构筑面向未来的全云化核心网
要想既能满足现有业务需求,又能平滑演进到5G,全云化核心网必须具备弹性、健壮、敏捷的特征,以支撑更多行业需求,实现网络转型。

文/袁刚
随着NFV(Network Function Virtualization)的发展步入成熟期,全球领先运营商开始全面部署全云化网络。同时,随着首个3GPP 5G标准的冻结,运营商纷纷开始制定各自的5G商用路线图,拉开5G网络建设的序幕。
全面云化,核心网先行。华为认为,要想既能满足现有业务需求,又能平滑演进到5G,全云化核心网必须具备弹性、健壮、敏捷的特征,通过控制面和用户面分离构建分布式网络来降低时延,同时利用DevOps来提高部署运维效率,以支撑更多行业需求,实现网络转型。
基于Cloud Native构建弹性网络
面向5G的核心网需要对虚拟网络功能软件进行系统优化重构,实现弹性、健壮、敏捷的全云化网络。华为全云化核心网基于Cloud Native架构,采用无状态设计、服务化解构、轻量级虚拟化(容器)等关键技术,构建基于业务感知的弹性网络,实现资源按需分配,业务容量不受单一硬件物理限制,网络功能可动态快速生成并按需部署,以确保满足多种应用对网络的不同要求。
无状态设计:通过将业务状态和会话数据从业务处理单元中分离出来,并存储在独立的分布式数据库中,实现业务处理单元的无状态设计,可以任意弹性伸缩,任意单个或多个业务单元故障对业务无影响,从而大幅提升虚拟化软件的弹性和健壮性。
服务化解构:根据业务的应用场景和网络模型对虚拟化软件进行微服务解构,解构的粒度并非越小越好,重点是放在可独立升级、可独立扩缩、可重用上。对于变化快、定制需求多的应用如IoT、企业通信,和功能相对稳定的应用如IMS/EPC,拆解后微服务的大小显然不同。
轻量级虚拟化(容器):容器作为轻量级虚拟化技术,在资源效率、性能、部署和启动速度、可迁移性等方面有着明显优势。虚拟机(VM)作为重型虚拟化技术,在安全性和资源隔离方面有明显优势。未来,容器和VM两种虚拟化技术会并存,可根据应用本身特点进行选择。
分布式网络降低时延,提升用户体验
AR、VR等新兴业务对网络时延、带宽和安全性等提出了更高的要求。通过核心网控制面和用户面分离(CUPS)构建分布式网络,将用户面下沉到业务边缘,可以极大地降低网络时延,提升用户体验;通过数据本地处理也可保证企业用户的数据安全,帮助运营商进入企业市场。
华为MEC@CloudEdge解决方案基于Cloud Native架构设计,并面向5G架构演进,引入基于CUPS的新技术大幅提升边缘用户体验,可实现本地流量卸载、降低时延,且具有本地业务计费、管控和运营、管道能力开放、第三方应用集成等特点。目前,MEC@CloudEdge已在中国电信、中国移动、沃达丰等多家领先运营商展开商用,实现了在政企专网、智能工厂、智慧场馆、IPTV over WTTx等多种场景的应用。
凭借在技术和商业上对产业的杰出贡献,华为MEC@CloudEdge解决方案近年来屡获行业大奖:在2016年的MEC全球峰会上,荣获“最佳边缘计算技术奖”;2017年9月获“MEC最佳商用部署”奖,华为和宁波电信联合承建的镇海炼化“智能工厂”项目,获得业界首个运营商MEC商用奖项——“运营商MEC产业发展”奖;在2017年中国国际信息通信展览会上,获“MEC年度优秀技术架构奖”和“MEC年度优秀案例奖”。这些奖项体现了业界对华为MEC@CloudEdge的架构、技术尤其是商用部署实践的充分肯定。
目前,华为已经在全球范围内为多家运营商部署了MEC@CloudEdge解决方案,包括中国、阿联酋、葡萄牙、泰国等10多个局点。华为将持续与产业伙伴一起探索更多MEC应用场景,共同创建MEC繁荣生态,为整个产业创造更多商业价值。
DevOps加快业务创新与上线
电信业务在经历同质化竞争的同时,更面临来自OTT的激烈挑战,加快发展创新业务是运营商的必由之路,这对于网络资源快速部署、能力开放、资源共享与灵活管理调度提出了新的要求。
DevOps可以打通设备商与运营商的开发和运维流程,实现网络快速部署上线、灰度升级、业务创新,从而提升运营效率,缩短业务上线时间。作为DevOps模式最重要的实践之一,灰度升级由于具备突出的商业价值,日益成为运营商关注的重要特性。
灰度升级的优势包括:用最少的备份资源实现升级业务无损;整个升级过程全自动化,无需人工干预;轻松实现指定业务的升级,业务上线时间从传统的月颗粒降低到周颗粒度,助力运营商敏捷运营,获取更大的商业成功。
向5G核心网平滑演进
华为全云化核心网支持平滑演进到5G核心网,融合支持2G/3G/4G/5G业务,对运营商当前投资进行充分保护。
华为是业界最早实施原生云三层架构的厂家,在全球领先运营商的测试比拼和CUPS的商用进展中持续领先。华为全云化核心网具备Cloud Native原生云软件架构能力和CUPS分布式云网络架构,支持基于虚拟化软件的微服务解构、核心网静态切片和容器等轻量化虚拟化技术,在运维方面为运营商构建Telco DevOps平台和基于大数据的智能运维系统,助力运营商面向未来进行运维转型和组织转型,并持续提升现网灵活度,保障电信级可靠性,为平滑引入5G业务打下了坚实的架构基础。
针对5G NSA早期eMBB部署阶段,业务对网络的需求是支持单用户超高带宽、5G计费和组网等能力,需要验证5G eMBB部署并积累网络运营经验。2018年华为全云化核心网将提供商用版本,支持NSA阶段的eMBB业务商用。
在5G SA全业务商用阶段,通过引入服务化SBA(Service Based Architecture)架构来支撑5G商用切片产品和服务。在现有30多个POC和预商用局点中,华为5G核心网无论在架构还是性能上都大幅领先。华为是SBA的主要贡献者之一,在5G切片领域,也已对外展示了5G切片原型。
截至2018年一季度,华为全云化核心网在全球已部署超过100个商用网络。不积跬步,无以至千里。华为愿与运营商携手,共同推进网络全面云化,迎接5G时代的到来。