通信世界网消息（CWW）6月22日，在2018年（暨第六届）IMT-2020(5G)峰会现场，IMT-2020(5G)推进组网络技术工作组副组长朱浩发布了《5G核心网云化部署需求与关键技术白皮书》。
演讲全文如下：
非常荣幸有机会在这个平台上发布我们近期的工作成果，今天的内容主要是介绍5G核心网云化部署需求预关键技术白皮书的内容。网络技术组在推进组是成立较早的工作组，从2015年开始启动了网络技术的研究，标准推进相关的工作。简单介绍一下我们的成果，在2015年6月首次发布了5G网络技术架构白皮书，这份白皮书主要是将5G的需求和业务场景与5G的网络架构、关键技术做了影射，提出了5G网络的需求。在2016年的峰会上又发布了网络架构设计白皮书，这个白皮书中提出了统一架构，两层系统，思维视图和五大技术的框架。2017年，作为推进组积极参与标准化协作，和业界一起按期完成了5G系统架构R15标准的冻结。2018年网络已经进入后期部署，需要结局5G网络如何在基础设施上进行云的部署。
简单的介绍一下核心网的标准化进程，上周3GPP SA同步完成了R15冻结的仪式，具体到具体的规范内容，网络侧的标准包括业务标准规范，这是最早完成的5G规范。系统架构规范于今年3月份完成冻结，规范包括了NSA和SA两种组网模式。包括接口协议、系统安全、网管和计费规范，已经完成基本的编制，还有一个收尾的工作。
相比于4G的核心网，我们认为5G在架构、功能、部署平台上都有全新的设计，这种设计可以很好的满足5G对高性能的要求，对差异化的要求，以及对运营商运营转型的需求。简单来说，概括为三个方面，首先是云生云化的能力，即基于服务的网络架构，使功能力度更加细化，可以支持轻量化的NFV部署，提供了按需设计的网络功能满足不同场景的移动性，QoS相关的需求。基于新的架构和新的功能，提出了5G更加灵活的网络服务，可以概括成两个方面，首先是网络切片，主要实现了功能的灵活编排。另一方面是边缘计算，实现了网管的下沉，实现了统一的会话管理，对分布式的网关提供灵活的编排和流量的疏导。5G的核心标准在持续的演进，在3GPPR 16预研的标准已经在启动，面向垂直行业的增强，架构功能的增强，包括大数据驱动的网络运营和eSBA等是目前聚焦的内容基于这些特性和标准演进的情况，我们认为在这一阶段，5G网络已经具备了启动面向部署的研究和相关的工作前提。接下来，简单介绍一下NFV标准与产业发展现状，目前已经演进了三个版本。基于NFV特有的IT属性，标准的进展时延并不影响部署的实现。基本上认为NFV具备了虚拟化阶段的部署能力，NFV系统正越来越被国内外运营商所接受，作为核心网的扩容和新建的优先，目前全球大约有400多个部署计划，已经有100多个商用据点在运行，覆盖EPC、IMS、PCE、IoT等多种网络功能。以vEPC为例，虚拟化平台可以支持千万在线用户的服务能力，核心网管吞吐量达到了100Gbps。NFV系统需要继续向云化阶段演进，云化网络的特征主要包括两个方面，首先是端到端的云化部署，第二是灵活的业务编排。
整体来看，移动核心网和NFV的优势和挑战都非常明显，优势方面是可以引入新的IT技术，进一步提升核心网的能力，实现对差异化服务的转型，实现对快速市场业务需求的响应。同时，我们也面临很大的挑战，挑战主要体现在全网规模的云化部署和5G核心网的建设，难度非常大。在关键技术方面，包括三层解耦的方案，通用硬件性能是所有业界厂家必须着力解决的问题。基于此，网络技术组也做了相关的调研和研究，基于这个我们形成了今天这份发布的白皮书，明确了以下五个方面的内容：
首先明确5G网络对云化网络关键性的需求，端到端云化集成方案，梳理了云化5G核心重点工作任务，提出了一些值得大家关注和重点去攻关的技术方向。提出了4G、5G在核心网共存与融合的建议。
需求方面，我们认为5G核心网对云平台的需求包括以下五个方面，首先我们需要一个开放的云平台，这个云平台的开放是基于标准与开源两种模式的结合，我们重点推荐三层解耦的方案。第二，我们需要可靠的云平台，IT基础设施的特点是风险点多，可靠性下降，针对电信级可靠性需要有更可靠的定制方案。第三方面是高效，业务方面要支持5G网络对服务化接口、边缘计算和大吞吐量的转发。在运营方面提供快速的编排能力，资源动态的扩收容资源能力。云平台对电信行业是新鲜的事物，要用轻量化的虚拟化单元承载5G细粒度的服务单元。我们希望引入简化的运维模式，比如说一键部署，真正简化运维的复杂度。最后，5G核心网需要的云平台是智能的云平台，通过对海量数据的学习和提炼，运用人工智能的技术主动辅助运维能力。
重点说，在部署初期应该着重解决开放性、可靠性、高效性的问题，使云平台能用起来，在此之后可以用云化的运维和开发一体化的能力，针对不同的场景对高阶需求的要求实现针对性的优化。
云化组网的方案，我们认为5G云化组网可以概括为二级多层的组网架构，二级是中心级和边缘级两级数据中心，运营商可以根据自己的特点选择二级拓展多个层次，实现全层全网的组网。具体到功能分布的角度，首先功能上我们认为分为中心级的功能主要包括了云平台管控的功能，边缘级包括了边缘的下沉网管和特殊网络切片的功能。对于平台来说，我们需要一个统一的NFV平台向下收集通用的硬件；最后是底层组网的要求，首先数据中心推荐采用端到端的数据中心之间基于SDN的组网和编排，在数据中心内部可以采用两层架构和交换机集群，或者是leaf-spine水平扩展模式实现数据中心的组网。
部署重点任务包括4个方面：vEPC的升级，在5G部署阶段要考虑到传统网络的共存的要求，要对EPC进行NSA、CUPS功能升级和虚拟化的改造。NFV平台建设，包括数据中心组网、NFV部署和容器建设。三是5G核心网的建设，包括核心网服务化架构的开发与部署，同时支持边缘计算、网络切片等业务能力。最后是5G核心网配套建设，采用了最新的HTTP接口信令模式，需要改造信令网，要实现4G/5G互操作与融合，5G网络和现存的业务系统、管理系统、计费系统的配套。要实现这个网络架构可能有两种思路，一种思路是基于现有EPC升级逐渐向5G过渡的演进型思路。还有一个思路是直接部署支持5GNRd独立组网核心网的思路。不管哪个思路都有很多的工作要做，这点需要运营商提前布局考虑，开展大规模的各种各样的实验验证，最后选择一个适合自己发展思路的方案。
关键技术方面，首先也是大家都比较关心的集成解耦的方案，首先传统上大家知道的软硬件解耦，这种解耦方案的好处是能够快速的实现云架构、云业务的上线，性能比较优化，运维相对比较简单。问题在于它的NFV平台和上层的业务平台是绑定的，平台的通用性和新业务推广都受到平台绑定的限制。二层解耦应该是未来5G部署的必备保底方案。为了实现更完整的云平台能力，我们推荐的是一个三层解耦的方案。三层解耦的好处是运营商可以主导同云平台部署，开放度更高，更利于业务的创新，要解决的问题是NFV的可靠性。要实现跨层故障定位和运维的机制，实现三层运维团队的共同维护和建设。具体的方案是要建立新兴的NFV平台的生态，善于利用开源项目的基础实现完整的生态。
容器技术，为了承载5G服务化的功能单元，需要引入细力度的虚机承载单元。它是将容器和CaaS平台嵌入在厂家实现的VNF，满足核心网此类的大的数据业务的可靠性和安全性的要求。问题在于上层的MANO不感知容器的存在，服务的规划和编排力度还是比较粗的。在这个容器基础上可以进一步引出CaaS平台的方案，通过引入一个运营商提供统一的容器的统一管理和调用平台。这个平台可以支持虚机容器和裸机容器。容器技术是一个全新的技术，在标准化、解耦能力、安全可靠性方面还需要着力的加强，这可能需要后续进一步的研究。
切片友好运营，大家谈了很多网络切片，网络切片是运营商向第三方租户提供的专网业务，运营商需要引导租户会用切片、想用切片，到最后用好切片。我们认为运营商提供的网络切片是按需设计，自动部署，SLA协商、安全可靠、智能运营和可管可控的能力。端到端的网络切片是系统化的概念，部署初期可能也不会做完备的提供。5G核心网可以以子片的形式独立部署，重点实现网络快速部署和业务激活等基本功能。实现租户对自己切片的可视、可管可控，并提供给用户一个友好的运维平台。
运维管理系统，为了满足电信级的容灾需求，我们提出了对IT容灾三个层级的改造，以及云管、网络系统的对接。
最后是通用服务器性能，在未来数据中心我们认为会有各种各样的硬件能力，作为云平台要对所有的硬件能力作统一的管控。首先我们看到，物理设备在部署早期作为保护投资的考虑，以及保证性能的考虑是必然的选项。需要通过不断的技术进步，实现专用设备到通用设备的平滑过渡，推进加速技术的成熟。基于此，我们发现在边缘计算领域对运算的性能，对运算的灵活性，对运算的集成度的要求，一是非常高，二是有通盘的平衡考虑。所以我们认为，在X86+硬件加速技术可以广泛应用于边缘计算领域。
4G、5G云化演进的整体路线图，（）我们的工作起点就是现在，以2018年为起点，于未来几年内实现5G云规模组网，具备商用基本的能力，我们给出的一个推进建议包括四个阶段的工作任务：概念验证、组网验证、融合部署和智能化运营。总的来说，2018-2020年工作重点在云平台和核心网基础设施建设，完成DC组网、NFV系统集成以及5G系统概念和组网验证，保证5G网络达到规模组网的基本要求；2020以后，基于云平台灵活部署和快速迭代的优势，可持续性地上线新功能和新业务、促进4/5G融合，向着全面智能化运营的目标迈进。建立NFV统一平台生态和5G应用创新的生态。
最后是基于我们的研究提出一些建议，（1）在运营商主导下，IT和CT厂家共同参与合作，充分吸纳开源和标准化的优势部分，推进三层解耦集成方案成熟。（2）持续推进实验室、实验网和规模组网技术试验验证，解决不同场景5G核心网云化部署面临的功能、性能和运营问题。（3）期望垂直行业关注5G部署进程，体验“clean slate”的网络切片定制设计，围绕切片能力共同构建新产业生态。
最后向参与白皮书编制的单位表达谢意。谢谢大家！
