5G技術背景下的云化電信網絡融合架構

陳 煒

（中國電信股份有限公司成都分公司，四川 成都 610000）

0 引言

隨著我國科學技術水平的不斷發展，移動通信網絡技術得到了較大提升，尤其是5G網絡時代的來臨，意味著我國的通信技術進入全新階段。與傳統網絡系統相比，5G網絡系統具有信息吞吐率高、傳輸速度快、連接穩定等優勢。因此，需在5G網絡技術主導下云化電信網絡架構融合的設計，才能確保整體系統結構的完整性和可行性。

1 基于NGMN(下一代移動通信網)提出的5G架構

5G網絡是另一個發展的開始，下一代移動通信網絡技術的進步和發展仍面臨很多挑戰，包括如何以新的系統構架適應模塊化的網絡處理功能，以快速靈活的操作方式滿足部署需求[1]。從技術發展方面來看，5G網絡不僅為通信形式的一種改變，更應該作為一種從端到端的可涵蓋各方面的網絡系統，即5G網絡系統的設計和優化應該從高度融合方面展開研究，尤其是研究5G網絡如何包含固網和未來即將出現的各種新接入機制。另外，5G網絡架構作為一種涵蓋多種功能，包括固定或者移動的基礎設備、網絡功能，價值使用功能等為一體的系統，后續的5G架構發展需要根據已有的結構功能進行優化。基于以上思考，在下一代移動通信網絡技術（NGMN）背景下，結合5G網絡的運行情況，人們提出一種軟硬件分離的模式，其中包括SDN和NFV的可編程5G架構。從結構上來看，NGMN的5G架構模式包含基礎資源層、業務使用層、E2E管理和協調模塊、業務應用層，具體如下。

（1）基礎資源層是指固網——移動融合網絡物理資源組成，包括云接入節點、5G網絡節點和相關的網絡鏈路等，這些資源通過APl與其他管理模塊和協調模塊通信。

（2）業務使用層作為融合整個5G網絡運行所需要的功能庫，包含的功能類型豐富，例如軟件檢索功能和針對無線接入的特定參數配置等功能。

（3）E2E管理和協調模塊通過相關運營可以請求調用5G網絡系統的各種功能。

（4）業務應用層包括來自運營商、企業、垂直行業、以及第三方的具體應用和業務。這種形式下的5G網絡架構通過E2E管理與協調模塊接口建立專用網絡切片，也就是5G切片。在實際應用過程中，E2E管理與協調模塊負責把用例和業務模型轉換為實際的網絡功能和切片，給應用場景定義網絡切片，鏈接相關的模塊化網絡功能，分配相關的性能配置，及最后將所有這些映射到基礎資源。這個過程當中的5G切片是指在特定案例或者業務中所應用的G網絡功能及無線接入技術設置組合而成。這種切片可以在多個網絡領域中進行跨越，而且不同切片可以實現多種功能，實際網絡架構建設過程中，第三方可以通過適當的API完成切片某些方面的定制服務，整體來看更有利于在云化基礎上實現5G不同應用場景的部署[2]。

2 電信網絡融合

隨著5G網絡不斷的優化進步，電信網絡的未來發展必將迎來融合之勢，現階段主要的融合方式包括網絡融合，業務融合和商業融合三種，無論何種融合模式，都會對技術提出更高的要求，在進行電信網絡融合過程中，要求技術人員加大對固定網絡的研發力度，且需與移動架構的應用優勢深入融合，從根本上解決電信網絡融合過程中出現的問題[3]。5G網絡的出現和應用為IP網絡的快速發展提供機遇和技術支持，一定程度上促進業了務融合的效率[4]。為盡快實現電信網絡深入融合的發展目標，需要技術人員深入研究5G網絡相關的業務架構，充分發揮管理增值業務的作用。研究發現，電信網絡的融合和SDP在具體應用中逐漸形成科學合理的業務發展結構，整個結構包含多項業務內容，能夠有效促進電信網絡的融合發展，為客戶提供更好的使用體驗。目前5G網絡的快速發展，促進了各種新型設備和業務的出現，彌補了傳統網絡模式的不足，為電信網絡融合提供新的發展方向。總之，在5G網絡背景下，需緊跟時代發展步伐，發揮5G網絡技術的優點，實現高效融合，促進相關企業快速地發展。

3 5G技術背景下云化電信網絡融合框架

5G時代背景下，人們結合NGMN現階段發展需求和未來發展趨勢，提出了一種先進的云化電信網絡融合架構，包括接入網、核心網層、業務網絡層、業務應用層四個重要組成部分，具體如下。

3.1 接入網層

5G技術的快速發展在為云化電信網絡融合架構帶來了機遇的同時，也帶來更多挑戰，NGMN在5G技術的應用背景下，出現了更加新穎的部署方案，技術人員可以通過延伸邊緣化引擎重新組織接入網絡的結構，完成智能化處理，更加凸顯云端化發展特征。在具體應用中，需要結合接入設備，完成智能化部署，做好控制功能的多樣化管理。接入網層作為云化電信網絡融合框架的基礎，使用非常便利，小型的接入器包括通用的處理器和資源管理器等，可以完成網絡切換和選擇，在保護用戶數據和個人信息方面具有一定優勢。云化電信網絡架構的模式可以促進實時處理技術的發展，提升接入網絡的可靠性。從融合技術來看，介入器在5G技術應用的小型站點具有優勢，可以通過控制智能化的邊緣引擎提升用戶的網絡使用體驗，但需要嚴格遵循硬件處理標準和部署方案，避免發生意外[5]。

3.2 核心網層

核心網層作為5G網絡時代背景下云化電信網絡融合架構的重要組成部分其重要性不言而喻。從作用方面看，核心網層可以實現IMS網絡和用戶網絡信息的直接連接和轉換，因此核心網絡是云化電信網絡融合結構的基礎，在操作中需要了解核心網層的具體功能，按照相關業務標準進行下一步操作。需要注意的是，部分核心網層的信息比較特殊，需要對特殊部分的信息資源數據進行虛擬處理，保障網絡切片的多樣性和復雜性。

3.3 業務網絡層

云化電信網絡融合架構包括SDP和SMP，其中SMP是業務管理平臺，具體如下。

（1）SDP包括網絡抽象層、業務創建與執行層、模塊化網絡功能庫與業務能力層和業務暴露層。網絡抽象層使用虛擬化的軟件技術完成底層網絡和虛擬網絡間的協議轉換，并提供統一的接口。業務創建與執行層包括應用服務器、云控制管理平臺和網絡切片管理模塊，應用服務器的主要功能是提供良好的平臺環境，確保電信網絡融合框架中各項業務能快速、穩定地運行；云管理控制平臺為資源管理和任務的分布及系統配置提供虛擬計算；網絡切片管理模塊主要包括應用場景建立或者將應用映射到網絡切片管理模塊主要包括網格切片的配置管理、故障監控、生命周期管理等內容[6]。

（2）SMP包括物聯網管理平臺、車聯網管理平臺和綜合業務管理平臺三個部分。物聯網管理平臺包括物流、智慧農業、消防安全、城市家居等垂直行業，整個電信網絡框架結構中具備設備監控、信息采集、分析和接口開放等功能；車聯網管理平臺與車輛的安全服務、定位、信息統計等業務有關；綜合業務管理平臺包括對固定網絡、移動網絡及全IP業務的統一管理，實現數據配置業務生命周期的統一管理[7]。

SDP和SMP作為業務應用層的重要組成部分由云端虛擬機組成，向業務應用提供統一的接口，實現網絡資源和信息的統一調度，具備高效化、靈活化的特點。

3.4 業務應用層

業務應用層主要包括三個方面：運營商、第三方和網絡業務。在云化電信網絡融合架構組成中，運營商作為規模較大的應用服務商，能為網絡架構的融合提供更加科學客觀的環境。在融合過程中，需考慮業務網絡提供的數據接口，明確如何在滿足客戶使用需求的基礎上不斷優化網絡切片，從而促進相關進技術和網絡業務的進一步發展[8]。

4 結束語

本文主要研究了5G技術背景下的云化電信網絡融合架構，分析了電信網絡融合面臨的難題和重點及5G技術下云化電信網絡融合架構的發展，探討全面云化、智能化、靈活化、高度擴展化的發展目標，為后續云化電信網絡如何架構發展提供思路。■