5G技术背景下的云化电信网络融合架构

陈 炜

（中国电信股份有限公司成都分公司，四川 成都 610000）

0 引言

随着我国科学技术水平的不断发展，移动通信网络技术得到了较大提升，尤其是5G网络时代的来临，意味着我国的通信技术进入全新阶段。与传统网络系统相比，5G网络系统具有信息吞吐率高、传输速度快、连接稳定等优势。因此，需在5G网络技术主导下云化电信网络架构融合的设计，才能确保整体系统结构的完整性和可行性。

1 基于NGMN(下一代移动通信网)提出的5G架构

5G网络是另一个发展的开始，下一代移动通信网络技术的进步和发展仍面临很多挑战，包括如何以新的系统构架适应模块化的网络处理功能，以快速灵活的操作方式满足部署需求[1]。从技术发展方面来看，5G网络不仅为通信形式的一种改变，更应该作为一种从端到端的可涵盖各方面的网络系统，即5G网络系统的设计和优化应该从高度融合方面展开研究，尤其是研究5G网络如何包含固网和未来即将出现的各种新接入机制。另外，5G网络架构作为一种涵盖多种功能，包括固定或者移动的基础设备、网络功能，价值使用功能等为一体的系统，后续的5G架构发展需要根据已有的结构功能进行优化。基于以上思考，在下一代移动通信网络技术（NGMN）背景下，结合5G网络的运行情况，人们提出一种软硬件分离的模式，其中包括SDN和NFV的可编程5G架构。从结构上来看，NGMN的5G架构模式包含基础资源层、业务使用层、E2E管理和协调模块、业务应用层，具体如下。

（1）基础资源层是指固网——移动融合网络物理资源组成，包括云接入节点、5G网络节点和相关的网络链路等，这些资源通过APl与其他管理模块和协调模块通信。

（2）业务使用层作为融合整个5G网络运行所需要的功能库，包含的功能类型丰富，例如软件检索功能和针对无线接入的特定参数配置等功能。

（3）E2E管理和协调模块通过相关运营可以请求调用5G网络系统的各种功能。

（4）业务应用层包括来自运营商、企业、垂直行业、以及第三方的具体应用和业务。这种形式下的5G网络架构通过E2E管理与协调模块接口建立专用网络切片，也就是5G切片。在实际应用过程中，E2E管理与协调模块负责把用例和业务模型转换为实际的网络功能和切片，给应用场景定义网络切片，链接相关的模块化网络功能，分配相关的性能配置，及最后将所有这些映射到基础资源。这个过程当中的5G切片是指在特定案例或者业务中所应用的G网络功能及无线接入技术设置组合而成。这种切片可以在多个网络领域中进行跨越，而且不同切片可以实现多种功能，实际网络架构建设过程中，第三方可以通过适当的API完成切片某些方面的定制服务，整体来看更有利于在云化基础上实现5G不同应用场景的部署[2]。

2 电信网络融合

随着5G网络不断的优化进步，电信网络的未来发展必将迎来融合之势，现阶段主要的融合方式包括网络融合，业务融合和商业融合三种，无论何种融合模式，都会对技术提出更高的要求，在进行电信网络融合过程中，要求技术人员加大对固定网络的研发力度，且需与移动架构的应用优势深入融合，从根本上解决电信网络融合过程中出现的问题[3]。5G网络的出现和应用为IP网络的快速发展提供机遇和技术支持，一定程度上促进业了务融合的效率[4]。为尽快实现电信网络深入融合的发展目标，需要技术人员深入研究5G网络相关的业务架构，充分发挥管理增值业务的作用。研究发现，电信网络的融合和SDP在具体应用中逐渐形成科学合理的业务发展结构，整个结构包含多项业务内容，能够有效促进电信网络的融合发展，为客户提供更好的使用体验。目前5G网络的快速发展，促进了各种新型设备和业务的出现，弥补了传统网络模式的不足，为电信网络融合提供新的发展方向。总之，在5G网络背景下，需紧跟时代发展步伐，发挥5G网络技术的优点，实现高效融合，促进相关企业快速地发展。

3 5G技术背景下云化电信网络融合框架

5G时代背景下，人们结合NGMN现阶段发展需求和未来发展趋势，提出了一种先进的云化电信网络融合架构，包括接入网、核心网层、业务网络层、业务应用层四个重要组成部分，具体如下。

3.1 接入网层

5G技术的快速发展在为云化电信网络融合架构带来了机遇的同时，也带来更多挑战，NGMN在5G技术的应用背景下，出现了更加新颖的部署方案，技术人员可以通过延伸边缘化引擎重新组织接入网络的结构，完成智能化处理，更加凸显云端化发展特征。在具体应用中，需要结合接入设备，完成智能化部署，做好控制功能的多样化管理。接入网层作为云化电信网络融合框架的基础，使用非常便利，小型的接入器包括通用的处理器和资源管理器等，可以完成网络切换和选择，在保护用户数据和个人信息方面具有一定优势。云化电信网络架构的模式可以促进实时处理技术的发展，提升接入网络的可靠性。从融合技术来看，介入器在5G技术应用的小型站点具有优势，可以通过控制智能化的边缘引擎提升用户的网络使用体验，但需要严格遵循硬件处理标准和部署方案，避免发生意外[5]。

3.2 核心网层

核心网层作为5G网络时代背景下云化电信网络融合架构的重要组成部分其重要性不言而喻。从作用方面看，核心网层可以实现IMS网络和用户网络信息的直接连接和转换，因此核心网络是云化电信网络融合结构的基础，在操作中需要了解核心网层的具体功能，按照相关业务标准进行下一步操作。需要注意的是，部分核心网层的信息比较特殊，需要对特殊部分的信息资源数据进行虚拟处理，保障网络切片的多样性和复杂性。

3.3 业务网络层

云化电信网络融合架构包括SDP和SMP，其中SMP是业务管理平台，具体如下。

（1）SDP包括网络抽象层、业务创建与执行层、模块化网络功能库与业务能力层和业务暴露层。网络抽象层使用虚拟化的软件技术完成底层网络和虚拟网络间的协议转换，并提供统一的接口。业务创建与执行层包括应用服务器、云控制管理平台和网络切片管理模块，应用服务器的主要功能是提供良好的平台环境，确保电信网络融合框架中各项业务能快速、稳定地运行；云管理控制平台为资源管理和任务的分布及系统配置提供虚拟计算；网络切片管理模块主要包括应用场景建立或者将应用映射到网络切片管理模块主要包括网格切片的配置管理、故障监控、生命周期管理等内容[6]。

（2）SMP包括物联网管理平台、车联网管理平台和综合业务管理平台三个部分。物联网管理平台包括物流、智慧农业、消防安全、城市家居等垂直行业，整个电信网络框架结构中具备设备监控、信息采集、分析和接口开放等功能；车联网管理平台与车辆的安全服务、定位、信息统计等业务有关；综合业务管理平台包括对固定网络、移动网络及全IP业务的统一管理，实现数据配置业务生命周期的统一管理[7]。

SDP和SMP作为业务应用层的重要组成部分由云端虚拟机组成，向业务应用提供统一的接口，实现网络资源和信息的统一调度，具备高效化、灵活化的特点。

3.4 业务应用层

业务应用层主要包括三个方面：运营商、第三方和网络业务。在云化电信网络融合架构组成中，运营商作为规模较大的应用服务商，能为网络架构的融合提供更加科学客观的环境。在融合过程中，需考虑业务网络提供的数据接口，明确如何在满足客户使用需求的基础上不断优化网络切片，从而促进相关进技术和网络业务的进一步发展[8]。

4 结束语

本文主要研究了5G技术背景下的云化电信网络融合架构，分析了电信网络融合面临的难题和重点及5G技术下云化电信网络融合架构的发展，探讨全面云化、智能化、灵活化、高度扩展化的发展目标，为后续云化电信网络如何架构发展提供思路。■