《支撐云網融合的5G承載網絡架構及組網技術白皮書（44頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《支撐云網融合的5G承載網絡架構及組網技術白皮書（44頁）.pdf（44頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、目錄目錄 IMT-2020(5G)推進組于2013年2月由中國工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技術部聯合推動成立，組織架構基于原IMT-Advanced推進組，成員包括中國主要的運營商、制造商、高校和研究機構。推進組是聚合中國產學研用力量、推動中國第五代移動通信技術研究和開展國際交流與合作的主要平臺。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書引言云網融合發展的總體趨勢分析5G云網融合場景和承載組網方案分析支撐云網融合發展的5G承載體系架構支撐云網融合的5G承載關鍵技術支撐云網融合的5G承載技術和產業發展主要貢獻單位P1P2P6

2、P25P30P40P431I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書引言今年，工信部等主管部門陸續發布了“雙千兆”網絡協同發展行動計劃（2021-2023年）1、5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）2和新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）3等指導文件，推動以5G、新型數據中心和千兆光網為代表的“新基建”發展，助推千行百業的數字化轉型。云網融合有利于推動5G應用創新和數字化轉型發展。我國運營商已提出了構建資源一體化、運營一體化和服務一體化的云網融合目標架構4，推動5G與行業應用深度融合，助力5G行業虛擬專網等新

3、興業務發展，提升業務開放服務能力，構筑差異化的服務優勢，是我國5G產業蓬勃發展的必由之路。當前金融行業、電力等能源行業、先進制造業、教育醫療行業等紛紛開展與新型信息技術的融合，以數據為處理對象，將生產管理系統向云上遷移，打通數據全鏈條的流動，云網融合的ICT新服務模式賦能千行百業的數字化轉型。因此，我國運營商正大力構建云網融合或云網一體化的新型數字化、智能化的信息基礎設施，積極推進云網融合發展實踐。本白皮書分析了我國云網融合發展的驅動力，闡述了云網融合發展的基本內涵、目標愿景和技術需求特性，結合多云互連、云邊協同和邊邊協同這三種典型應用場景，分析了承載需求、組網方案和相關技術發展情況，總結提出

4、支撐云網融合的新一代5G承載網絡總體架構和關鍵支撐技術，包括架構優化、靈活連接、定制化切片、確定性承載、智能管控運維和高可信網絡安全等。根據我國技術和產業現狀和發展趨勢，提出了推動光+FlexE+IPv6+等承載技術和產業協同發展階段建議，并利用AI賦能構建智能自治的新一代5G承載網絡，助力5G+垂直行業應用發展創新。構建新型信息通信網絡基礎設施，數字化是基礎、網絡化是支撐、智能化是目標。在賦能傳統行業數字化轉型的過程中，支撐云網融合和5G應用發展的新一代承載網絡將發揮重要作用，推動網絡架構優化、創新技術研究和產業協同發展，構建高速、泛在、融合、智能和安全的新一代信息基礎設施，為產業數字化轉型

5、和數字經濟發展夯實基礎。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書2云網融合發展的總體趨勢分析2.1 云網融合是推動5G應用創新發展的必由之路我國運營商的5G核心網已明確采用“中心云+邊緣云”的分布式云化部署方案，云和網的深度融合才能全面推動5G在千行百業的應用創新發展。通過5G核心網、承載網、無線接入網和管控運營支撐系統的多領域協同，為各類行業客戶提供端到端的行業虛擬專網服務，推動5G應用的創新蓬勃發展。人工智能（AI ）、大數據分析和邊緣計算是5G應用創新發展的重要賦能技術。數據、算法、算力和應用是AI的四大要素。各類AI應用需要通

6、過大規模的數據量進行模型訓練和推斷分析，隨著海量數據增長以及推斷分析準確率的提升，AI對算力的要求將呈現指數級的增長。5G的應用推廣，必將加速邊緣計算在千行百業的落地實踐，形成“云、邊、端”多級計算的分布式云化部署方案，即云側負責大體量復雜的計算，邊緣側負責簡要的計算和執行，終端側負責感知交互的泛在計算模式。在5G與云計算、邊緣計算和人工智能等新興技術的協同發展推動下，5G網絡將進入“連接+數據+算力+應用+服務”的創新生態發展模式，其中連接是無處不在的網絡接入能力，數據是數據經濟時代的重要生產要素，算力是泛在的人工智能+大數據分析計算能力，應用是構建在數據+算力上的全品類業務應用，服務是提供

7、智能優質的感知體驗。對算力資源的靈活分配調度需求，將推動5G云網融合進入算網一體化的高級階段。通過泛在的網絡連接分布式的計算節點，實現服務的自動化部署、最優路由和負載均衡，從而構建支撐算力資源按需靈活調度的全新云網基礎設施，保證算力資源管控系統能夠按需、實時調度不同位置的計算資源，提高網絡和計算資源的利用率，進一步提升用戶體驗，從而實現網絡無所不達，算力無處不在，智能無所不及的5G大規模應用創新發展愿景。2.2 云網融合是千行百業數字化轉型的必然趨勢全球疫情的常態化發展態勢，加快了我國經濟和社會發展的數字化轉型步伐。云網融合有利于構建數字化轉型的新型信息基礎設施，支撐我國政府、企業和家庭客戶對

8、各類數字化和智能化云服務需求的發展。1）我國政府大力推動發展智慧城市、數字政府和社區，對新型數據中心的云服務能力、大數據分析能力、數據安全性和網絡可靠性要求明顯增長2）根據IDCFuture Scapes 2020預測，到2025年，85%的企業新建數字基礎設施將部署在云3I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書上。多云、混合云（私有云+公有云）成為企業的戰略選擇，并且要求提供一體化開通服務能力。典型需求包括多云部署和云接入專線，如視頻或數據上傳、共享云化應用系統等；高性能的云邊協同應用，如AI視覺質檢等。3）越來越多的家庭客戶也在享

9、用各類云服務業務，高質量體驗的網絡在線教育和娛樂增長迅猛，4K/8K高清視頻/直播、4K云XR游戲和各類智慧家居服務正成為新生活、新娛樂方式?；谠?、網、邊、端深入融合的智能協同ICT架構是產業數字化轉型發展的目標。在泛在智能化發展的推動下，云網融合將從云網協同階段向“算網一體化”階段發展，主要是解決計算和存儲等資源，通過網絡在云側、邊側、終端側的高效分布和智能協同，實現資源利用的效率和效益最大化，有效平衡整體的性能和成本。云邊協同也將基于云邊網絡向“算力無縫協同”方向演進，二者在業務場景、技術發展、架構設計、資源部署等方面相互融合，將創造云、網、邊、端全融合的數字化產業服務架構。2.3 云網

10、融合發展的基本內涵和目標愿景為了落實國家新基建戰略，提升面向數字化轉型的5G+云網資源和業務的綜合運營服務能力，我國產業各界都在積極研究云網融合發展的內涵和目標愿景，開展頂層架構設計和關鍵支撐技術創新，希望分階段實現數據、計算、存儲等云資源和通信網絡資源的一體化運營服務能力，使數據、算力和連接等重要生產要素真正使能千行百業的數字化轉型發展。云網融合的內涵包括戰略和技術兩個層面。從戰略層面來看，云網融合是實現新型信息基礎設施的深刻變革，運營商通過云網技術和生產組織方式的融合與創新，推動業務形態、商業模式、運維體系、服務模式和人員素質等方面的變革，加速轉型為智能化數字服務提供商；從技術層面來看，云

11、的特性在于提供基于IT資源各類服務，網絡的特征在于提供更加靈活智能的連接，通過實施云網融合乃至一體化的技術架構，目標是實現簡潔、敏捷、開放、融合、安全和智能的新型信息基礎設施的資源供給。云網融合的發展目標包括三個方面：1) 一體化資源供給：實現網絡資源和云資源的統一納管和編排，形成統一、敏捷、彈性的資源供給體系。2) 一體化業務運營：從云和網各自獨立的運營體系，轉向全域資源感知、一致質量保障、一體化的規劃和運維管理。3) 一體化客戶服務：面向客戶實現云網業務的統一受理、統一交付、統一呈現，實現云業務和網I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技

12、術白皮書4絡業務的深度融合。目前我國運營商正處于數字化服務能力轉型發展的關鍵時期，在分別加強云、網、邊、端各專業能力的同時，要系統研究支撐實現云網深度融合的關鍵技術和應用方案，開展云、網、邊、端全面深度融合的新型架構規劃和創新技術體系研究，目標是構建“連接 + 數據 + 算力 + 應用 + 服務”的產業化創新能力與服務模式。2.4 云網融合發展的技術需求特性借鑒我國運營商發布的云網融合相關白皮書4的研究成果，云網融合發展的技術需求特性需要從“云對網”、“網對云”、“數字化運營平臺對云網”這三個維度開展全面深入分析。（一）云對網的技術需求特性數字化轉型的加速，使得云對網絡的需求更加強調靈活定制和

13、快速交付能力，主要從網絡性能、網絡可用性、網絡智能性、適配能力和網絡安全等5個維度來考量。1）網絡性能：指網絡支撐云業務的基本性能要求，包括網絡覆蓋、網絡帶寬等指標。2）網絡可用性：指網絡面向云業務持續提供可靠連接服務的能力，主要包括與業務需求匹配的網絡性能質量保障和連接服務質量的差異化保障等。3）網絡智能性：指傳統網絡為滿足云的靈活多變需求，在智能化方面需要提升的能力，包括按需快速部署、網絡可編程、故障快速恢復、流量自動切換和全局網絡資源動態優化等。4）柔性適配能力：指網絡能力服務可以一站式開通和終止，且服務的種類、功能、性能等可以便捷修改和變更，包括快速開通、原子能力服務和整體化網絡供給等

14、。5）網絡安全：指網絡為云業務提供網絡本身的安全保障，包括地址與標識安全、協議安全、身份安全等。云對網的技術需求特性應重點在網絡可用性中的SLA保障、柔性適配中的原子能力服務、網絡智能性中的按需快速部署、網絡可編程和全局網絡動態資源優化等方面實現更高要求。（二）網絡對通信云提出的技術需求特性5G核心網主要采用分布式云化數據中心部署模式，通過網絡云（即通信云）的功能虛擬化來實現UPF、AMF等多種核心網元能力，以期達到彈性資源分配、敏捷靈活組網、自動智能運行等發展目標。在云網融合過程中，網絡云成為端到端5G網絡的重要組成部分，作為面向網絡服務功能的云化承載平臺，成為網絡功能的云化延伸?；趯Ｓ迷O

15、備構建的承載網絡，在實時性、安全性、大容量、低時延等方面具有比云化IT系統更高、更嚴苛的要求。因此，5G網絡對通信云的技術需求特性主要包括5I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書以下方面：1）統一部署與集約運營能力：多專業虛擬網元在網絡云上的統一部署，需在通用計算能力之外引入異構計算能力，用于滿足電信級虛擬網元的高性能和高可靠承載要求。5G核心網的通信云資源池應實現涵蓋大區、省、地市以及邊緣云的多級集約管理與協同運營，為高性能、安全、敏捷、可靠的5G網絡服務能力開放提供基礎。2）虛擬網元能力開放與增強：通信云的服務能力應支持構建開放

16、、差異化和彈性的5G網絡服務能力。重點發揮虛擬網元的快捷部署、彈性伸縮和靈活編排特性，滿足上層業務系統對通信云服務能力的按需定制和快速開通等要求。3）電信級安全性：需建立自主、可控、可信的通信云安全防護體系，為通信云上的多類型電信級虛擬網元提供與物理網元等效的安全運行環境。網對通信云的需求主要體現在云計算技術之上，對通用IT服務器、虛擬化平臺以及云資源池管理平臺等提出更嚴苛的性能和管控要求。（三）數字化運營平臺對云網的技術需求特性數字化運營平臺是在云網基礎設施之上，實現資源、業務和客戶的運營服務能力。數字化平臺對云網提出了以下五個維度的要求：1）云資源備份和多線接入：指數字化平臺可靈活的配置、

17、使用多云服務和多線接入能力，為用戶提供更全面和可靠的云網服務。2）云網能力服務化提供：指將云網資源及能力通過服務的方式提供給數字化平臺，并支持多種服務模式和靈活的商業模式。3）云能力和數據協同：指云服務能力滿足數字化平臺對于數據本地化存儲、數據分布式處理、數據跨云調度和多云備份的需求。4）云原生開發：指數字化平臺可以通過云網基礎設施提供的云原生開發和微服務快速迭代能力，靈活構建更高層次的數字化服務能力，面向行業快速提供解決方案。5）云網內生安全：指數字化平臺使用的云服務具備內生安全性， 同時，云平臺也對數字化平臺開放安全服務能力，進一步提高數字化平臺的安全能力。綜上所述，需要推動云、網和數字化

18、平臺之間的深入協同，研究支撐云網融合的新一代5G承載架構和技術創新體系，構建5G創新應用和數字化轉型的信息基礎設施。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書6中國電信重點發展的2B行業和園區業務帶來端-云、端-邊、邊-邊和云-邊等通信需求，由于各類業務需求差異較大，因此需要云網具備差異化SLA和安全保障能力，云網應按需開啟網絡切片能力才能更好承載各類業務。承載網應支持端到端業務敏捷開通能力，覆蓋范圍主要包含天翼云或三方云在城域內的接入上云，或者跨城域和骨干網的接入上云以及云間高速連接和互訪。從業務安全性考5G云網融合場景和承載組網方案

19、分析3.1 我國運營商的云網基礎設施現狀3.1.1 中國電信的云網基礎設施現狀中國電信的云網基礎設施總體情況見圖1。城域內提供多種政企業務上云，如天翼云、三方云和多云接入的能力，并通過城域網與骨干網的協同，提供天翼云與天翼云、私有云與天翼云、天翼與三方云的云間高速互聯業務。中國電信主要基于城域網絡的STN、骨干網絡的CN2和新一代云網運營系統，構建無縫銜接的端到端云間網絡。規劃以云網POP為核心實現云網融合，根據業務需求采用Overlay網絡與Underlay網絡協同，實現云間網絡隨應用而動。圖1 中國電信的云網基礎設施總體圖7I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網

20、融合的5G承載架構及組網技術白皮書圖2 中國移動的云網基礎設施總體圖慮，政企上云業務與2C業務通過網絡切片進行安全隔離，確保不同切片的業務在帶寬、時延、隊列上不相互影響和搶占。3.1.2 中國移動的云網基礎設施現狀中國移動的大區/核心云包括移動云、IT云和網絡云。其中，移動云是面向政企、行業和個人等公共客戶提供公有云和私有云等服務；網絡云是通信核心網的云化和虛擬化系統，為5G SA商用和5G消息等創新應用提供支撐；IT云是面向中國移動內部IT系統提供基礎設施云服務，實現全網IT能力整合和IT系統集中化承載。三朵云有密切關系，其中移動云為IT云和網絡云提供基礎設施服務（IaaS）和云平臺服務（P

21、aaS），即移動云內部的集中網絡云資源池是5G核心網的網絡功能虛擬化和移動信息化系統的底層硬件基礎設施，網絡云和IT云在移動云的基礎設施和平臺基礎上構建自己的業務應用服務（SaaS）軟件。移動云、IT云和網絡云均采用分級部署方式，通過IP網和骨干OTN網絡實現多云互連。移動云采用大區中心、省中心和邊緣等多級部署，通過云專網實現互聯；云專網定位為高價值業務承載網I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書8絡，主要承載數據中心互聯（DCI）、CDN等高價值業務；IT云采用八大區和省中心兩級部署，通過CMNET和IP專網實現互聯；CMNET主

22、要承載互聯網業務；IP專網主要承載網管監控、信令和核心網等移動自有重要業務；網絡云采用核心、“8+2”大區中心、邊緣等多級部署。大區網絡云之間通過IP專網實現互聯，大區內部將部署兩個數據中心實現容災備份；邊緣云將通過SPN城域網接入，上傳至IP專網實現與其他大區網絡云的互聯。在網絡邊緣云與移動邊緣云合設場景下，部分業務通過SPN城域網接入后，將上傳至云專網，以實現與其他大區移動云的數據互聯。3.1.3 中國聯通的云網基礎設施現狀中國聯通的多云包括通信云、IT云、公有云和私有云（混合云）。中國聯通的5G承載網絡分骨干和本地兩層架構布局。其中骨干層面包括承載網骨干網、互聯網骨干網和傳輸骨干網。承載

23、網骨干網定位為高價值業務承載，包括MPLS VPN業務、部分大客戶互聯網專線業務和分組業務等電信級業務以及核心業務等?；ヂ摼W骨干網定位為寬帶業務和移動互聯網業務等互聯網業務的承載網絡。傳輸骨干網定位為承載互聯網業務和大客戶專線等。本地層面主要包括IP城域網、智能城域網絡和本地傳輸網。IP城域網為本地層面的家帶業務等互聯網業務的承載。智能城域網為本地層面的移動業務回傳網絡，并承載部分大客戶專線業務。本地傳輸網為本地層面互聯網業務和大客戶專線等業務承載。圖3 中國聯通的云網基礎設施總體示意圖9I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書中國聯

24、通的多云互連組網方案包括：一是區域通信云間主要通過骨干承載網實現數據中心間的互聯。本地通信云根據業務需要進行本地下沉，根據下沉的層級需要，通過智能城域網或IP城域網進行接入，通過骨干承載網實現與其它通信云間的云互連；二是區域IT云間主要通過骨干承載網實現數據中心間的互聯。部分具有公網訪問需求的，接入至骨干互聯網進行公網訪問。三是區域公有云間主要通過骨干承載網實現數據中心間互聯。邊緣云在本地根據業務需要，可通過智能城域網或IP城域網進行接入，通過骨干承載網實現與其它數據中心間的云互連。3.1.4 我國運營商的云網基礎設施小結我國三大運營商的云網基礎設施現狀具有較多相似點：1）干線/區域的多云互連

25、組網方案：采用IP+光/OTN協同組網方案，正在推動基于SDN的協同編排和管控；干線的IP承載網承載5G通信云/網絡云和自身信息化IT云服務業務，IP公網承載公有云業務；基于點到點光波分復用系統、ROADM/OXC或光/電集成的OTN網絡來提供云網關路由器之間所需的波長通道或ODUk通道連接。2）城域的云邊協同組網方案：采用5G承載網和IP承載網分工協同組網方案，或基于5G承載網實現固移融合和云邊協同組網。雖然三大運營商的5G承載網技術方案有差異（移動采用SPN、電信和聯通采用IP RAN增強方案），但是5G承載網和IP承載網均采用L3VPN實現互通，具體細節有網管配置靜態路由和基于BGP的動

26、態路由之差異。 我國運營商的云網基礎設施正處于云網融合發展的初級階段，承載網絡主要提供多云互連和云接入服務，目前云和網的資源還是獨立管控和運營，需要大力開展云網融合組網架構、運維機制變革和新運營平臺創新開發，提升云網業務多元感知能力、便捷快速開通能力和差異化服務質量保障能力，才能逐步實現云網資源的一體化供給、運營和服務。3.2 5G云網融合的三種典型場景及其承載方案3.2.1 多云協同互連場景及其承載組網方案多云協同是指能夠在不同云平臺之間遷移應用程序，甚至可以同時跨多個云平臺運行應用程序。通過多云可以有效的控制負載和成本，提升數據的可移植性和互操作性，從而充分利用不同云服務提供商的能力，為企

27、業提供一致的管理、運營和安全體驗。多云協同重點關注兩個方面：一是多云管理平臺，需推動云服務API 接口的標準化，實現不同公有云、私有云的統一操作；提升PaaS/SaaS 云服務的協同能力，豐富多云管理平臺的服務目錄。二是跨云網絡互通，需提供對不同云服務商和云資源池的多種接入和互聯能力，保障不同云之間的網絡互通，實現多云和多網無縫對接，具備端到端專線I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書10自動開通能力。大區及核心云數據中心之間通常采用IP+光互連協同組網方案，實現數據中心之間高速訪問或移動大量數據流量。數據中心在外部出口側配置云網關

28、設備（路由器或三層交換機），在轉發面主要采用基于BGP的EVPN技術構建VXLAN隧道，通常使用100GE/200GE/400GE高速以太網接口，承載在干線WDM/OTN系統的波長通路上。在管控面，云資源池調度是通過云編排器實現兩個云數據中心的云服務管控平臺和SDN控制器之間的協同編排。數據中心的業務域網絡可采用underlay和overlay兩種部署模式。IP+光的SDN協同編排控制器實現云出口網關節點和WDM/OTN網絡系統之間的路由聯合規劃、故障快速定位和保護恢復等控制功能。圖4 云數據中心互連在數據轉發面和管控面的需求云化數據中心內部的組網架構和接口需求如圖5所示。云化數據中心內部采用

29、SpineLeaf組網模式，各層級接口速率也在隨著容量需求不斷提升。服務器中CPU、內存以及網絡資源通過虛擬化形成計算資源池、內存資源池和網絡資源池，實現不同類型資源的解耦。根據數據中心各類業務對各類資源的需求情況，將不同資源池內的資源按需組合為虛擬機（VM），分配給不同任務來滿足其對計算和存儲等資源的需求。11I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書圖5 云化數據中心內部組網架構和接口需求為提升大區云與大區云之間、大區云與省中心云之間、省中心云與省中心云之間的數據和算力資源靈活調度能力，同時配合京津冀、長三角、長江經濟帶區域一體化高

30、質量發展的國家戰略，以及珠三角、粵港澳大灣區等熱點區域一體化協同發展的要求，需重點提高區域之間連接性，統籌推進跨區域的云網基礎設施建設和運維優化，實現大區云及核心云的充分互聯，提升區域內及跨區域業務高質量智能調度和協同能力。3.2.2 云邊協同場景及其承載方案分析 一、云邊協同場景云邊協同旨在實現中心云和邊緣云在基礎設施資源、應用平臺、業務服務及數據上的全方位協同，具體包括業務協同、服務協同、計算協同、數據協同、資源協同等具體功能要求。云邊協同重點關注三個方面：一是優化云資源多級分布，提升邊緣云能力；二是兼顧數據隱私性、存儲效率和數據備份的需求，提升云邊數據協同能力；三是通過MEC等手段實現云

31、能力在網絡邊緣的動態靈活加載。中心云具有較好的兼容性、可靠性、安全性和可擴展性，可提供大數據分析、數據存儲、AI模型訓練、AI推理、業務編排、業務管理、端側設備管理等能力，適合處理非實時、長周期、對算力要求較高的任務，一般以企業層公有云、私有云或混合云的形式存在。邊緣計算節點靠近網絡邊緣側，具備數據采集、數據清洗、數據分析與模型推理等功能，將清洗I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書12在邊緣計算場景下，AI類應用占據主流。由于邊側計算資源緊缺、網絡環境復雜，以及數據量樣本量少、數據樣本分布不均、數據隱私等原因，AI類應用在邊緣的訓

32、練和推理還存在著訓練收斂時間長、訓練效果差、推理精度低、推理時延高等問題。通過邊云協同AI技術和算力資源，可較好解決在邊緣訓練和推理的精度、時延、通信量、數據隱私等問題。算力網絡對網絡時延和可靠性提出較高要后的數據上傳至云端進行數據存儲、數據分析、AI訓練與建模，云端將業務與模型下發至邊緣側執行，可對邊緣側應用/服務進行全生命周期管理，實現數據協同、智能協同、應用/服務協同。由于邊緣節點存在數據存儲和計算的能力瓶頸，因此需要與中心云協同計算。算力網絡是利用網絡控制面傳遞算力等資源信息，提供分布式算力，按需匹配各類業務場景對不同計算能力和交互時延等需求。從而實現多方、異構的計算、存儲、網絡等資源

33、信息關聯與高頻交易，以滿足新興業務提出的“隨時、隨地、隨需”的多樣化需求，解決不同類型云計算節點規模建設后的算力分配與資源共享等需求難題。二、云邊協同場景的承載需求分析云邊協同將推動城域承載網絡架構的重構。各類云PE和網PE之間需要協同實現業務感知和按需連接建立，協同提供匹配各類云服務的SLA性能。圖6 云邊協同的承載組網需求分析13I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書圖7 云邊協同的典型應用場景分析求，因此需采用確定性低時延技術和無損網絡技術來支撐。云邊協同的典型應用場景及其業務承載需求分析如下：1) 高速低時延連接+AI機器視

34、覺類：智慧工廠的高清圖像/視頻的自動質檢、視頻監控等場景下，以非結構化數據為主, 主要采用深度學習方法來訓練AI模型和實現協同推理，對承載的主要挑戰在數據量大、資源用量大和實時要求高等。產品質檢環節中拍攝圖片回傳至平臺，需要上百Mbps的速率，時延要求20ms；設備管理要求精準控制，時延要求10ms以內。采用云邊協同方式可有效降低網絡時延，并減輕網絡核心節點傳輸帶寬壓力。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書142) 高可靠低時延連接+實時采集控制類：車聯網的智慧交通控制系統、自動駕駛和高速無感收費等應用場景都有很高的數據吞吐量，且

35、對網絡的低延時、低抖動和高安全都有較高要求。通過車載傳感設備、公路傳感設備、邊緣計算和云計算實現云邊的應用協同和服務協同，構建一個低延時、高安全和可靠穩定的智能駕駛運行環境，減少流量堵塞的機會并降低流量成本。在時延需求上，輔助駕駛要求20100ms，而自動駕駛要求時延低至3ms。車和控制中心時延要求想對寬松，帶寬需求為100M1Gbps，并提出硬切片以及冗余保護需求。構建車載邊緣設備、路段邊緣節點、邊緣云節點、中心節點的實時計算網絡和數據同步網絡，助力智慧交通的應用場景落地，實現應用和服務的共同協同。3) 低時延連接+AI視覺渲染類：AR、VR、互動直播、云游戲等。在線教育、云游戲、云桌面、云

36、VR等邊緣應用場景都涉及邊緣到中心、邊緣到邊緣之間低時延和高質量通信需求，時延要求為20ms，帶寬需求為100M1Gbps。4) 大帶寬高可靠連接+數據協同服務類：智慧醫療中影像等診斷數據，云端數據庫和邊緣數據庫之間的協同調度。云端數據庫負責對云上服務處理的數據進行全面的分類分析和海量存儲，并提供高效的查詢服務等；邊緣側進行數據清洗和數據分析整合，使用邊緣時序數據庫等保證數據的時序，當實時處理后，可以根據數據的具體類型和場景，協同上報到云端數據庫中進行進一步處理。帶寬需求通常超過1Gbps。5) 網絡設備和邊緣計算平臺融合：運營商網絡設備已經部署進企業園區，在網絡設備上集成邊緣計算平臺，提供靈

37、活的微服務架構，根據不同需求從云平臺下載相應的APP即可滿足行業客戶定制化功能，實現行業應用的靈活加載。需要承載網提供低于10ms的低時延通道，實現邊緣計算平臺和云之圖8 云邊協同的承載組網需求分析15I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書圖9 MEC容災備份的兩種SPN專線技術實現方案間交互。3.2.3 邊邊協同場景及其承載方案分析一、邊邊協同場景邊邊協同是在兩個邊緣云之間實現容災備份、業務負荷分擔或移動終端的越區切換等場景。邊邊協同需要保障上層應用使用的邊緣節點之間的數據傳輸透明且安全。邊邊協同的典型應用場景包括：1）MEC備份

38、容災場景：多個行業客戶共用即共享式MEC節點，一般部署在地市核心機房的異局址，并采用異局址組POOL方式容災，當POOL內其中一套邊緣UPF故障時，故障UPF上的用戶承載自動切換到POOL內其他正常運行的邊緣UPF上。單個行業客戶專享即入駐式MEC節點根據用戶需求，一般以入駐到園區部署為主，設置單點無容災、N+1主備容災（入駐式節點與共享式主備容災）、入駐式異局址組POOL容災等方式。不同政企客戶的各種不同業務，必然存在著不同的容災等級要求，對建網成本的敏感性也有很大差別，因此，運營商應能提供不同層級的容災方案供政企客戶進行選擇。承載需求：共享式MEC節點的數據中心網關（DC GW）之間采用L

39、2或L3專線進行互聯。當POOL內其中1套邊緣UPF故障時，POOL內其他邊緣UPF可通過DC GW之間的專線互聯訪問故障節點的APP資源，保障UPF故障時業務受損最小。下圖提供了兩種SPN專線技術解決方案示例。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書162）MEC拉遠管理場景運營商需要在端到端網絡基礎上，借助邊緣計算打造一張全連接的算力平面，形成算力的全網覆蓋，為垂直行業就近提供智能化的連接基礎設施。部署微型MEC，將uMEC中的少量服務器作為區域MEC云計算環境的拉遠節點，控制功能、存儲功能仍集中部署在區域MEC中。觸手可及的網絡

40、側邊緣計算就近為用戶提供豐富的算力，承載人工智能、圖像識別和視頻渲染等新業務，實現為5G應用生態賦能。豐富的網絡資源與算力資源將不斷地融合互補，為垂直行業客戶提供極致的業務體驗。承載需求：MEC節點之間提供靈活的L3連接，實現拉遠節點和區域中心節點的算力協同。5G承載網通過L3VPN進行流量調度，同時實現MEC之間上下文消息數據傳送。MEC拉遠場景的邊邊協同組網方案見下圖。圖10 MEC拉遠的邊邊算力協同方案17I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書3）終端移動性場景MEC需執行一定的信息移交過程，以實現終端在移動過程中的網絡連續性

41、和可靠性；應用程序實例在源MEC注冊，訂閱連接在MEC主機下的UE的小區切換通知。當某一UE在網絡中移動并觸發了小區切換事件時，源MEC會接收到小區切換通知。借助小區切換通知中的associateId可以查詢到正在執行切換操作的UE。源MEC確認UE是否離開當前MEC主機的覆蓋區域。當UE離開源MEC主機覆蓋區域并移動到目標MEC主機的覆蓋區域內，若原服務于UE的應用程序實例在目標MEC主機中不存在，目標MEC主機則創建一個與原應用程序相同的實例，用于繼續為UE提供服務。目標MEC主機中創建新的應用程序實例后，源應用程序實例需要向目標應用程序實例傳輸用戶上下文。當用戶上下文傳輸完成后，應用程序

42、注冊服務會觸發“更新流量傳輸路徑”操作，即將傳輸到源應用程序實例的流量引導到目標應用程序實例。在完成上述步驟后，源應用程序實例已隨著用戶的移動遷移到目標MEC主機中，源MEC主機會釋放掉為源應用程序實例分配的資源。承載需求：MEC節點之間具備靈活的L3連接實現MEC之間上下文消息數據傳送。3.3 支撐5G云網融合的5G承載組網優化方案3.3.1 中國電信支撐云網融合的5G承載網絡組網方案面向云網融合，中國電信針對5G承載網絡的組網優化方案包括：1、新定義云網POP：在云內網絡出口區基礎上納入城域網/CN2（骨干網）/OTN/5G等各類網絡邊緣設備，進行統一建設、部署與運營。云網POP既是入云終

43、結點，也是云間網絡的端點。圖11 基于云網POP實現融合I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書183、以云網POP為核心，Overlay網絡與Underlay網絡協同，實現云間網絡隨應用而動。Overlay網絡由云管理系統實現統一納管，實現快速開通、按需組網、應用級檢測等能力；Underlay網絡隨云而動，按需覆蓋，通過SRv6、SDN控制器等技術實現智能化、差異化承載。4、實現云網融合的智能化管控：為客戶提供快捷的端到端入云通道和差異化云間通道。SRv6和SDN控制器是云網融合下基礎網絡智能化的關鍵技術，可實現業務流量的端到端可視

44、、業務路徑端到端可選。云出口網關、網絡邊緣PE設備和云間網絡全網均支持SRv6和EVPN；SDN控制器遵循云網運營支撐系統架構，迭代完善SDN集中控制功能，并實現自主研發掌控和自有知識產權。2、以新型城域網STN和干線CN2為網絡基礎，構建城域+骨干全程無縫銜接的端到端云間網絡。圖12 基于STN和CN2構建無縫銜接的端到端云間網絡圖13 差異化的云間通道和端到端入云通道的承載方案19I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書3.3.2 中國移動支撐云網融合的5G承載網絡方案中國移動的5G承載網絡支撐云網融合的組網及管控方案見圖15。5

45、、以固移融合承載的新型城域網為載體，實現城域內的云網一體化。統一承載固定寬帶、無線寬帶、政企專線、政企上云、多云訪問、云間互聯、電信云（5GC/UPF/MEC/vBAS等）、物聯網云、內部IT云等云網融合業務；基于Spine-Leaf架構靈活擴展，以“樂高積木式”模塊化組網，提升網絡的擴展性、可靠性，提升網絡自動化和智能化能力。圖14 中國電信的城域云網融合目標架構I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書20（一）邊緣節點到大區核心網或移動云的連接方案1) 邊緣節點和大區核心網的接口，通過IP專網CE接入IP專網，上聯大區云，園區ME

46、C或匯聚層MEC通過SPN+IP專網承載；2) 邊緣節點上聯internet的業務，就近接入CMNET網絡，連接internet，園區MEC或匯聚層MEC通過SPN+CMNET承載；3) 邊緣節點和移動云之間的接口，通過云專網承載，園區MEC或匯聚層MEC通過SPN+云專網承載；4) 地市及以下位置邊緣計算節點之間通過SPN網絡互訪，跨地市的邊緣計算節點通過云專網實現互訪；5) SPN傳輸網絡推薦采用L3VPN方案，提供靈活的L3業務連接，部分不具備條件的區域可采用L2方案；6) 跨域編排器實現SPN和云骨干跨域業務的端到端發放、管理、維護。（二）地市到移動云互通：地市MEC到移動云之間的互通

47、可采用云專網的端到端SRv6方案。（三）邊緣到中心云互通：SPN（SR-TP）+云骨干（SRv6）近期目標：在DC GW中，采用EVPN Over SRv6實現云邊數據中心之間流量交互，實現云網連圖15 中國移動的云邊協同組網和管控方案示意圖21I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書（一）泛在的多云接入采用集成的企業CPE，支持Internet、專線、5G等多種接入方式，提供包括公網接入、SD-WAN圖16 中國聯通CUBE-Net 3.0的總體架構圖接的端到端編排；遠期目標：直接在云邊數據中心APP服務中啟用SRv6，實現網絡連接

48、與服務的一體化編排；中國移動SPN傳輸網提供硬管道切片，將移動云能力延伸到邊緣，即通過Sigma Lite邊緣計算設備實現園區內數據采集和實時業務本地處理，非實時業務上送移動云平臺，移動云進行模型開發訓練，園區Sigma Lite設備部署模型進行推理。Sigma Lite云邊協同支持增量學習、模型發布、迭代，推送，形成模型最優的完整閉環，實現最優圖像識別率。3.3.3 中國聯通支撐云網融合的5G承載網絡方案CUBE-Net 3.0網絡架構由五個部分組成，包括面向用戶中心的寬帶接入網絡、面向數據中心的云互連網絡，面向品質連接的全光傳送網絡、面向算網一體的融合承載網絡、以及面向運營和服務的智能管控

49、平面。I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書22（二）差異化業務提供（1）網絡可視，路徑可選時延敏感型業務要求網絡具備時延按需選路、時延實時可視、時延地圖路徑可調等網絡差異化服務保障能力，從而實現業務實時監控，指標劣化實時感知，告警提醒調優或自動調優，如圖18所示。同時需支持一鍵式業務SLA部署，簡化業務開通，并具備路徑重計算能力，支持業務時延重優化。接入、專線接入、專網接入、專用切片接入等豐富靈活的入云方案。一個客戶側CPE設備可通過分片承載和分片對接多云，實現企業用戶一線靈活接入多云的業務系統，簡化客戶側網絡的復雜度和客戶其他專

50、線的投資，提升了運營商云網產品的競爭力。圖17 一網連接多云能力23I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書（2）云網切片：專網承載，隨選切片云網的網絡切片能力是面向千行百業上云需求的關鍵支撐。通過網絡切片可以為金融、政務、醫療等不同行業提供定制化的網絡拓撲和連接，提供差異化且可保證的服務質量，享受專網級服務體驗。企業根據業務質量要求可以隨需選擇不同的切片訪問不同的云，如圖19所示。圖18 差異化服務選路示例I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組支撐云網融合的5G承載架構及組網技術白皮書243.3.4 支撐云網融合