SDN/NFV与5G协同将带来什么?
SDN/NFV与5G协同将带来什么?
作者: 陈丽珊 来源: 赛立信通信研究部 发布时间: 2017-06-08

     目前,智能手机终端越来越普及,无论年龄、职业、性别,几乎人人拥有一台或多台智能手机,手机上网所带来的移动流量需求也越来越大。“提速降费”不仅是普通消费者的心声,也逐渐受到了国家监管层的重视。

当前我国移动数据网络虽还在4G时代,但在国家要求基础运营商落实执行“提速降费”的背景下,三大运营商除了不断提高宽带速率、取消漫游费用之外,还积极地向消费者提供了越来越便宜的移动数据流量资费套餐。譬如联通推出了“冰激凌套餐”后,移动也跟着新推了“任我用”套餐,电信还叠加100M/200M宽带+4K高清IPTV新推不限流量套餐,很明显,大家均是为了以无限流量+划算资费的亮点来吸引新用户。

经过资费对比,许多人会青睐电信最晚推出的不限流量套餐,主要原因是它包含的4G移动数据流量的可用量更多,内容更丰富实惠,不至于还未用够4G流量便马上降到3G/2G流量,较能真实切合“不限流量”的宣传概念。运营商暂时还无法做到真正的无限流量,可能是因为技术还未跟上,以至于目前移动数据流量的单价不能进一步降低吗?随着移动通信技术的发展,我国5G移动数据网络预计将会在2020年正式商用。到时候,说不定真正意义的无限流量将会随之而来,未来5G移动网络提高的可能不只是速度而已。

先来看看现有网络模式

与未来5G网络模式的区别:

众所周知,网络速度要提速除了实体基站、线路及发射器的搭建外,主要依靠数据运输管道技术的扩容提升。手机终端接收图片、音频、数据等需要通过控制平台下发,而手机终端发送需求指令到指定控制平台,走的则是上行过程。最初2G GSM、3G CDMA及4G初期的TD-LTE时代,系统发送和接收数据均使用较相同的频段,上下行数据发送在时间上搓开,只能通过在不同时隙发送上下行数据来避免上下行干扰,传输速度一般,上行和下行链路都可支持2x2 MIMO。后来,上行和下行频率双工间隔、连续控制系统的4G FDD-LTE的到来使得4G传输速度更进一步提速至百兆。4G LTE主要由载波聚合、提升的的MIMO、协调式多点(CoMP)、中继站、异构网络或HetNet组成,上下行流量对称的难题解决了后,5G移动数据网络进一步从现有4G移动网络的基础上再进步,提速的根源便要从解决网络容量的提升、简化控制平台和连接平台、增强网络数据运行稳定性、减少网络延迟等方面来不断优化网络运输模式,不仅满足现有2G、3G、4G网络通话或上网的需求,还能为垂直行业、物联网、车联网等提供更广阔的发展网络平台。5G网络模式打开传统网络运作架构倾向单一设备负责单一专属功能,全方位服务多技术融合,实现真正的无所不在的连接,这也是它与现有移动网络模式的最大区别。

未来5G移动网络承载能力需要哪些技术支持?

未来的5G移动网络相关技术包括C-RAN、Network Slicing(网路切片)、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SDN/NFV技术是如何影响5G移动网络承载力的呢?

SDN(Software Defined Network,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(Network Function Virtualization,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移动网络带来哪些驱动?

未来5G移动网络的核心网结构非常复杂,SDN/NFV技术的引入能给5G网络系统体系架构更好地协调。经过几年的洗礼,NFV和SDN的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还早在2015年把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?

提升工业化进程。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效果也逐渐显著,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的支撑,能以虚拟扩容低功耗、非封闭可编程的底层网络、高层多连接等满足这些应用的需求。SDN具有低时延性特点的物联网切片可减低现时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安全需求。

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,部分虚拟部分边缘。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技术实现更灵活的定义网络编程。

移动数据流量激增。通过NFV技术快速和低成本扩容网络后,网络运用平台商/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会越来越少,用户对移动网络的体验感也将会更好,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,还有更多的创新实用的应用。在未来部署的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。

或许各运营商最近在4G阶段推广的无限流量套餐仅是前奏,在各方技术协同的发展后,真正的低价无限流量大应用在未来5G时代将有可能发生,给我们带来更多的惊喜,就让我们拭目以待吧!

 

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