洪鈞 任祖軍
在電信網絡運營中,TCO居高不下、新技術和新業務引入困難、運維效率難以提高等一直困擾著運營商。當VoLTE遇到虛擬化,進行集中部署,能否有效解決運營痛點?
集中部署方案
目前業界主流的集中部署方案有:共享集中部署和分省集中部署。
1. 共享集中部署方案。全域根據用戶和業務量劃分為若干大區,為了兼顧業務時延和傳輸開銷,每大區建設1-2個核心節點,集中部署vIMS控制網元,由大區統一維護(原有傳統IMS仍由省份維護),采用虛實獨立方式組織資源池,并根據號段分擔業務。
其主要優點是集約化,即NFVI和VNF都可以實現大區集中管理和統一維護。
其主要缺點:
1) 業務維護:共享的虛擬化網元無統一清晰的維護主體,無法分省管理。
2) 安全性:虛擬化網元和新業務引入無法分省隔離。
3) 計費:需額外考慮按省份分揀。
4) 開通:需新建大區BOSS,和省份BOSS配合,業務開通復雜。
2. 分省集中部署方案。大區劃分和核心節點建設同共享集中部署方案,但節點內部按省份部署vIMS控制網元,和原有傳統IMS一起由省份維護,采用虛實混合方式組織資源池(一般專指同廠家。對于大省或異廠家,可考慮虛實獨立方式)。
其主要優點是真正實現端到端隔離(用戶數據、業務、管理、虛擬機,甚至物理),新業務引入可分省操作。
其主要缺點:
1) OPEX:NFVI集中部署,業務分省管理,端到端運維需大區和省份協同,增加了維護成本和復雜度。
2) 資源利用率:支持虛擬(物理)資源隔離/共享按需部署,隔離使管理界面更清晰,但資源利用率降低;共享則正相反。
3) 可靠性:單個DC故障業務影響面廣,雙DC故障存在全網業務全阻風險。
兩種方案的容災機制比較類似,一般都采用異地組織資源池方式,實現遠距離地理容災,有效應對異常和災難事件,平時則進行負荷分擔,保證設備可用性。
兩種集中部署方案各有優缺點,可以簡單對比如下。
在集中部署方案中,需要重點考慮以下問題:
1) 網絡安全。采用通用硬件平臺、提供完善的備份方案和容災機制,解決處理能力瓶頸、數據備份和容災等問題。
2) 傳輸時延。提升傳輸網絡性能,解決核心和邊緣節點間距離遙遠、網絡互通復雜等問題。
3) 業務提供。業務平臺內部進行邏輯劃分和安全隔離,解決特色業務實現和客戶化業務定制等問題。
4) 法律政策。規避法律和政策禁止集中的內容,解決監管風險等問題。
典型應用案例
運營商A的VoLTE網絡
運營商A采用共享為主,分省為輔的集中部署方案,將全國劃分為北、中、南三個大區,每個大區各建設兩個核心節點,按用戶和話務量均衡原則分別管理若干省份,容災機制采用冷備份方式。
節點內部劃分為若干個資源池,初期供大區所有省份共用,后期隨著VoLTE網絡規模的擴大,對于話務量比較大的省份,核心節點將為其單獨分配資源,不再與其余省份共用。
虛擬化網元集中部署在核心節點,包括CSCF、SSS、MRF和EDS等控制網元,EMS和CG等BOSS網元,以及NFVO、VNFM和VIM等MANO網元。
運營商B的VoLTE網絡
運營商B采用分省集中部署方案,將全國劃分為東、南、西、北、中五個大區,每個大區各建設兩個核心節點,共同管理若干省份,節點內部按省份劃分為若干個資源池,容災機制采用冷備用和負荷分擔方式。
節點之間采用負荷分擔方式容災,優點是某節點發生故障時,只影響一半用戶;因為只涉及一半話務量,另一節點接管的速度較快。缺點是會導致IMS呼叫建立時長增加和EPC數據業務延遲,后者的影響更加明顯一些,但實測結果可以接受。
所有虛擬化網元基本都部署在核心節點,包括CSCF、SSS、EDS、EMS和SBC等控制網元,NFVO、VNFM和VIM等管理網元。
運營商C的VoLTE網絡
在建設多租戶vIMS網絡時,運營商C在拉美五國設置了兩個大區,分別設置一個核心節點,供信令面虛擬化網元集中部署,并進行負荷分擔;媒體面網元則部署在各國家節點,相互之間從物理上隔離,以確保用戶信息安全。
1) 核心節點部署CSCF、SSS、EMS、CG和MANO等網元。
2) 國家節點部署SBC、ENUM和MRFP等網元。
3) HSS、MGCF、MGW等現有網元繼續采用。
采用這種信令和媒體分離的架構,一方面可以避免媒體迂回,提高網絡效率,另一方面也便于接受各國管制。
綜上所述,集中部署方案可以節省建設費用、改善用戶感知、提升業務能力,從而緩解運營商面臨的諸多問題,促進運營和服務的戰略轉型。
中興通訊可提供VoLTE全面解決方案,不但支持分布式部署(適用于虛擬化和非虛擬化架構),而且也支持集中部署(通常適用于虛擬化架構),可以滿足不同場景的VoLTE應用需求。