基于CUPS分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建的5G核心網(wǎng)介紹

全球5G商用建設(shè)正在加速前行，中國作為全球5G發(fā)展最快的區(qū)域，運營商5G SA集采已經(jīng)在如火如荼的進行中。5G可以為千行百業(yè)提供差異化和確定性網(wǎng)絡(luò)，因而為行業(yè)數(shù)字化帶來廣闊的空間，也為運營商帶來新的增長機會。更可靠，更敏捷、可靈活編排調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)是運營商幫助行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)能力，電信業(yè)引入云化的初心就是為了使CT業(yè)務(wù)如IT業(yè)務(wù)般敏捷高效，同時具有CT所需要的高可靠。掌握全網(wǎng)拓撲并對全局資源進行調(diào)度編排管理的核心網(wǎng)的全云化是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

5G核心網(wǎng)基于微服務(wù)原生云軟件架構(gòu)，CUPS分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建?？梢哉f全云化網(wǎng)絡(luò)基石是否構(gòu)建牢固，決定著5G核心網(wǎng)的優(yōu)劣?？v觀業(yè)內(nèi)各廠商在全云化的投入和研究開發(fā)，華為全云化核心網(wǎng)起步早，投入多，在全球有600多個云化商用合同，排名第一。據(jù)國際權(quán)威分析機構(gòu)Frost & Sullivan報告指出，華為云化核心網(wǎng)服務(wù)了全球60%的云化網(wǎng)絡(luò)用戶。Dell'Oro最新研究報告顯示，華為2019年移動核心網(wǎng)出貨量和收入均位列第一。而全球云化核心網(wǎng)出貨量已經(jīng)占半壁江山，隨著5G的建設(shè)，云化核心網(wǎng)將逐步取代傳統(tǒng)核心網(wǎng)。

全云化是構(gòu)建可靠、敏捷網(wǎng)絡(luò)的基石，要滿足確定性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的要求，全云化必須做到原生云架構(gòu)實現(xiàn)電信級可靠；CUPS分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用戶面下沉實現(xiàn)確定性體驗和園區(qū)安全要求；輕量化電信云實現(xiàn)資源敏捷調(diào)度；自動化運營實現(xiàn)新業(yè)務(wù)敏捷迭代和5G時代海量站點維護。

全云化構(gòu)建高可靠健壯網(wǎng)絡(luò)

1）原生云架構(gòu)實現(xiàn)5個9可靠性

電信網(wǎng)絡(luò)云化，希望引入IT行業(yè)的敏捷和靈活，但在可靠性上由于COTs的3個9可靠性無法滿足電信網(wǎng)絡(luò)的要求，業(yè)界對軟件架構(gòu)的設(shè)計寄予厚望，希望用軟件架構(gòu)重構(gòu)來補足COTs天生的缺陷，實現(xiàn)5個9的可靠性。華為云化核心網(wǎng)從設(shè)計之初就引入于原生云架構(gòu)，基于無狀態(tài)設(shè)計，對虛擬網(wǎng)絡(luò)功能軟件進行系統(tǒng)優(yōu)化重構(gòu)，實現(xiàn)彈性、健壯、敏捷的全云化核心網(wǎng)。基于N-way冗余、跨DC部署和基于大數(shù)據(jù)的主動故障定位與自動閉環(huán)控制等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建去中心化的多點故障容忍系統(tǒng)和故障自愈機制，以實現(xiàn)不依賴于基礎(chǔ)設(shè)施的高可靠性。

2）64倍智能流控保證業(yè)務(wù)穩(wěn)定

5G網(wǎng)絡(luò)由于業(yè)務(wù)終端類型和業(yè)務(wù)類型大幅增加，話務(wù)模型更加復(fù)雜，同時控制面集中和用戶面分布部署的方式，增加了信令風(fēng)暴的風(fēng)險。這就要求核心網(wǎng)具有極強的韌性以應(yīng)對突發(fā)話務(wù)過載引起的信令風(fēng)暴。華為的云化核心網(wǎng)基于領(lǐng)先的優(yōu)先級算法，隊列流控，秒級彈性擴縮容等技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)界最強64倍智能信令流控。在瞬時突發(fā)高達64倍的話務(wù)下，可以保證系統(tǒng)不宕機、不掛死，保證90%以上的業(yè)務(wù)成功率。

3）CUPS分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保障差異化和確定性體驗

AR、VR等新興業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)時延、單用戶帶寬等提出了更高的要求，越來越多的企業(yè)用戶希望自有數(shù)據(jù)在本地處理以確保安全。通過核心網(wǎng)CUPS架構(gòu)構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)，將用戶面下沉到邊緣，可以極大的降低網(wǎng)絡(luò)時延，提升用戶體驗；通過數(shù)據(jù)本地處理也可保證企業(yè)用戶的私有數(shù)據(jù)安全，幫助運營商進入企業(yè)市場。華為基于CU Full-Mesh架構(gòu)的分布式網(wǎng)絡(luò)是唯一已在業(yè)界實現(xiàn)規(guī)模商用的CUPS方案。在4G就已引入5G CUPS全互聯(lián)架構(gòu)，實現(xiàn)控制面集中部署，用戶面下沉，在高可靠保障的前提下，可實現(xiàn)10ms的超低時延。自2018年馬來Celcom全球首商用CUPS以來，目前華為CUPS已有60多個商用局點。

全云化實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)敏捷運營

1）輕量化融合電信云實現(xiàn)資源敏捷調(diào)度

微服務(wù)將單個服務(wù)功能模塊進行進一步解構(gòu)，實現(xiàn)更小粒度單元的開發(fā)部署和運維，可以有效提升開發(fā)運維效率，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速上線。因此承載微服務(wù)的容器化成為云化網(wǎng)絡(luò)演進趨勢。華為融合電信云支持虛機和容器雙棧融合架構(gòu)，支持虛機、容器資源統(tǒng)一管理、靈活調(diào)度，并支持虛機平臺平滑演進。融合電信云一次性規(guī)劃建設(shè)，節(jié)省30%TCO，輕量化融合管理面開銷節(jié)省50%?；谌诤想娦旁频娜萜骶哂写笕萘俊⑤p量化、高可靠、易運維的特點，助力業(yè)務(wù)快速上線和網(wǎng)絡(luò)高效運維。

2）自動化運維使能新業(yè)務(wù)敏捷上線

微服務(wù)架構(gòu)通過軟件模塊化、輕量化的方式提升了應(yīng)用開發(fā)和上線的敏捷性，加速了業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。而要實現(xiàn)運營的敏捷性，需要充分利用云化優(yōu)勢，引入IT的灰度升級等技術(shù)，提高運作效率。同時5G網(wǎng)絡(luò)未來10倍站點的增加，傳統(tǒng)到站運維模式無法滿足海量站點運維需求，必須實現(xiàn)自動化運營。

華為灰度升級作為電信業(yè)唯一已商用的自動化升級工具，可以實現(xiàn)新版本在線迭代和快速試錯，整個升級過程平滑，業(yè)務(wù)無損，且在升級過程中發(fā)現(xiàn)問題可隨時倒回，徹底改變傳統(tǒng)割接費時費力且風(fēng)險大的狀態(tài)。面對MEC邊緣節(jié)點的海量部署，華為的MEC實現(xiàn)一站式集成多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用，基于自動化引擎，實現(xiàn)一次進站，即插即用，在站點大量增加的情況下，不增人力，節(jié)省成本。?