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SDN/NFV影响5G移动网络承载能力

2017-06-08  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:陈丽珊

未来的5G移动网络相关技术包括C-RAN、Network Slicing(网络切片)、NFV、SDN、LTE-unlicensed、LAA(LTE授权辅助接入)、Massive MIMO(规模多重输入输出)等。其中SDN、NFV软技术是业界普遍认为必不可少的关键技术,那么SDN/NFV技术是如何影响5G移动网络承载力的呢?

SDN/NFV在5G承载网中作用很关键

SDN(软件定义网络)区别于传统网络,是以没有中心的控制点和通过补丁式地为网络中的新业务进行新老技术协议兼容拓展,SDN将网络设备分离为单独的控制设备及转发设备。转发设备功能简单化,控制与转发间遵循标准的Openflow 协议,从而实现控制层和转发层分离。这样网络管理者可在接口上开发应用软件,实现灵活的可编程,并结合流量监控,可动态调整数据平面的网元,使移动网络组成变得更加灵活,从而提高传送到消费者手机终端的下行传输速度。

NFV(网络功能虚拟化)则可利用软硬件解耦及功能抽象,以虚拟化技术降低昂贵的设备成本费,根据业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离等步骤,让运营商可通过此极速将承载各种网络功能的通用硬件与云计算虚拟化技术相结合,实现网元虚拟化和虚拟网络可编程,简化网络升级的步骤和降低购买新专用网络硬件的成本,把网络技术重点放到部署新的网络软件上。

SDN解耦的是控制平面与数据平面;NFV主要是软硬件解耦,基于通用服务器和虚拟化技术,软件实现控制和处理功能、流量处理功能。两者虽不相互依赖,但若共存互补将对5G移动网络功能重组、提升网络弹性十分有效。网络宽度和弹性提高了,无论对下一代移动通信(5G)提速还是应用都能带来更多的创新。

SDN/NFV能给5G移动网络带来巨大驱动力

未来5G移动网络的核心网结构非常复杂,SDN/NFV技术的引入能更好地协调5G网络系统体系架构。经过几年的洗礼,NFV和SDN技术发展步伐虽不一致,SDN技术相对更成熟一些,但整体上SDN/NFV技术已基本可以嵌入5G移动网络系统架构来尝试运作。美国AT&T早在2015年就把75%的网络设备由SDN/NFV等新技术组成,重点将网络服务迁移到基于SDN的网络来对外提供服务,并定下2020年将变成“一家软件公司”的目标。那SDN/NFV能给5G移动网络带来哪些其他驱动?

加快工业化进程。我国现代工业已逐渐离不开互联网和云计算,ICT、IDC、云计算等大数据处理为现代工业企业提升产量、提高工作效率和存储数据的效果逐渐显著,而SDN计算引入到5G移动网络,进一步将网络资源变成移动可视化,在工业业务量需求突发时,可更快地进行传达和利用弹性扩展,提升整体资源利用率。

万物互联距离更近。智慧城市、智能农业、智慧家庭、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,需要大量的数据和连接点,协同SDN/NFV技术的5G移动网络以网络功能虚拟化和云计算为支撑,能以虚拟扩容低功耗、非封闭可编程的底层网络和高层多连接等满足这些应用的需求。SDN具有低时延特点的物联网切片可缩短现时4G移动数据对网络的延迟至1ms,解决当前4G时代物联网延迟表现的不理想和不安全问题。

虚拟场景更真实。NFV核心网络成分中的VR切片把数字单元和部分核心网功能虚拟化,部分虚拟功能边缘化。SDN/NFV技术的协同能给5G移动数据网络带来高性能+高容量,满足网络极高的流量密度需求,恰恰符合目前众多喜欢虚拟成像那种身临其境的新颖消费需求。届时5G Gbps级移动数据网络将很好地弥补目前AR、VR技术的不足,进一步提升超清视频回看的质量,AR、VR相关应用行业将能通过SDN技术实现更灵活地定义网络编程。

移动数据流量激增。通过NFV技术快速和低成本扩容网络后,网络应用平台商/互联网企业通过SDN技术灵活编程,定义控制层,智能管道延伸至云和端,OTT和行业用户获得的网络能力更开放,移动数据网络的上行和下行灵活性更高、速度更快,运营商移动数据的单价成本将会进一步降低,转嫁到消费者的资金费用也将越来越少,用户对移动网络的体验感也将更好,更能激发消费者使用移动数据流量的积极性。

未来的5G移动网络,除了速度提高外,还有更多创新实用的应用。在未来的5G网络架构中,万物互联更是下一代信息技术革命的目标, 这离不开“云”平台的接入,SDN/NFV与云计算的结合似乎能给扩展5G移动网络弹性和减少网络设备运营成本带来更大的优势。

关键词:SDN NFV 移动网络 移动数据 网络功能 5G