申博网:详解5G:关键身手、关键技术、应用场景、网络架构、经济影响(3)

马鞍山新闻网/2019-11-06/ 分类:马鞍山科技/阅读:

NFV(Network Function Virtualization),网络功能虚拟化。通过使用通用性硬件以及虚拟化技术,来承载不少功能的软件从事惩罚。从而降低网络猥贱的设备资本。可以通过软硬件解耦及功能笼统,使网络设备功能不再依赖于专用硬件,资源可以空虚灵活共享,实现新业务的快速开发和放置,并基于实际业务需求进行自动放置、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。

NFV技术颠覆了传统电信封闭专用平台的思想,同时引入灵活的弹性资源解决理念,因此,ETSI NFV提出了突破传统网元功能限制、全新通用的NFV架构下图所示。


申博网:详解5G:关键手段、关键技术、应用场景、网络架构、经济影响

NFV技术次要由3个部门构成:VNF(虚拟网络层,Virtualized Network Function)NFVI(网络功能虚拟化基础步伐NFVI,NFV Infrastructure)MANO(NFV解决与编排,Management and Orchestration)

VNF,是共享同一物理OTS供职器的VNF集。对应的便是各个网元功能的软件实现,比方EPC网元、IMS网元等的逻辑实现。

NFVI,可以将它理解为基础步伐层,从云计算的角度看,便是一个资源池。NFVI须要将物理计算/存储/交换资源,通过虚拟化转换为虚拟的计算/存储/交换资源池。NFVI映射到物理基础步伐,便是多个地理上分散的数据中心,通过高速通信网连接起来。

NFV MANO,基于不同的供职等级协议(ServiceLevel Agreements ,SLAs),NFV MANO运营撑持层负责“公平”的分配物理资源,同时还负责冗余解决、过失解决和弹性调整等,相当于目前的OSS/BSS系统。

NFV技术是针对EPC软件与硬件严重耦合问题提出的打点方案,这使得运营商可以在那些通用的的供职器、交换机和存储设备上放置网络功能,极大地降低时间和资本。

(2)从4G到5G整体网络架构演变

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关键评释:

①5G网络空口至少支持20Gbps速率,用户10秒钟就能够下载一部UHD(超高清,鉴别率4倍于全高清,9倍于高清)电影。

② 核心网功能拉拢,核心网用户面部门功能下沉至CO(中心主机房,相当于4G网络的eNodeB),从正本的集中式的核心网演酿成分布式核心网,这样,核心网功能在地理位置上更挨近终端,减小时延。

③ 分布式应用供职器(AS),AS部门功能下沉至CO(中心主机房,相当于4G网络的eNodeB),并在CO放置MEC(Mobile Edge Computing,移动网络边疆计算平台)。MEC有点类似于CDN(内容分发网络)的缓存供职器功能,但不仅于此。它将应用、从事惩罚和存储推向移动边疆,使得海量数据可以得到实时、快速从事惩罚,以减少时延、减轻网络累赘。

④ 从头定义BBU和RRU功能,将PHY、MAC,可能RLC层从BBU拉拢下沉到RRU,以减小前传容量,降低前传资本。

⑤ 通过NFV技术,便是将网络中的专用电信设备的软硬件功能(比方核心网中的MME, S/P-GW和PCRF,无线接入网中的数字单元DU等)转移到虚拟机(VMs,Virtual Machines)上,在通用的商用供职器上通过软件来实现网元功能。

⑥5G网络通过SDN连接边缘云和核心云里的VMs(虚拟机),SDN控制器执行映射,成立核心云与边缘云之间的连接。网络切片也由SDN集中控制。


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SDN,NFV和云技术使网络从底层物理基础步伐分开,酿成更笼统灵活的以软件为中心的构架,可以通过编程,来提供业务连接。

⑦ 网络切片。得益于NFV/SDN技术,5G网络将面向不同的应用场景,比方,超高清视频、虚拟现实、大规模物联网、车联网等等,不同的场景对网络的移动性、安详性、时延、可靠性,甚至是计费方式的要求是纷歧样的,因此,须要将物理网络切割成多个虚拟网络,每个虚拟网络面向不同的应用场景需求。虚拟网络间是逻辑独立的,互不影响。


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(3)5G网络架构设计

①5G系统设计

如下图所示,5G网络逻辑视图由3个功能平面构成:接入平面控制平面转发平面


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接入平面,引入多站点协作、多连接机制和多制式融合技术,构建更灵活的接入网拓扑。

控制平面,基于可重构的集中的网络控制功能,提供按需的接入、移动性和会话解决,支持精细化资源管控和全面身手开放。

转发平面,具备分布式的数据转发和从事惩罚功能,提供更改态的锚点设置,以及更丰富的业务链从事惩罚身手。

在整体逻辑架构基础上,5G网络采纳模块化功能设计模式,并通过“功能组件”的组合,构建满足不同应用场景需求的专用逻辑网络。5G网络以控制功能为核心,以网络接入和转发功能为基础资源,向上提供解决编排和网络开放的供职,形成为了解决编排层、网络控制层、网络资源层的三层网络功能视图,如下图所示:


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②5G组网设计

SDN/NFV技术融合将提升5G进一步组大网的身手:SDN技术实现虚拟机间的逻辑连接,构建承载信令和数据流的通路,最终实现接入网和核心网功能单元动态连接,配置端到端的业务链,实现灵活组网。NFV技术则实现底层物理资源到虚拟化资源的映射,构造虚拟机(VM),加载网络逻辑功能(VNF);虚拟化系统实现对虚拟化基础步伐平台的统一解决和资源的动态重配置。


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一般来说,5G组网功能元素可分为四个条理:


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中心级:以控制、解决和调度职能为核心,譬喻虚拟化功能编排、广域数据中心互连和BOSS系统等,可按需放置于全国节点,实现网络总体的监控和掩护。

汇聚级:次要包含控制面网络功能,譬喻移动性解决、会话解决、用户数据和计谋等。可按需放置于省分一级网络。

区域级:次要功能包含数据面网关功能,重点承载业务数据流,可放置于地市一级。移动边缘计算功能、业务链功能和部门控制面网络功能也可以下沉到这一级。

接入级:包括无线接入网的CU和DU功能,CU可放置在回传网络的接入层可能汇聚层;DU放置在用户近端。CU和DU间通过增强的低时延传输网络实现多点协作化功能,支持拉拢或一体化站点的灵活组网。

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