF、切片的HLD/LLD設計和生成；提供硬件、云平臺、MANO、VNF、切片的端到端自動化部署；自動完成業(yè)務配置和測試，業(yè)務上線時間由傳統(tǒng)設備的幾周降低到1天左右。
灰度升級：新老版本平滑升級和回退，保證業(yè)務的連續(xù)性；通過靈活的灰度策略，按用戶群、APN、鏈路等逐步割接用戶和業(yè)務；通過A/B測試提前發(fā)現或者降低故障對商用環(huán)境的影響。
跨層告警關聯RCA：同時支持模糊匹配和精確匹配；將資源層告警進行模型抽象，VNF只需關心引發(fā)告警的資源屬性原因，如網絡、內存、CPU、主機、云盤等；VNF與資源層的關聯規(guī)則通過抽象的資源屬性打通，方便VNF與NFVI解耦。
5G核心網是支撐5G網絡建設和承載5G業(yè)務的關鍵，面對全球各主流運營商5G核心網碎片化建設需求，中興通訊核心網產品已經在付諸實踐，通過“無憂”心，為運營商5G建設提供了快速部署通道，構建“無憂”網絡，昂首進入5G萬物互聯時代。
