2024年1月18日发(作者：)
2016/7/11-李-----阳
Mobile Broadband简称MBB移动宽带业务。
QoS（Quality of Service，服务质量）指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力, 是网络的一种安全机制， 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
POC，Proof of Concept.是业界流行的针对客户具体应用的验证性测试，即根据用户对采用系统提出的性能要求和扩展需求的指标，在选用服务器上进行真实数据的运行，对承载用户数据量和运行时间进行实际测算，并根据用户未来业务扩展的需求加大数据量以验证系统和平台的承载能力和性能变化搜索.
POC，是Proof of Concept的缩写，意思是为观点提供证据，它是一套建议的电子模型，它可用于论证团队和客户的设计，允许评估和确认概念设计方案，POC的评价可能引起规格和设计的调整。
移动通信的发展已经历了两代,
第一代(1G)移动通信技术是采用模拟技术（频分多址（FDMA）的模拟调制方式）的语音移动通信,
第二代(2G)移动通信技术是采用数字技术（时分多址（TDMA）的数字调制方式）的语音移动通信。
目前,世界上的移动通信技术处于第二代,并正在进行系统的改进,改进后的系统称为2.5代(2.5G)。
随着第三代移动通信系统(3G)逐步进入实际应用阶段,第四代移动通信系统(4G)未来的发展及如何在现有平台上的移转和升级已成为当前研究的热点。
3G是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术（码分多址（CDMA）。3G服务能够同时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。3G的代表特征是提供高速数据业务，速率一般在几百kbps以上。
WAP (Wireless Application Protocol)无线应用协议，为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输
速度（此数值根据网络环境会发生变化）。
4G第四代移动通信技术的概念可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输.他包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。其广带无线局域网(WLAN)能与B—ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。
4G系统的网络结构与关键技术：
1) 4G系统的网络体系结构。第四代移动通信系统的网络体系结构可以由下而上分为:物理层、网络业务执行技术层、应用层等3层,物理网络层提供接入和选路功能;中间环路层作为桥接层提供QoS映射、地址转换、安全管理等。物理网络层与中间环路层之间也可以提供开放式接口,用于提供其他服务。
2) OFDM技术。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术;高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大容量、低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电、网络结构协议等。但若从技术层面看,OFDM被认为是4G的核心技术之一。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM(Multi Carrier
Modulation)，多载波调制的一种。
速率自适应MAC协议，
为了更好地利用物理层的多速率能力，媒体接入控制（MAC）协议应能够自适应地选择最佳传输速率，以适应信道变化，达到最佳的系统吞吐量。针对信道的时变特点，不断地根据信道状态实时调整适合该时段的传输速率，使吞吐量最大。
NGN下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络重点。
VoLTE即Voice over LTE，它是一种IP数据传输技术，无需2G/3G网，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。换言之，4G网络下不仅仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音视频通话，后者便需要VoLTE技术来实现。
NFV
网络功能虚拟化，Network Function Virtualization。通过使用x86等通用性硬件以及IT虚拟化技术，来承载相关网络功能的软件处理，把网络设备统一到工业化的高性能、大容量的服务器、交换机和存储平台上，从而降低网络昂贵的设备成本并提升业务开发部署能力。。可以通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署，并基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。
专用的路由器、CDN、DPI、防火墙等设备均为专用硬件加专用软件的架构。这些专用通信设备带来高可靠性和高性能的同时也带来一些问题。网元是软硬件垂直一体化的封闭架构业务开发周期长、技术创新难、扩展性受限、管理复杂。一旦部署后续升级改造就受制于设备制造商。网络是复杂而刚性的，由大量单一功能的、专用网络节点和碎片化、昂贵、专用的硬件设备构成。资源不能共享，业务难融合。CAPEX资本性支出和OPEX管理运营成本居高不下。
NFV定义的技术架构如下图所示。
SDN（软件定义网络）& NFV高度互补，彼此互利，并不相互依赖。
NFV主要场景：
VMM虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor）。Hypervisor是所有虚拟化技术的核心。
非中断地支持多工作负载迁移的能力是Hypervisor的基本功能。当服务器启动并执行Hypervisor时，它会给每一台虚拟机分配适量的内存、CPU、网络和磁盘，并加载所有虚拟机的客户操作系统。
PCI-Express是最新的总线和接口标准，PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。
业务链（Service Chaining），也称业务功能链，定义多个业务功能（SF）的链路及处理顺序。业务链是未来新型业务实现模式，是实现业务自动化、快速提供的关键技术。
BRAS宽带远程接入服务器（Broadband Remote Access Server）是面向宽带网络应用的新型接入网关，它位于骨干网的边缘
层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入。
POP，Point Of Presence 入网点。
大POP+vBRAS解决方案为运营商传统城域网宽带提速、可靠性提升和增值业务能力提升奠定了网络基础，是SDN在城域网边缘的创新方案。该方案实现了业务控制层的资源池化及灵活调度，为运营商城域网业务部署、快速响应客户需求、增值业务部署，实现业务转型奠定了网络基础。整体解决方案通过高密万兆数据中心级虚拟化交换机、SDN、NFV和Overlay技术的融合，实现运营商传统城域网的网络创新，是互联网时代运营商迎接挑战的最佳网络解决方案。
。
电信产业步入超宽带网络（4G系统标准100 Mbit/s）和全联接时代，云核心网系列解决方案&产品，助力运营商实现面向未来的转型，让最终用户体验到高清语音、高清视频、富媒体通信业务，及全联接通信以及全面虚拟化服务带来的便捷。
LTE（Long Term Evolution）主要研究3GPP无线接入网的长期演进技术，升级版的LTE Advanced将最终满足国际电信联盟对4G系统的要求，SAE（System Architecture Evolution）则是研究核心网的长期演进，它定义了一个全IP的分组核心网EPC（Evolved Packet Core），该系统的特点为仅有分组域而无电路域、基于全IP结构、控制与承载分离且网络结构扁平化，其中主要包含MME、SGW、PGW、PCRF等网元。其中SGW和PGW常常合设并被称为SAE-GW。
3GPP提出了系统架构演进项目System Architecture Evolution（SAE）。
长期演进目的是为了扁平化简单化网络架构，减少网络节点和系统复杂度，从而减少时延、提供更高的用户数据速率、更高的系统容量和更好的覆盖，增加业务种类，提供更好的用户体验，降低运营商的网络部署和维护成本。
LTE系统引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，并支持多种带宽分配。
SAE系统架构
SAE系统架构采用两层扁平网络结构，主要网元包括移动管理实体（MME）和服务网关（Serving Gateway）、演进型分组数据网关(evolved Packet Data Gateway，ePDG)、策略和计费规则功能（PCRF）、归属用户服务器（HSS）等。实现了移动核心网分组域的控制平面和用户平面相分离，由MME负责控制平面的处理。3GPP原有网络（例如2G、3G、LTE等）和非3GPP网络（例如WiFi），分别通过服务网关（Serving Gateway）、演进型分组数据网关实现接入SAE系统。
EPC主要由MME、SGW、PGW、PCRF等网元构成。其中：
MME：移动管理实体Mobility Management Entity，原3G网络中SGSN网元的控制面功能；
SGW：服务网关业务网关流量管理Serving Gateway，原3G网络中SGSN网元的用户面功能，有时也写为S-GW；
PGW：PDN Gateway，原3G网络中GGSN网元的功能，有时也写为P-GW；
PCRF：计费与策略控制单元Policy and Charging Rules Function，完成对用户数据报文的策略和计费控制。
ocs：在线计费单元
空口是基站和移动电话之间的无线传输规范，定义每个无线信道的使用频率、带宽、接入时机、编码方法以及越区切换。
EPC网络可以支持3GPP和非3GPP（如Wi-Fi、WiMAX等）多种接入方式，是支持异构网络的融合架构。在此架构下，短信、语音等传统的电路域业务将借助VoLTE模式进行承载，也可以采用CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落）的方案使用原有的电路域完成语音业务。综上所述，EPC网络是4G移动通信网络的核心网。它属于核心网范畴，具备用户签约数据存储，移动性管理和数据交换等移动网络的传统能力，并能够给用户提供超高速的上网体验。概括特点：
1 核心网趋同化，交换功能路由化； 2 业务平面与控制平面完全分离；
3 网元数目最小化，协议层次最优化； 4 网络扁平化，全IP化。
VoLTE解决方案基于云化平台，支持CS>CSFB>VoLTE/RCS>VoWiFi>WebRTC>ICS/FMC平滑演进，为在网络发展任何阶段提供最合适的解决方案，为运营商最大限度节省CAPAX投资。ICS(IMS Centralized Services)是将传统无线核心网络演进到以IMS为中心的FMC(Fixed Mobile Convergence)网络架构。FMC-Fixed Mobile Convergence固定与移动网络融合。
VoWiFi解决方案：用户使用具有VoWiFi能力的智能终端，在任何Wi-Fi环境下能够在不改变用户习惯的方式下进行语音
和视频通话。VoWiFi能够有效改善室内覆盖，有效降低网络租赁费用，降低国际漫游成本，增强运营商的综合竞争力。
TTM-TimeToMarketing产品上市周期。资源不能共享，业务难融合。CAPEX资本性支出和OPEX管理运营成本居高不下。
NFV从纵向和横向上进行了解构，按照NFV设计，
从纵向看分为三层：
l基础设施层：NFVI是NFVInfrastructure的简称，从云计算的角度看，就是一个资源池。NFVI映射到物理基础设施就是多个地理上分散的数据中心，通过高速通信网连接起来。 NFVI需要将物理计算/存储/交换资源通过虚拟化转换为虚拟的计算/存储/交换资源池。
l虚拟网络层：虚拟网络层对应的就是目前各个电信业务网络，每个物理网元映射为一个虚拟网元VNF，VNF所需资源需要分解为虚拟的计算/存储/交换资源，由NFVI来承载，VNF之间的接口依然采用传统网络定义的信令接口（3GPP+ITU-T)，VNF的业务网管依然采用NE-EMS-NMS体制。
l运营支撑层：运营支撑层就是目前的OSS/BSS系统，需要为虚拟化进行必要的修改和调整。
从横向看，分为两个域：
业务网络域：就是目前的各电信业务网络。
管理编排域：同传统网络最大区别就是，NFV增加了一个管理编排域，简称MANO，MANO负责对整个NFVI资源的管理和编排，负责业务网络和NFVI资源的映射和关联，负责OSS业务资源流程的实施等，MANO内部包括VIM，VNFM和Orchestrator三个实体，分别完成对NFVI，VNF和NS（NetworkService：即业务网络提供的网络服务）三个层次的管理。
按照NFV的技术原理，一个业务网络可以分解为一组VNF和VNFL（VNFL：VNFLink），表示为VNF-FG（VNFForwardingGraph），然后每个VNF可以分解为一组VNFC（VNF Componet）和内部连接图，每个VNFC映射为一个VM；对于每个VNFL，对应着一个IP连接，需要分配一定的链路资源（流量，QoS，路由等参数）；
通过这样的编排流程，一个业务网络可以通过MANO来自顶向下分解，直到可分配的资源，然后对应VM等资源由NFVI来分配，对应VNFL资源需要同承载网网管系统交互，由IP承载网来分配。
随着互联网、物联网的飞速发展，未来网络及MBB产业正在发生深刻变革，MBB商业模式正在重新构建：运营商的服务对象将从终端用户延伸到OTT、垂直行业和IoT市场；运营商的业务范围将从语音、数据延伸到不同的网络能力；运营商的网络运营将从以连接为中心延伸到通过网络切片来满足不同应用的需求，实现更加敏捷、开放的网络运营模式。
NFV/vEPC（网络功能虚拟化/虚拟演进分组核心网）
一个vEPC系统由4个虚拟网元组成（2个P/SGW，1个MME，1个HSS），分别部署在4个数据中心中，这4个虚拟网元完成EPC网络规定的功能，提供EPC网络服务。
以SDN和云为依托 “网络切片”实现5G“网络即服务”：“网络切片”实现按需组网
5G“网络切片”是一种按需组网的方式，它基于虚拟化演进分组核心网（vEPC），利用逻辑而非物理资源，为运营商带来能根据不断变化的用户需求进行调整，并快速满足新型应用需求的新服务。
从实现原理来看，“网络切片”利用虚拟化技术，将5G网络物理基础设施资源根据场景需求虚拟化为多个相互独立的平行的虚拟“网络切片”。这种连接服务通过定制软件实现功能定义，这些软件功能包括地理覆盖区域、持续时间、容量、速度、延迟、可靠性、安全性和可用性等。每个“网络切片”按照业务场景的需要和话务模型进行网络功能的定制裁剪及相应网络功能的编排管理。一个“网络切片”可以视为一个实例化的5G核心网络架构，在一个“网络切片”内，运营商还可以进一步对虚拟资源进行灵活分割，从而实现“按需组网”。
在5G“网络切片”中，网络编排是非常重要的功能模块。网络编排功能实现对“网络切片”的创建、管理和撤销。运营商首先根据业务场景需求生成网络切片模板，切片模板包括该业务场景所需的网络功能模块、各网络功能模块之间的接口以及这些功能模块所需的网络资源，然后网络编排功能根据该切片模版申请网络资源，并在申请到的资源上实例化创建虚拟网络功能模块的接口。VPN虚拟专用网络Virtual Private Network就是网络切片的基本版本。
网络编排功能模块能够对形成的“网络切片”进行监督管理，允许根据实际业务量，对网络资源的分配进行扩容、缩容和动态调整，并在生命周期到期后撤销“网络切片”。可以通过大数据驱动的网络优化来促使“网络切片”划分和网络资源分配更为合理，并实现自动化运维，及时响应网络和业务的变化，保证用户体验和提高网络资源利用率。
目前，ailixin已经针对性地提出了如下几个5G“网络切片”用例。
1．移动宽带
LTE等移动宽带技术将继续发展，在2020年之后成为整体无线接入解决方案的中坚力量，在任何地方都可提供几十Mbps的数据速率，在城市和郊区甚至高达几百Mbps。在移动宽带的用例中，智能天线（包括可控天线元件、频谱及基站间的协调）将有助于为5G用户提供这些等级的服务。
2．多媒体
至2020年，视频设备将达到150亿部，其中很多将用于机器监测、远程医疗、安全控制、监控以及图像识别等工业视频设备，大量的数据将由上下行链路进行传输。5G系统不仅需要支持远程医疗等用例的近零延迟互动，还需要支持延时要求比较宽松、更经济且无线资源利用效率更高的业务的运行。同时，由于大量视频将通过网络上传，因此上行链路视频将会变得更为重要。摄像头及可穿戴设备等都将配备5G发射器，实现上行链路视频流媒体的持续播放。
视频将会成为警察、消防队及救护车等应急服务机构和人员的重要工具。高效且超低延迟的群呼业务媒体交付，或者延时要求比较宽松的告警消息的发布，均会为所有救援行动小组提供相同的媒体信息。这类用例需要一定的上下行链路网络容量，还需要网络具备超高可用性及高速移动性。同时，这些特性的提供方式将会更加经济有效且节约资源，因此仅在需要时才会采用资源密集型运行模式。
3．机器类通信
机器类通信（MTC）的要求不尽相同，可以分为大规模MTC和关键MTC。
其中，大规模MTC包括建筑物及基础设施的监测和自动化、智慧农业、物流、追踪以及车队管理，一般而言，其设备和传输模式都较为简单，设备传输距离较长，可以使用电池运行。目前的LTE已经具备了处理MTC特定需求的功能，而5G无线接入有望进一步完善，如支持设备对设备通信等不同的传输模式，与移动宽带服务之间实现无线资源的灵活共享，放宽对MTC设备的要求，如数据速率、限定带宽、限定峰值速率以及半双工操作等。
关键机器类通信均进行实时监测及控制，要求实现端到端（E2E）、低延迟（仅数毫秒），且对可靠性要求很高。智能电网中的能量分布自动化就是典型用例，该用例中的能源不稳定且较为分散，电网要利用能源需求管理不稳定能源供应的动态，避免电网故障的发生。5G系统提供的无线接入可以保证低延迟，而且“网络切片”可以进行配置，将网络及应用功能物理置入网络，确保E2E的低延迟、可靠性以及冗余。
“网络切片”具有如下优点：
第一，最优化，根据业务场景需求对所需的网络功能进行定制化裁剪和灵活组网，实现业务流程和数据路由的最优化。由于每个切片都是根据该服务或使用该切片的服务所需要的交付复杂性进行定制的，因此切片网络还允许更深入地了解有关网络资源的利用情况。
第二，动态性，“网络切片”能够满足用户的动态需求，例如用户临时提出某种业务需求，网络具有动态分配资源的能力，从而提高网络资源利用率；
第三，安全性，通过“网络切片”，可以将当前某个业务应用的网络资源与其它业务应用的网络资源区分开、隔离开，每个分片的拥塞、过载、配置的调整不影响其他分片，增强整体网络的健壮性和可靠性，保证当前业务质量的同时，也提供了可靠的安全保护机制；
第四，弹性，业务需求和用户数量可能出现动态变化，“网络切片”需要弹性和灵活的扩展，比如必要时可以将一个“网络切片”与其它“网络切片”进行融合，以更灵活地适配用户动态的业务需求，对于用户而言，这种弹性的使用方式还使得根据使用量计费成为可能。
上述特点是未来5G网络的基础能力，也代表了未来核心网与无线网一体化发展的趋势。
同传统网络最大区别就是，NFV增加了一个管理编排域，简称MANO，MANO负责对整个NFVI资源的管理和编排，负责业务网络和NFVI资源的映射和关联，负责OSS业务资源流程的实施等，MANO内部包括VIM，VNFM和Orchestrator三个实体，分别完成对NFVI，VNF和NS（NetworkService：即业务网络提供的网络服务）三个层次的管理。
发布评论