朱建軍，方琰崴

（中興通訊股份有限公司，南京 210012）

1 運(yùn)營(yíng)商部署5G核心網(wǎng)面臨巨大挑戰(zhàn)

5G時(shí)代新的通信需求對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和商業(yè)模式上提出了巨大挑戰(zhàn)，和以往相比，這些新需求對(duì)核心網(wǎng)提出了更高的要求。5G時(shí)代主要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)包括三大場(chǎng)景：eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、uRLLC（低時(shí)延高可靠）和mMTC（大連接低功耗）。eMBB聚焦對(duì)帶寬極高要求的業(yè)務(wù)，如4K高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等，滿(mǎn)足人們對(duì)數(shù)字化生活的需求；uRLLC聚焦高可靠、低時(shí)延的業(yè)務(wù)，如自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程控制等，滿(mǎn)足人們對(duì)數(shù)字化工業(yè)的需求；mMTC則是海量的機(jī)器通信，滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)自動(dòng)化的通信需求。這些新業(yè)務(wù)對(duì)5G核心網(wǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。

2 面向服務(wù)的5G云原生核心網(wǎng)解決方案

5G核心網(wǎng)基于云環(huán)境，要求具備高可擴(kuò)展性，引入SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）更靈活的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方式，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源編排。而面向服務(wù)的5G云原生（Cloud Native）解決方案采用靈活的模塊化架構(gòu)，系統(tǒng)高可擴(kuò)展并支持可編程和自動(dòng)化，完美的滿(mǎn)足了這個(gè)要求。

5G云原生核心網(wǎng)解決方案滿(mǎn)足5G的全接入及全業(yè)務(wù)的需求，不僅為各類(lèi)運(yùn)營(yíng)商新業(yè)務(wù)提供靈活、高速和高效的連接服務(wù)，還能滿(mǎn)足垂直行業(yè)IoT（Internet of Things，萬(wàn)物互聯(lián)）大規(guī)模及個(gè)性化按需定制服務(wù)。

5G云原生核心網(wǎng)解決方案包含Cloud Platform（云基礎(chǔ)設(shè)施）、NG core Network（NG核心網(wǎng)）、MICT-OS（運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)）、VIM（Virtualized Infrasturcture Manager，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器）等四個(gè)組件：

（1） Cloud Platform。Cloud Platform為上層應(yīng)用提供虛機(jī)、容器及裸機(jī)的資源池，可以實(shí)現(xiàn)軟件定義的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)。

（2） NG core Network。NG core Network網(wǎng)絡(luò)功能采用云原生架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)功能采用微服務(wù)架構(gòu)開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)功能的組件可以獨(dú)立升級(jí)和擴(kuò)展；網(wǎng)絡(luò)功能可以以容器的方式提供，具備更高的高可用性。

NG core Network的網(wǎng)絡(luò)功能基于控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離?？刂泼婊趕ervice的架構(gòu)模型，其并未采用預(yù)定義的接口，而是引入了NRF（NF Repository Function），實(shí)現(xiàn)了控制面網(wǎng)絡(luò)功能的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，這種基于SOA（Service Oriented Architecture）的架構(gòu)可以縮短新業(yè)務(wù)的上線(xiàn)時(shí)間及實(shí)現(xiàn)更加靈活的系統(tǒng)升級(jí)。

（3） MICT-OS。MICT-OS包括兩大部分，一部分是網(wǎng)絡(luò)功能的生命周期管理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)/網(wǎng)絡(luò)切片的生命周期管理和業(yè)務(wù)及資源編排管理功能，實(shí)現(xiàn)具備業(yè)務(wù)保障的切片；另一部分是能力開(kāi)放平臺(tái)，將網(wǎng)絡(luò)能力及平臺(tái)能力開(kāi)放給運(yùn)營(yíng)商及第三方。

（4） VIM。VIM負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施NFVI（NFV Infrastructure，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)）的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源以及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行控制與管理的功能模塊。5G的云基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺(tái)可以提供虛機(jī)、容器和裸機(jī)及異構(gòu)的混合資源管理，其與上層應(yīng)用完全解耦。

3 5G云原生核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

面向5G新業(yè)務(wù)模式的云原生方案，需要支持諸多關(guān)鍵技術(shù)，以更好幫助電信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)拓5G新的業(yè)務(wù)和商業(yè)模式，這些關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1） 面向5G的云原生架構(gòu)，靈活組件化滿(mǎn)足多業(yè)務(wù)需求。vCN虛擬化核心網(wǎng)采用NFV 云原生架構(gòu)，打破網(wǎng)元邊界，所有功能拆分成細(xì)粒度微服務(wù)組件，可根據(jù)需要積木式快速搭建網(wǎng)絡(luò)功能。

（2） 端到端靈活切片，滿(mǎn)足多種應(yīng)用場(chǎng)景。基于云原生vCN核心網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商可采用可視化、向?qū)角衅ぞ?，方便地按照用?hù)需求創(chuàng)建端到端網(wǎng)絡(luò)切片，滿(mǎn)足5G階段eMBB、uRLLC、MTC等應(yīng)用場(chǎng)景。并需要能夠?yàn)楦黝?lèi)垂直行業(yè)用戶(hù)提供服務(wù)，提升用戶(hù)體驗(yàn)，并為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

（3） 自服務(wù)敏捷運(yùn)維，降低CAPEX采購(gòu)費(fèi)用。根據(jù)業(yè)務(wù)需求結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)生成、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)，提升用戶(hù)體驗(yàn)，降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。

（4） 網(wǎng)絡(luò)功能的無(wú)狀態(tài)設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)快速恢復(fù)。5G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能采用無(wú)狀態(tài)的設(shè)計(jì)，使用統(tǒng)一的云數(shù)據(jù)庫(kù)存放狀態(tài)，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速恢復(fù)和系統(tǒng)高可靠性的需求。

（5） 開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化。5G核心網(wǎng)的功能需要遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)、ETSI標(biāo)準(zhǔn)，便于異廠商的互操作?；A(chǔ)設(shè)施平臺(tái)基于開(kāi)源項(xiàng)目OpenStack、OPNFV等，消除了廠商鎖定。

4 5G云原生核心網(wǎng)助運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)提升價(jià)值

5G時(shí)代的到來(lái)將不斷催生新業(yè)務(wù)、新的商業(yè)模式及新的應(yīng)用場(chǎng)景。面向服務(wù)的云原生5G核心網(wǎng)解決方案，將為運(yùn)營(yíng)商以及其用戶(hù)帶來(lái)更多價(jià)值。不但能夠提供靈活的業(yè)務(wù)能力，滿(mǎn)足5G全業(yè)務(wù)和全接入的場(chǎng)景，還促使平臺(tái)更加開(kāi)放，促進(jìn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，使得運(yùn)營(yíng)商專(zhuān)注新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。同時(shí)，5G云原生解決方案打造先進(jìn)的面向服務(wù)的架構(gòu)，加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新，縮短業(yè)務(wù)上線(xiàn)時(shí)間，并借助智能運(yùn)維管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)按需的節(jié)能降耗，減少運(yùn)營(yíng)商的OPEX維護(hù)費(fèi)用。

面向服務(wù)的云原生5G核心網(wǎng)解決方案，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的定制化、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的按需化和網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維的自動(dòng)化，將為運(yùn)營(yíng)商5G業(yè)務(wù)拓展帶來(lái)更多可能性。

[1] 方琰崴.中興通訊云化核心網(wǎng)vCN助運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)變革[J].通信世界，2018.