王建宏 郭建波 王 燕 張 臻

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司

0 引言

隨著移動(dòng)通信快速發(fā)展，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的靈活性和開(kāi)放性要求越來(lái)越高。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等技術(shù)的出現(xiàn)，加快了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)的革新，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)向虛擬化、軟件化發(fā)展，加速了網(wǎng)絡(luò)對(duì)自動(dòng)化管理和集中化調(diào)度的要求。

運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)能力的開(kāi)通依賴于多個(gè)割裂的系統(tǒng)，手工分段開(kāi)通省內(nèi)傳輸段、云專網(wǎng)段和云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)通周期較長(zhǎng)，客戶體驗(yàn)差，運(yùn)維周期較長(zhǎng)，難以支撐市場(chǎng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量要求。為更好地服務(wù)客戶和業(yè)務(wù)，面向云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)，為其提供自助、自動(dòng)的業(yè)務(wù)開(kāi)通能力以及運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)控制能力，網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)充分利用NFV、SDN技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化部署和自動(dòng)化調(diào)整以及業(yè)務(wù)的自動(dòng)開(kāi)通和自動(dòng)保障。

云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展催生了企業(yè)上云的需求，云網(wǎng)融合已經(jīng)成為各大運(yùn)營(yíng)商的核心發(fā)展戰(zhàn)略。針對(duì)云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)編排器的引入可面向多專業(yè)提供網(wǎng)絡(luò)就緒、業(yè)務(wù)配置自動(dòng)化能力。

1 云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)整體架構(gòu)

云網(wǎng)融合是云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)的深度融合，為更好地滿足客戶上云需求，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)互為支撐，相互借鑒。一方面網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化需要借鑒云計(jì)算的理念，另一方面云計(jì)算業(yè)務(wù)的大力開(kāi)展需要網(wǎng)絡(luò)為其提供強(qiáng)大的支撐能力。

云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)通常包含云側(cè)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)。為實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的一體化開(kāi)通，云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊的引入實(shí)現(xiàn)了云側(cè)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)的集中調(diào)度，并支撐實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)開(kāi)通流程的全程貫通。值得注意的是，網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通是云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)開(kāi)通過(guò)程中極為關(guān)鍵的一環(huán)，網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)的引入可以實(shí)現(xiàn)IP SC、傳輸網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)和核心網(wǎng)的能力標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)端到端的編排。另外，網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)可將這些能力進(jìn)行統(tǒng)一封裝，然后供上層云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊調(diào)用，為上層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，支撐網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化配置。

2 網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)功能架構(gòu)

面向云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)編排器承接云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排下發(fā)的需求，通過(guò)建立不同的資源模板和流程模板，支撐各類云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的編排和自動(dòng)化開(kāi)通。

網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)包含云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器和切片網(wǎng)絡(luò)編排器兩部分。云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器負(fù)責(zé)云專網(wǎng)以及各類云專線省內(nèi)延伸段的編排。切片網(wǎng)絡(luò)編排器負(fù)責(zé)5G切片的設(shè)計(jì)和全生命周期管理，為5G方式上云提供支撐。網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能如下：

（1）能力開(kāi)放：通過(guò)北向接口向上層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口，承接云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拉通需求。

（2）設(shè)計(jì)管理：設(shè)計(jì)人員利用模型設(shè)計(jì)工具，將下層各域控制器提供的原子能力組裝成各類網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)通用模板。

（3）編排管理：對(duì)云專線、云互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)統(tǒng)一編排下發(fā)，自動(dòng)化、一站式網(wǎng)絡(luò)拉通。

（4）適配管理：對(duì)接各域SC和NSSMF，向IP-SC、NSSMF下發(fā)配置需求，實(shí)現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)拉通。

（5）第三方系統(tǒng)對(duì)接：與資源管理系統(tǒng)對(duì)接實(shí)現(xiàn)專線省內(nèi)段開(kāi)通，與集團(tuán)配置系統(tǒng)對(duì)接實(shí)現(xiàn)配置審核。

3 云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器

云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器聚焦于云專網(wǎng)段的自動(dòng)拉通，以及實(shí)現(xiàn)各種入云專線省內(nèi)延伸段的開(kāi)通。

“端到端網(wǎng)絡(luò)編排”利用中國(guó)移動(dòng)的各種基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建面向客戶（外部或內(nèi)部）的具備一定隔離性、SLA保障的虛擬專用網(wǎng)，負(fù)責(zé)拉通網(wǎng)絡(luò)的各專業(yè)，為客戶提供盡可能自助的、自動(dòng)的虛擬專用網(wǎng)開(kāi)通服務(wù)，以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中端到端網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)、自動(dòng)控制。

“虛擬專用網(wǎng)”負(fù)責(zé)把客戶部署在云中的應(yīng)用通過(guò)各種方式從接入點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拉通，形成一張專用網(wǎng)絡(luò)。

客戶的接入點(diǎn)1：通過(guò)無(wú)線網(wǎng)接入專用網(wǎng)，可以是客戶的站點(diǎn)，也可以是使用客戶業(yè)務(wù)的普通手機(jī)用戶；可以通過(guò)5G切片方式，也可以是APN方式，5G切片方式可以提供端到端的、更好的SLA（Service-level Agreement）保障。

客戶的接入點(diǎn)2：通過(guò)各種IP接入專用網(wǎng)，可以是互聯(lián)網(wǎng)專線接入，也可以是通過(guò)PTN/OTN傳輸接入，或者PON、WiFi接入，與企業(yè)的云端應(yīng)用形成一張專網(wǎng)。

客戶的接入點(diǎn)3：通過(guò)傳輸接入專用網(wǎng)，通過(guò)傳輸專線建立本接入站點(diǎn)與該客戶的其它接入站點(diǎn)之間的專網(wǎng)。

客戶的應(yīng)用系統(tǒng)：部署在云中，與各接入站點(diǎn)之間形成一張?zhí)摂M網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)DCI建立專網(wǎng)。

3.1 云專線開(kāi)通

云專線開(kāi)通涉及網(wǎng)絡(luò)側(cè)的業(yè)務(wù)主要包含云專網(wǎng)段的開(kāi)通和省內(nèi)延伸段的開(kāi)通。云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器接收到由云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)開(kāi)通請(qǐng)求，將該請(qǐng)求分解為云專網(wǎng)段開(kāi)通請(qǐng)求和省內(nèi)延伸段開(kāi)通請(qǐng)求。

云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器根據(jù)云專網(wǎng)段開(kāi)通請(qǐng)求，匹配網(wǎng)絡(luò)模板，調(diào)用IP SC進(jìn)行云專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置。待云專網(wǎng)段開(kāi)通成功后，云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器將該結(jié)果反饋至云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊。

云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器對(duì)接資源管理系統(tǒng)進(jìn)行省內(nèi)段傳輸配置拉通，省內(nèi)段開(kāi)通成功后，資源管理系統(tǒng)將省內(nèi)段開(kāi)通結(jié)果反饋至云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器，云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器同步開(kāi)通結(jié)果至云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊。

3.2 云互聯(lián)開(kāi)通

云互聯(lián)開(kāi)通網(wǎng)絡(luò)側(cè)的業(yè)務(wù)主要包含云專網(wǎng)段的開(kāi)通。云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器接收到由云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)開(kāi)通請(qǐng)求，并根據(jù)云專網(wǎng)段開(kāi)通請(qǐng)求匹配網(wǎng)絡(luò)模板，調(diào)用IP SC進(jìn)行云專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置。待云專網(wǎng)段開(kāi)通成功后，云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器將該結(jié)果反饋至云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊。

4 切片網(wǎng)絡(luò)編排器

切片網(wǎng)絡(luò)編排器對(duì)接無(wú)線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)各子域NSSMF（Network Slice Subnet Management Function）實(shí)現(xiàn)切片的開(kāi)通。切片開(kāi)通主要包含以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊向切片網(wǎng)路編排器發(fā)送切片勘察請(qǐng)求，切片網(wǎng)絡(luò)編排器對(duì)請(qǐng)求的合法性進(jìn)行校驗(yàn)，解析通用網(wǎng)絡(luò)切片模板（GST）轉(zhuǎn)換成ServiceProfile，并進(jìn)入規(guī)劃設(shè)計(jì)階段；切片網(wǎng)絡(luò)編排器完成核心網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)和傳輸網(wǎng)三個(gè)子域的規(guī)劃設(shè)計(jì)和勘察。待勘察結(jié)束后反饋勘察結(jié)果至云網(wǎng)業(yè)務(wù)編排模塊。

若勘察結(jié)果滿足，云網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)通模塊向切片網(wǎng)絡(luò)編排器發(fā)送開(kāi)通請(qǐng)求，切片網(wǎng)絡(luò)編排器完成各子域詳設(shè)文件、配置腳本上傳，并完成數(shù)據(jù)審核，然后分域進(jìn)行子切片實(shí)例化，待各子域子切片實(shí)例化完成后，切片網(wǎng)絡(luò)編排器激活切片實(shí)例，切片實(shí)例化完成后，切片網(wǎng)絡(luò)編排器向云網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)通模塊反饋切片開(kāi)通結(jié)果。如圖1所示。

圖1 切片業(yè)務(wù)開(kāi)通架構(gòu)圖

4.1 核心網(wǎng)切片開(kāi)通

核心網(wǎng)NSSMF實(shí)例切片的開(kāi)通可通過(guò)核心網(wǎng)專業(yè)編排器進(jìn)行拉通。核心網(wǎng)NSSMF將核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)子切片模板（NSST）的資源需求映射為相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述（NSD），并開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）實(shí)例化，同時(shí)將NSST的業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)參數(shù)下發(fā)給核心網(wǎng)OMC（Operation and Maintenance Center）。核心網(wǎng)OMC將子切片的業(yè)務(wù)參數(shù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)元的業(yè)務(wù)配置下發(fā)給網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)段的開(kāi)通。如圖2所示。

圖2 核心網(wǎng)切片開(kāi)通流程圖

4.2 無(wú)線網(wǎng)切片開(kāi)通

無(wú)線網(wǎng)NSSMF實(shí)例切片的開(kāi)通可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)專業(yè)編排器進(jìn)行拉通。無(wú)線網(wǎng)NSSMF承接上層編排系統(tǒng)下發(fā)的無(wú)線切片子網(wǎng)模板以及分解到無(wú)線的SLA需求，并將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)元參數(shù)，通過(guò)無(wú)線OMC轉(zhuǎn)化為網(wǎng)元具體的配置并下發(fā)至無(wú)線網(wǎng)元，進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)元的配置，完成無(wú)線網(wǎng)段的開(kāi)通。如圖3所示。

圖3 無(wú)線網(wǎng)切片開(kāi)通流程圖

4.3 傳輸網(wǎng)切片開(kāi)通

傳輸網(wǎng)NSSMF實(shí)例切片的開(kāi)通可通過(guò)傳輸網(wǎng)專業(yè)編排器進(jìn)行拉通。傳輸網(wǎng)NSSMF承接上層編排系統(tǒng)下發(fā)的傳輸切片子網(wǎng)模板以及分解到傳輸?shù)腟LA需求，并將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)元參數(shù)，通過(guò)傳輸EMS轉(zhuǎn)化為網(wǎng)元具體的配置并下發(fā)至傳輸網(wǎng)元，進(jìn)行傳輸網(wǎng)元的配置，完成傳輸網(wǎng)段的開(kāi)通。如圖4所示。

圖4 傳輸網(wǎng)切片開(kāi)通流程圖

5 云網(wǎng)融合5G云專線試點(diǎn)

5G云專線作為云網(wǎng)融合體系的一部分，充分驗(yàn)證了5G云專線組網(wǎng)方案技術(shù)可行，時(shí)延、丟包、抖動(dòng)、速率及業(yè)務(wù)質(zhì)量等指標(biāo)完全滿足客戶需求。5G云專線試點(diǎn)結(jié)果顯示，互聯(lián)網(wǎng)類云專線最優(yōu)，5G加速云專線次之，5G非加速云專線最末，符合預(yù)期結(jié)果。相比于互聯(lián)網(wǎng)類云專線，5G云專線具備靈活組網(wǎng)、隨時(shí)隨地接入的優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決“最后一公里”問(wèn)題，滿足客戶側(cè)移動(dòng)性設(shè)備自主接入需求。

互聯(lián)網(wǎng)類云專線：客戶側(cè)利用互聯(lián)網(wǎng)專線接入，通過(guò)上聯(lián)CMNET與移動(dòng)云建立IPsec隧道，最終實(shí)現(xiàn)用戶互聯(lián)網(wǎng)專線入云。

5G非加速云專線：客戶側(cè)利用5G無(wú)線接入，通過(guò)5G UPF轉(zhuǎn)至CMNET網(wǎng)絡(luò)，與移動(dòng)云建立IPsec隧道，最終實(shí)現(xiàn)用戶5G專線入云。

5G加速云專線：客戶側(cè)利用5G無(wú)線接入，通過(guò)5G UPF轉(zhuǎn)至云專網(wǎng)，與移動(dòng)云建立IPsec隧道，最終實(shí)現(xiàn)用戶5G專線加速入云。

6 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)包含云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器和切片網(wǎng)絡(luò)編排器，為不同垂直行業(yè)提供不同的、相互隔離、功能可定制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)客戶化定制的網(wǎng)絡(luò)切片的設(shè)計(jì)、部署和運(yùn)維。各域可以在功能場(chǎng)景、設(shè)計(jì)方案上獨(dú)立進(jìn)行裁剪。云網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編排器實(shí)現(xiàn)云專網(wǎng)和各類入云專線省內(nèi)延伸段的拉通，為云網(wǎng)融合業(yè)務(wù)提供強(qiáng)大地網(wǎng)絡(luò)支撐能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化拉通。切片網(wǎng)絡(luò)編排器實(shí)現(xiàn)5G切片的設(shè)計(jì)和全生命周期管理，為客戶以5G方式入云提供機(jī)遇，更好地豐富云網(wǎng)融合產(chǎn)品。