5G到底有多厉害
专家说，有三个地方贼NB
▼

①
网速快到飞起来
有人是这么形容的
↓

5G时代，高清电影1秒就下完
VR、AR、4K会成为标配
以前要靠有线，现在无线全能干
专家说，这叫eMBB
增强型移动宽带

②
世间万物都到碗里来
5G，联天联地联空气
↓

5G支持每公里²联接100万个设备
这相当于4G的10倍，这种超大容量
可以把人-人、人-物、物-物都连起来
变成超大大大大大规模的网络
专家说，这叫mMTC
海量机器类通信

③
响应速度比脑子还快
5G，提供超可靠低时延体验，
以前↓

5G时代↓

5G的时延有多低，低到1毫秒
而人脑的反应时间都超过10~50毫秒
这种又快又稳网络
将成为自动驾驶等实时场景的神助攻
专家说，这叫uRLLC
超可靠低时延通信

以上，就是5G网络的三大NB之处
可是，承诺了这么高的“KPI”指标
5G能做到吗？

其实我心里也捏了一把汗
不知道5G的小身板
能不能抗得动这么重的任务
千万别把5G累死了

要检验5G的“活儿”好不好
就要先了解他到底长啥样

这是一张典型的运营商网络架构
主要包括了三大部分
↓

5G网络的“身板”，也大致如此
这其中，承载网相对简单
“扛活儿”的关键是四肢和大脑

谈起5G，大家注意力往往集中在接入网
接入网最主要的部分就是基站
基站上的那些黑科技
打造了5G网络灵活而发达的“四肢”

比如大规模阵列天线Massive MIMO、
毫米波、空分复用、新编码技术等等

有了这些，似乎我们不需要再为
信号、网速、容量担忧了

然而
光有发达的四肢，没有聪明的大脑
5G网络就会发育不良、半身不遂
除了接入网，5G核心网也很重要

大脑是很“复杂”、“很神秘”的东西
看到核心网的结构，我们都很懵逼
↓

而落实到实物上
都是些神秘的“柜子”
这些柜子藏在运营商的核心机房里
一般人无缘得见
他们都是由专业厂商定制出来的
模样各异，身价不菲
↓

这些专用“柜子”负责特定的任务
就像一个个脑细胞
从2G、3G到4G，一代代进化、发展
默默处理着我们每一个电话、每一次上网
……

到了5G时代，核心网还要充当这样的角色
但是，任务却比以往艰巨数10倍
↓
5G发达的“四肢”，拥有强大的接入能力
海量终端、超高带宽、极低延迟
这些压力，都一股脑涌进了核心网
需要“大脑”来快速处理
如果没有好的方案，分分钟要“脑溢血”

万幸的是，在高人指点下
5G核心网“脑回路”有点特别
他采用了一种叫做“SBA”的架构
虽然这个架构的名字听着有点“傻”
但实际聪明的很
↓
Service Based Architecture
基于服务的架构
其实，SBA就是云计算领域
常说的“云原生”架构
用“微服务”把“大系统”拆分
↓

微服务之间，功能相对独立
彼此通过API接口耦合在一起
实现与以前“大系统”相当的功能

微服务基于“容器”技术
可以运行在通用x86服务器上
不再依赖于封闭&昂贵的专用硬件
性价比更高，扩展性更强

所以，5G核心网的玩法是
把以前“大柜子”转换为网络功能（NF）
然后NF在分解成多个“网络功能服务”
把它们一个个“装”到容器里
组合起来，替代“大柜子”

这个化整为零的过程，叫做
网络功能虚拟化→NFV
就这样，新技术领域的两大热点
云原生+NFV，在核心网完美落地了

5G核心网，不仅“脑回路”奇特
而且“大脑”还可以是分布式的
因为，它采用了分身术：CUPS
↓
Control and User Plane Separation
控制面和转发面分离

核心网这个“大脑”要干的事分两类
①进行决策性的中枢控制，重脑力劳动
②执行机械“搬砖”任务，重体力劳动
这两类任务，KPI差别明显，分开来干最合适
这就是CUPS，控制与转发分离

分离以后，“大脑”的位置可以更灵活
离“四肢”更近，离用户更近
更方便的完成5G搬砖KPI

这种“边缘计算”
可以满足5G“超低时延”的KPI要求
因为，离用户越近，转发延迟越小
而SBA和NFV“化整为零”的脑回路
可以方便的实现这种分离和分布

5G核心网，还有一项神技
叫做“一脑多用”
专业术语称为：网络切片
↓

5G未来除了满足我们能通话和上网
更主要的是要承载各种行业应用
他们对网络的要求，很不一样
此时，就需要“一脑多用”
为各行业提供个性化的网络服务

为了完成5G的KPI
核心网需要修炼三大黑科技
↓
❶SBA   ❷CUPS  ❸网络切片

我们发现，要练成这三大技能
关键就是要抛弃以前的那些“大柜子”
采用通用硬件，比如成熟的x86服务器
再配合软件化、虚拟化、微服务化
最终，为5G武装一个新大脑！

然鹅
换脑是个复杂的“手术”
需要对症下药，一步一步来
↓
核心网从网元类别上分三大类
控制面产品、转发面产品、数据面产品
3类产品云化演进难度各不相同

可见
只有搞定“转发面”的虚拟化
整个核心网大脑才算更新完成
↓
❶云化是大趋势：从大方向、大标准上看，转发面虚拟化顺应了核心网SBA的云原生趋势。
❷性价比更高：转发面虚拟化用通用硬件+NFV来代替传统专用设备，性价比更高，据测算，典型局成本比传统方案低12%以上。
❸升级更平滑：转发面虚拟化用scale out架构来代替传统硬件的scale up架构，通用服务器和智能网卡支持横向线性扩展，按需满足爆炸式流量增长需求。
❹部署更简单：转发面虚拟化方案部署无需现有机房改造，不需要额外考虑供电、走线、机房空间、承重等等。
❺成熟度已验证：虽然转发面虚拟化是新兴方案，主流运营商如Telefonica、T-Mobile均已采用，截止2017年底，全球已有232+虚拟化转发面商用部署案例。

对于核心网来说
转发面虚拟化已是众望所归

5G大潮即将到来，挑战更多
要想5G网络不被“累死”
是时候全面更新大脑啦

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