核心网NFV云化试点方案研究
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NFV技术专题电信工程技术与标准化
2016年5月第5期（第29卷总第224期）月刊
2016年第5期
核心网NFV云化试点方案研究
李立奇1，叶卫明2，章淑敏1
（1中国移动通信集团浙江有限公司，杭州310000；2中国移动通信集团设计院有限公司浙江分
公司，杭州310020）
摘要本文先简要阐述了NFV的基本原理，研究了NFV核心网的系统架构特点和集成策略。分析了某通信运营商的
分阶段试点部署方案，以期为实现相关网元的NFV功能验证、探索适合NFV架构的运维服务体系，为建设电
信云积累经验，为将来NFV的规模商用部署提供积极的决策参考。
关键词NFV；网络云化；核心网虚拟化
中图分类号TN929.5文献标识码A文章编号1008-5599（2016）05-0013-05
收稿日期：2016-04-14
1NFV概述
NFV（NetworkFunctionVirtualization，网络
功能虚拟化），2013年由ETSI推动13家通信运营商发
起研究，是采用虚拟化技术、基于通用硬件实现电信功
能节点的软件化，专注于快速部署、应用规模扩展和升
级，是未来通信网络的基础技术。
传统电信运营商正在向IT转型，NFV将实现电信
网络功能节点的软件硬件解耦，是电信级业务云化的核
心技术和架构。NFV能够提升网络弹性，缩短业务部
署时间，促进网络高效低成本运营。
为了加快核心网云化实践验证，确定核心网云化
对硬件的关键指标要求，并加强对私有云规划建设的指
导。面向目标架构，构建试验环境，不断迭代验证方案
和产品原型，推动新技术成熟。通信运营商很有必要进
行NFV的相关试点建设工作。
为研究传统电信网络云化（NFV）的演进可行性
和策略，某通信运营商2016年启动电信网络的NFV
试点，主要针对IMS、EPC、短信等现网网元上进行
NFV改造和试验环境搭建，实现相关网元的NFV功
能验证、探索适合NFV架构的运维服务体系，为今后
规模部署NFV、建设电信云积累经验，做好技术和人
员储备。
2NFV系统架构
2.1NFV是未来网络发展方向
NFV采用虚拟化技术、基于通用硬件实现电信功
能节点的软件化。NFV实现了电信网络功能节点的软件
硬件解耦，是电信级业务云化的核心技术和架构。NFV
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2016年5月第5期（第29卷总第224期）月刊
电信工程技术与标准化NFV技术专题2016年第5期
TD-LTE网络深度覆盖专题
能够提升网络弹性，缩短业务部署时间，促进网络高效
低成本运营。
通过软硬件解耦，使得网络设备开放化，软硬件可
以独立演进，参与的厂家数量大幅增加，整个电信设备
产业链变得更大。硬件基于IT产业的通用COTS设备
来部署，借助于IT产业的巨大规模能够降低采购成本，
同时硬件设备的更新速度也大幅加快。云资源池可以借
鉴IT云部署方案，实现资源池共享。解耦后更换软件
厂家硬件可以重用，避免厂家锁定。图1为电信网络功
能节点发展演进。
NFV将网元功能和硬件资源解耦，实现了系统功
能软件化和硬件资源通用化，是电信网深刻革新技术。
具有如下特点：
虚拟化：采用开放和工业标准的Hypervisor和管
理软件将电信业务的软硬件分离。
通用基础设施：标准化计算、存储、
网络。
云化管理：应用和业务的生命周期管
理，虚拟资源配置。
网络自动化：可与SDN结合，使用
SDN技术自动化配置网络。
2.2NFV核心网云化系统架构
NFV网络虚拟化系统架构由硬件资
源、虚拟资源和虚拟网元功能三层以及一
个资源和网元管理调度域组成。NFV软
硬件解耦后，由传统的烟囱式封闭网元
重构为NFVI、VNF、MANO开放网元。
图2为NFV网络虚拟化系统架构。
NFVI：NFV基础设施，
包括虚拟机管理软件和硬件，
网络基础设施（NFVI）提供
云资源池，是将分离的多个
服务器，交换机，磁阵整合
为一个统一的资源池。虚拟
化层作为云资源池的中间件，
将各种规格的服务器、网络、存储资源整合为统一规格
的虚拟机、虚拟网络、虚拟存储资源，通过虚拟化技术，
可以将资源池的计算/存储/网络资源分解为虚拟机/
虚拟网络/存储空间来对外分配；这些虚拟资源可以动
态申请、迁移、调整、释放。例如硬件：HPC7000等，
软件CloudOS：FusionSphere、vmware、TECS等。
VNF：虚拟化网络功能，运行在虚拟化平台上的网
元软件，VNF软件需要能够基于x86通用服务器来运行，
需要去除对专用硬件的依赖以适应NFV架构。VNF软
件内部需要去掉对硬件配置，管理，监控部分，需要实
现服务和物理位置无关。最小部署单元是一个或者多个
VM，例如vIMS、vEPC、vSCG等。
MANO=NFVO+VNFM+VIM
NFVO（NFVOrchestration）负责网络业务的部
署，例如VoLTE服务、RCS服务等，以及跨厂家、跨
图1电信网络功能节点发展演进
图2NFV网络虚拟化系统架构
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NFV技术专题电信工程技术与标准化
2016年5月第5期（第29卷总第224期）月刊
2016年第5期
数据中心的全局资源管理。
VNFM（VNFManager）负责网元生命周期管理，
基本能力包括网元VM的增、删、查、改。
VIM（VirtualInfrastructureManager）是云平
台的管理，负责硬件管理、VM部署、VM协调和调度
等，主流系统有OpenStack及其商用版本、vmware
vCloudDirect等。
2.3NFV核心网云化集成策略
根据软硬件解耦的开放性不同，可将集成策略分为
单厂家、共享资源池、硬件独立、全解耦等4种方案。
图3为NFV网络虚拟化解耦集成方案。方案1单
厂家方案，主要验证虚拟化效果，减少互通难度。方案
2更倾向IT化思路，选择最好的硬件平台和虚拟机产
品，要求上层应用向底层平台靠拢。方案3倾向于电信
化思路，由电信设备制造商提供所有软件，只是适配在
IT平台上。方案4则需要上层应用厂家根据运营商选定
的虚拟资源层的厂家、版本，对上层应用软件开发做相
应适配，对系统集成能力要求较高。
从满足需求、降低代价、产业支持的角度综合评估，
初步建议初期采用
方案3硬件独立方
案，或方案2共享
资源池的方案。在
通信运营商具备更
强集成能力后可考
虑采用方案4全解
耦方式。
NFV网络要可交付
可运营，集成开发是最
核心的能力，如图4所
示，NFV系统存在由
CT厂商集成、由IT
厂商集成、由运营商或
第三方集成的几种可能。
3NFV试点建设方案
3.1NFV试点建设目标
研究传统电信网络云化的演进可行性和策略，启动
电信网络的NFV试点，实现相关网元的NFV功能验证、
探索运维服务体系变化，为今后大规模部署NFV、建
设电信云积累经验，提供建设方向指导。
3.1.1NFV试点技术规范体系验证
通过试点部署，验证包含总体、业务、平台、接口、
测试的全系列技术规范，促进建立协同的NFV总体技
术架构和演进路线，实现网元的整体协同演进。
3.1.2NFV试点验证目标体系
包括NFV整体功能：MANO验证、CLOUDOS
验证、COTS验证；网元NFV化验证：vIMS、vEPC、
新消息等；电信云建设：验证电信云与IT云差异、掌
握现网数据。
3.1.3运维服务体系探索
探索NFV的运维体系，积累NFV运维管理经验，
探索NFV对组织架构的影响和需求，探索NFV对组织
图3NFV网络虚拟化解耦集成方案
图4NFV网络虚拟化解耦集成方式
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TD-LTE网络深度覆盖专题
架构、运维系统和工具的影响和需求。
3.1.4示范空间及商用
创建试验点，通过验证NFV网络转型重点、难点，
并推动试点成功，逐步商用。
综上所述，为了使通信运营商在未来通信网络建设
中能够积极主动，NFV试点部署，探索运维服务体系
变化，为今后大规模部署NFV、建设电信云积累经验，
提供建设方向指导。
3.2NFV试点总体方案架构
本次试点搭建两个数据中心，在两个数据中心分别
部署集成方案，再验证两个数据中心之间的业务迁移、
动态资源共享、业务调度等。每个数据中心的逻辑架构
如图5所示。
NFVI：NFV基础设施建设。挑选符合相关通用规
范和相关功能要求的刀片、存储以及组网设备进行验证。
在异址枢纽楼各部署一个数据中心，每个数据中心部署
分组域用户、IMS用户、短信能力、以及存储等。本次
试点部署通用的刀片和存储。两个枢纽楼分别由厂家部
图5NFV数据中心逻辑架构
署Hypervisor虚拟化管理功能。
VNF：虚拟化网络功能建设。本次试点搭建vIMS
（vCSCF、vTAS、MRF）、vEPC、短信中心等功能软件。
MANO：两个枢纽楼数据中心分别部署建设一套
MANO系统，包括NFVO，VIM等功能。两个数据中
心的VNFM功能由各参测VNF厂家SpecialVNFM
管理各自网元。
3.3分阶段试点方案
该通信运营商NFV测试拟分3个阶段完成网元功
能验证、完善运维服务体系建设，逐步推进NFV商用
进程，如表1所示。
4总结
核心网云化、虚拟化是传统通信网络从CT向IT转
型的必经之路。NFV采用虚拟化技术、基于通用硬件实
现电信功能节点的软件化。NFV实现了电信网络功能节
点的软件硬件解耦，是电信级业务云化的核心技术和架构。
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2016年第5期
ResearchoncorenetworkNFVcloudedpilotplan
LIli-qi1，YEWei-ming2，ZHANGShu-min1
（1ChinaMobileGroupZhejiangCo.，Ltd.，Hangzhou310000，China；2ChinaMobileGroupDesignInstituteCo.，Ltd.
ZhejiangBranch，Hangzhou310020，China）
AbstractThispaperbrieflydescribestheprincipleofNFV，thenstudiesthesystemarchitectureandtheintegration
strategyofNFVcorenetwork.Analysisofacommunicationoperatorphasedpilotdeployment，achieve
therelevantelementofNFVfunctionalverification，explorethesuitableNFVarchitectureoperation
servicesystem.Accumulationexperiencefortheconstructionoftelecomcloud，providepositivedecision
referenceforthefuturescalecommercialdeploymentofNFV.
KeywordsNFV；networkclouded；corenetworkvirtualization
参考文献
［1］肖子玉.迎接5G的挑战与转型［J］.电信工程技术与标准化，
2016（3）.
［2］赵辉，丁鸣，程青松，等.SDN与NFV技术在云数据中心的规
模应用［J］，电信科学，2016（1）.
［3］何华江，陈丹.基于网络功能虚拟化（NFV）的IMS核心网演进［J］.
邮电设计技术，2015（2）.
［4］段晓东.云数据中心SDN/NFV应用分析［J］.电信技术，2015（7）.
为了加快核心网云化实践验证，确定核心网云化对
硬件的关键指标要求，并加强对私有云规划建设的指导。
通信运营商采取试点方式，面向目标架构，构建试验环
境，不断迭代验证方案和产品原型，推动新技术成熟。
探索适合NFV架构的运维服务体系，为今后规模部署
NFV、建设电信云积累经验。
阶段目标
第一阶段采用双DC，实现单DC内测试系统内的业务打通。验证NFV硬件在实际机房环境下的部署能力和适应性；测试系统
基本能力：可靠性、性能、可维护性等
第二阶段调整NFVI的设置，两个DC形成统一电信云部署。实现MANO和现有OMC/OSS系统在业务部署、设备监控和管
理方面的联动。探索NFV对运维组织、服务流程和运维工具的需求
第三阶段
对现网存量业务进行NFV化改造验证。验证内容：根据一二阶段测试结果，通过对现网固网及移动网进行验证，提供
规模商用部署规划参考；将来在网络业务验证成功的基础上按需逐步上线，进行网络运维流程及服务体系匹配NFV变
化调整
表1NFV测试3个阶段
四电信巨头合推LTE-B联盟提升技术认同度发掘应用案例
澳大利亚电信、Verizon等几家全球大型电信运营商宣布成立LTE-B联盟，目的是推动终端制造商支持媒体友好型移动
技术LTE-Broadcast（LTE-B）。
LTE-B也被称为演进的多媒体广播多播服务（eMBMS），是一种基于LTE的广播或多播技术。LTE-B的应用案例包
括视频流、OTA软件升级和物联网连接等。通过这项技术，运营商可以在同一时间，把软件更新、视频等内容定向传送到指
定用户的手机上。比如，可以向用户发送体育赛事直播、突发新闻等，而且可以同时放送多种内容，比如跟这场赛事相关的
历史回顾节目、现场各种角度的转播等。（摘自：人民邮电报-中国信息产业网）
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