在信息技术中5GNFV技术演进方式分析

在信息技术中5GNFV技术演进方式分析

李鑫

中国移动通信集团黑龙江有限公司

摘要：通过对未来5G网络中网元及网络设备的分析研究，对防火墙，路由器，网管交换机以及上网，语音，VOLTE等设备及网络拓扑的组成等深入体会，对日常维护生产过程中的故障，问题进行处理，对网络进行优化调整，对生产生活具有指导作用。

关键词：5G，NFV，下一代通信技术，核心网领域，升级，信令，媒体。

在全球5G浪潮的推动下，作为5G技术最前沿的核心网首当其冲，肩负起最重要的使命。核心网演进的主要技术为NFV，其中的NSA作为向SA演进为最终版本奠定了坚实的基础。

首先，用户迁移方案-不换卡、不换号融合演进支持。

5G标准分为两个阶段，R15主要聚焦eMBB，R16满足所有场景（eMBB/uRLLC/mMTC）

场景一：逐号段割接实现用户平滑迁移

主要改造点：

1、部署融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF，同时提供传统的4/5G的业务能力，以及5G的接口；DRA支持单用户路由能力。

2、营帐同时对接传统BE和NGBE，当用户迁移至5G时，营帐完成在传统BE销户、在NGBE开户和同步路由信息到DRA的事务处理。

3、信令同时对接传统的HSS/PCRF和HSS+UDM/PCRF+PCF，根据单用户路由数据进行信令路由。

4、随着5G业务的发展，云化融合HSS+UDM/PCRF+PCF逐渐扩容接管传统PCRF和HSS业务。ATCA退网。

方案二：融合升级实现用户平滑迁移

主要改造点：

1、部署融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF，同时提供传统的4/5G的业务能力，以及5G的接口；与传统的HSS和PCRF组Pool，对外屏蔽业务差异。逐步将5G用户自动迁移到融合设备。

2、营帐统一接入NGBE，业务发放时，NGBE自动识别用户归属的ATCABE/NGBE进行消息分发。

3、信令统一接入融合HSS+UDM/PCRF+PCF，融合设备自动进行路由分发处理，对端无感知。

4、随着5G业务的发展，云化融合HSS+UDM/PCRF+PCF逐渐扩容接管传统PCRF和HSS业务。ATCA退网。

方案三：一次性割接至融合设备

主要改造点：

1、新建云化融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF。同时提供传统的4/5G的业务能力，以及5G的接口；传统PCRF和HSS一次性割接到融合设备。

-用户静态数据割接到融合设备；

-营帐切换到NGBE；

-信令切换到融合HSS+UDM和融合PCRF+PCF。

2、ATCAHSS和ATCAPCRF设备退网；

切片部署方案-可共享可独占，按需选择NSAorSA选择总结-5G建设初期按需部署NSA快速商用，后期演进SA对比NSASA商用成熟度高低（协议冻结晚，架构变化大）部署速度快慢组网架构4G+5G协同5G独立组网业务能力eMBBeMBB、URLLC、mMTCNR连续覆盖必要性必要性低必要性高速率5G速率5G速率语音方案2G回落/VoLTEVoLTE/VONR核心网利旧EPC新建5GnewcoreLTENREPCS14G手机5G手机双连接LTENRNEWCORES1NSA组网SA组网4G手机。

网络集成19年1月~3月19年4月~6月19年7月19年8月19年9月19年10月项目关键里程碑设计—2大领域、4个关键里程碑测试验证（全国范围）技术规范，建设方案制定完成数通，承载及周边系统改造完成资源池招标、设备采购完成资源池建设完成工具适配，资源池调测。

Top风险：入网证分布式存储部署I层资源分配完成VNF资源分配完成业务联调工单发布完成本局调测系统联调割接工割接入网单发布运维支撑业务开通穿越NFVO+运维测试运维、计费、开通等业务支撑系统适配开发

★硬件验收

★资源池Ready

★网络Ready

★业务Ready

规范/运维流程、开通流程、角色分工

全国采取大区制建设及维护模式：

NFV云化核心网大区建设方案：

大区由大区内资源池建设-业务区规划：逻辑分离VS逻辑集中

大区间容灾方案

方式1：大区间负荷分担

方式2：大区间温备

方式3：大区间冷备

①事故影响大：一个大区下挂多省业务，用户数成倍增加，5G大区的核心网设备一旦故障，至少二级事故，甚至一级②省际承载网风险大：原来如省际承载网故障，只影响出省业务，大区制后，一旦省际承载网故障，相当于本省业务全部中断③蝴蝶效应：原来出现某省VoLTE出现一根光纤频繁闪断引发二级事故，大区制后，任何一省业务出现类似频繁闪断、环回等异常时，就可能产生连锁反映，导致信令风暴殃及整个大区业务受损大区维护A省B省C省大区AS-IS及TO-BE告警。

两地多中心：确保5G核心网两地多中心DC建设，并进行容灾检查和倒换验证，保证大区内自动容灾，大区间手动脚本容灾。部署一键式容灾切换工具，实现一键式容灾倒换

关键路径保护：各省到大区的传输和承载网路径和网元，必须建设部署地理双平面容灾保护，重点监控其容量状态，及时预警扩容处理信令风暴：整理在5G场景下的信令风暴方案，进行信令风暴场景化预案演练，必要时通过定向流控或隔离，确保大区整体业务可用①②③大区制网络安全保障挑战大区制网络安全应对方案分A省B省C省省维护大区制：构建两地多中心容灾，部署关键路径保护和信令风暴。

主要变化，运维复杂度主要变化事故恢复，三层解耦下跨层多厂家协同，承载路径长网元多，业务故障难定位，涉及垂直行业，基于差异化的服务恢复困难故障处理，云化跨层、信息采集对象多，时间长，NSA需要4/5G联合定位，引入微服务架构，服务节点多，定界定位难，切片引入后感知体验问题定界定位难主动运维容量评估.增加评估的资源变多（I层），硬件和软件无固定关联关系，支持容量评估预估重大保障，保障能力补齐5GNSA场景，垂直行业的各种差异化业务趋势预测难，低时延等业务SLA要求高巡检，工具化+精准巡检网络变更升级，云化部署，解耦性不足导致联动升级，升级操作周期长次数多，支持灰度升级，步骤简单，周期长但升级间灵活扩缩容，弹性扩缩容能力不成熟，整体持平，核心网云化后支持弹性扩缩容硬件更换，当前IT硬件不支持即插即用，更换步骤多，时间长，资源足够下硬件可批量更换业务割接，能力补齐之后与4G持平，核心网服务化结构支持网元自动注册自动发现，简化对接数据配置，操作步骤简化5G对维护业务整体影响：事故恢复和故障处理难度增加，网络变更会趋向。

参考文献：

1.《中国移动业务故障处理流程》

2.《中国移动集团数据业务及局数据规范》

3.《IP数通设备技术与测试》

4.《中国移动网络割接管理办法》