5G网络架构与无线网虚拟化

如上图(图4)所示，虚拟网络控制器负责网络虚拟化，根据业务需求自动生成网络拓扑，并向虚拟资源控制器申请网络资源。节点链路控制器是根据网络可分配资源和不同业务申请所需资源的情况，进行底层网络资源与网络需求的合理分配[9]。

3.2 网络功能虚拟化

网络功能的虚拟化是通过NFV技术结合SDN[7]技术的使用来实现，NFV技术(上层业务云化，底层硬件标准化)将网络功能转移到边缘云中的VMs(Virtual Machines, 虚拟机)中，采用的是成熟商用的服务器(COTS, Commercial Off-The-Shell, 商用现成产品)，这些VMs通过SDN技术实现与核心云VMs的互联互通。虚拟机可以较为容易地实现资源的分配与隔离，即软件功能与硬件能力的解耦，从而支撑5G网络的切片。为了满足不同的业务对时延等的不同需求，可以选择将网络功能设置在边缘VMs还是核心VMs。

NFV分层视图如图5所示，MANO(MANagement and Orchestration)包括三个层次/部分：(1)网络服务(NF)管理和编排，面向业务场景的网络服务与编排，网络服务的生命周期管理。(2)虚拟网元(VNF)管理与编排，虚拟网元的生命周期管理，虚拟网元相关的虚拟资源管理，虚拟网元的配置管理。(3)虚拟资源管理和编排，NFV基础设施虚拟资源管理(计算能力、存储容量、网络功能)。

图5 NFV分层视图

无线侧网络功能虚拟化，实现网络能力(承载)与覆盖需求的分离，使得网络节点能力的配置不受物理位置的限制，从而更好地为5G切片服务。

4 无线网虚拟化实例

4.1 中国移动C-RAN架构

C-RAN概念是中国移动2009年提出的，并根据网络发展和演进逐步在不断地完善。C-RAN(Centralized, Cooperative, Cloud and clean RAN)是集中处理(降低基础设施投入)、协作(提高网络资源的使用效率)、云化(实现资源共享)和绿色(解决高能耗问题)的无线接入网。C-RAN是相对于传统的D-RAN(分散式RAN)来说的，也可称之为SD-RAN(软件定义RAN)[12]或者vRAN(虚拟RAN)[5]，通过BBU(Base Band Unit, 基带处理单元)的集中化处理实现无线网的虚拟化。中国移动基于CU/DU切分的C-RAN架构如图6所示。在物理部署上，根据基站前传条件，分为DU集中堆叠和DU分布式部分两种[6]方式，DU的放置位置的高低，将决定其提供服务的范围，位置越高可以实现更多资源的统一调度，对DU的能力要求也相应更高。

图6 中国移动提出的CU/DU切分的C-RAN架构

（编辑：西安站长网）

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