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千万别把5G累死!

作者:小黑羊    来源:物联网智库   发布时间:2019-01-11 08:33:40

   【流媒体网】摘要:5G大潮即将到来,挑战更多,要想5G网络不被“累死”,是时候全面更新大脑啦!


 

  5G到底有多厉害

  专家说,有三个地方贼NB

  ▼

  ①

  网速快到飞起来

  有人是这么形容的

  ↓

  5G时代,高清电影1秒就下完

  VR、AR、4K会成为标配

  以前要靠有线,现在无线全能干

  专家说,这叫eMBB

  增强型移动宽带

  ②

  世间万物都到碗里来

  5G,联天联地联空气

  ↓

  5G支持每公里²联接100万个设备

  这相当于4G的10倍,这种超大容量

  可以把人-人、人-物、物-物都连起来

  变成超大大大大大规模的网络

  专家说,这叫mMTC

  海量机器类通信

  ③

  响应速度比脑子还快

  5G,提供超可靠低时延体验

  ↓

  5G的时延有多低,低到1毫秒

  而人脑的反应时间都超过10~50毫秒

  这种又快又稳网络

  将成为自动驾驶等实时场景的神助攻

  专家说,这叫uRLLC

  超可靠低时延通信

  以上,就是5G网络的三大NB之处

  可是,承诺了这么高的“KPI”指标

  5G能做到吗?

  其实我心里也捏了一把汗

  不知道5G的小身板

  能不能抗得动这么重的任务

  千万别把5G累死了

  要检验5G的“活儿”好不好

  就要先了解他到底长啥样

  这是一张典型的运营商网络架构

  主要包括了三大部分

  ↓

  5G网络的“身板”,也大致如此

  这其中,承载网相对简单

  “扛活儿”的关键是四肢和大脑

  谈起5G,大家注意力往往集中在接入网

  接入网最主要的部分就是基站

  基站上的那些黑科技

  打造了5G网络灵活而发达的“四肢”

  比如大规模阵列天线Massive MIMO、

  毫米波、空分复用、新编码技术等等

  有了这些,似乎我们不需要再为

  信号、网速、容量担忧了

  然而

  光有发达的四肢,没有聪明的大脑

  5G网络就会发育不良、半身不遂

  除了接入网,5G核心网也很重要

  大脑是很“复杂”、“很神秘”的东西

  看到核心网的结构,我们都很懵逼

  ↓

  而落实到实物上

  都是些神秘的“柜子”

  这些柜子藏在运营商的核心机房里

  一般人无缘得见

  他们都是由专业厂商定制出来的

  模样各异,身价不菲

  ↓

  这些专用“柜子”负责特定的任务

  就像一个个脑细胞

  从2G、3G到4G,一代代进化、发展

  默默处理着我们每一个电话、每一次上网

  ……

  到了5G时代,核心网还要充当这样的角色

  但是,任务却比以往艰巨数10倍

  ↓

  5G发达的“四肢”,拥有强大的接入能力

  海量终端、超高带宽、极低延迟

  这些压力,都一股脑涌进了核心网

  需要“大脑”来快速处理

  如果没有好的方案,分分钟要“脑溢血”

  万幸的是,在高人指点下

  5G核心网“脑回路”有点特别

  他采用了一种叫做“SBA”的架构

  虽然这个架构的名字听着有点“傻”

  但实际聪明的很

  ↓

  Service Based Architecture

  基于服务的架构

  其实,SBA就是云计算领域

  常说的“云原生”架构

  用“微服务”把“大系统”拆分

  ↓

  微服务之间,功能相对独立

  彼此通过API接口耦合在一起

  实现与以前“大系统”相当的功能

  微服务基于“容器”技术

  可以运行在通用x86服务器上

  不再依赖于封闭&昂贵的专用硬件

  性价比更高,扩展性更强

  所以,5G核心网的玩法是

  把以前“大柜子”转换为网络功能(NF)

  然后NF在分解成多个“网络功能服务”

  把它们一个个“装”到容器里

  组合起来,替代“大柜子”

  这个化整为零的过程,叫做

  网络功能虚拟化→NFV

  就这样,新技术领域的两大热点

  云原生+NFV,在核心网完美落地了

  5G核心网,不仅“脑回路”奇特

  而且“大脑”还可以是分布式的

  因为,它采用了分身术:CUPS

  ↓

  Control and User Plane Separation

  控制面和转发面分离

  核心网这个“大脑”要干的事分两类

  ①进行决策性的中枢控制,重脑力劳动

  ②执行机械“搬砖”任务,重体力劳动

  这两类任务,KPI差别明显,分开来干最合适

  这就是CUPS,控制与转发分离

  分离以后,“大脑”的位置可以更灵活

  离“四肢”更近,离用户更近

  更方便的完成5G搬砖KPI

  这种“边缘计算”

  可以满足5G“超低时延”的KPI要求

  因为,离用户越近,转发延迟越小

  而SBA和NFV“化整为零”的脑回路

  可以方便的实现这种分离和分布

  5G核心网,还有一项神技

  叫做“一脑多用”

  专业术语称为:网络切片

  ↓

  5G未来除了满足我们能通话和上网

  更主要的是要承载各种行业应用

  他们对网络的要求,很不一样

  此时,就需要“一脑多用”

  为各行业提供个性化的网络服务

  为了完成5G的KPI

  核心网需要修炼三大黑科技

  ↓

  ❶SBA ❷CUPS ❸网络切片

  我们发现,要练成这三大技能

  关键就是要抛弃以前的那些“大柜子”

  采用通用硬件,比如成熟的x86服务器

  再配合软件化、虚拟化、微服务化

  最终,为5G武装一个新大脑!

  然鹅

  换脑是个复杂的“手术”

  需要对症下药,一步一步来

  ↓

  核心网从网元类别上分三大类

  控制面产品、转发面产品、数据面产品

  3类产品云化演进难度各不相同

  可见

  只有搞定“转发面”的虚拟化

  整个核心网大脑才算更新完成

  ↓

  ❶云化是大趋势:从大方向、大标准上看,转发面虚拟化顺应了核心网SBA的云原生趋势。

  ❷性价比更高:转发面虚拟化用通用硬件+NFV来代替传统专用设备,性价比更高,据测算,典型局成本比传统方案低12%以上。

  ❸升级更平滑:转发面虚拟化用scale out架构来代替传统硬件的scale up架构,通用服务器和智能网卡支持横向线性扩展,按需满足爆炸式流量增长需求。

  ❹部署更简单:转发面虚拟化方案部署无需现有机房改造,不需要额外考虑供电、走线、机房空间、承重等等。

  ❺成熟度已验证:虽然转发面虚拟化是新兴方案,主流运营商如Telefonica、T-Mobile均已采用,截止2017年底,全球已有232+虚拟化转发面商用部署案例。

  对于核心网来说

  转发面虚拟化已是众望所归

  5G大潮即将到来,挑战更多

  要想5G网络不被“累死”

  是时候全面更新大脑啦

责任编辑:李平
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