全球首款消费级5g服务关键架构大公开,at&t如何打造5g基础it架构 – 十轮网-九游会官网真人游戏第一品牌

“2018年是at&t及5g优先发展的重要一年”美国电信龙头at&t行动及娱乐部门设备暨网络体验资深副总裁kevin petersen如此表示。因为at&t赶在2018年结束之前,在全美12个城市推出以5g技术为基础打造的5g移动热点服务,通过5g来提供家庭内部wi-fi基站服务的联网机制,这也是全球第一款消费级的5g服务。

过去近40年,移动通信有相当大的改变,从早期单纯的手机通话,到2g、3g逐渐兴起的移动上网风潮,即便现在已有上网速度更快的4g lte网络,移动数据需求还是有增无减,让大家更期待移动上网速度更快、低延迟,并可满足更多设备联网需求的5g时代到来。

日常生活中,使用移动上网已经成为一种习惯,每天出门从手机上浏览新闻或是天气预报,观看youtube、netflix等高画质影音内容,依靠google maps了解所在位置附近信息、使用汽车导航,玩大型的线上游戏,运用零碎的时间随时浏览友人的脸书、twitter或instagram的最新动态,或是随手拿起手机,马上通过whatsapp、line、wechat和远方的亲友联系,所有这些都依赖更快的移动通信网络、更稳定的联网品质,这也成为行动电信市场竞争胜出的关键。

不过,目前受限于标准、设备普及,一般多认为5g的大规模商业化服务要到2020年才会实现,但也有不少大型电信企业早已摩拳擦掌,准备提早推出服务卡位5g市场。

向来走在前头的美国电信市场,当地电信龙头at&t就是抢先卡位5g的领头羊,早在2018年初即宣布以符合3gpp标准,毫米波(mmwave)频段提供5g移动数据服务,除了先前已经宣布在亚特兰大、夏洛特、达拉斯、印第安纳波利斯、奥克拉荷马、洛利及韦科7个城市推出5g服务外,到了2018年底又扩大到休斯顿、纽奥良、圣安东尼奥、杰克逊维及路易维耳5个城市。

按照at&t的规划,2019年初再扩大至拉斯维加斯、旧金山、洛杉矶、那什维尔、奥兰多、圣地牙哥、圣荷西等城市部分地区,逐一扩大5g网络服务区域。

该计划领先了2019或2020年才会推出5g服务的sprint、t-mobile及verizon,展现at&t抢占市场的决心。

在2018年一整年,at&t都紧锣密鼓地进行各项5g软硬件测试,以准备迎接5g通信网络到来。

例如毫米波的5g联网测试,at&t先在9月测试后端设备,10月再进一步测试5g移动设备。最近,at&t还预告将和三星联手,在2019年下半年时推出首款5g智能手机。

at&t在9月完成了符合5g标准的行动通话测试,这项测试正是利用了at&t的内部私有云network cloud,at&t指出,5g将是首个基于云计算,并由软件驱动的移动通信网络。

在11月的openstack summit德国柏林大会中,at&t披露了5g核心网络的基础network cloud,这是个以openstack打造的私有云,搭配openstack-helm强化部局、维护及管理,同时也使用了airship部局及管理所有的网络资源,在airship的管理下百分百执行容器,使得network cloud可以快速扩展、提高可预测性。 at&t现在已部局了20个network cloud的openstack regions。

at&t的网络私有云,在软件架构上,主要以容器技术和kubernetes来实现网络功能虚拟nfv,加快各项5g服务的弹性调度。 摄影/苏文彬

目前在at&t的network cloud架构下部局了44个node节点,采用ssd存储系统,在软件堆栈上,在airship内执行helm、kubernetes、docker,以容器执行应用。

其中airship在network cloud中扮演了关键的角色,这是今年5月时,at&t和skt、英特尔、openstack foundation共同合作的一项新的开放基础架构项目。 airship采微服务架构,每个airship的微服务在云计算环境中执行特定的角色功能。

at&t network cloud资深副总裁amy wheelus表示,通过openstack及airship的部局管理,让整个network cloud能够依照需求快速扩展、更有弹性,同时也提高了可预测性。

传统的封包核心网络在设计上,将用户及控制用epc(evolved packet core)集中在核心云(core cloud),当用户从移动设备发送请求时,经过基站通过类似vpn的特殊信道送到核心云处理,再连到互联网。

由于5g网络一大特色是低延迟,由于这样的特性,at&t在网络架构上,将原本负责用户封包处理及控制的核心云,分离为接近用户端的边缘云(edge cloud)及负责控制网络的核心云(core cloud),边缘云和核心云间以mpls网络链接。边缘云负责处理用户数据的ip封包,而核心云则主要管理网络。

随着移动通信的需求增加,移动通信网络也面临了容量扩展的问题。 at&t通过网络功能虚拟化(virtual network function,简称vnf)来解决该问题,通过openstack的私有云环境,以软件部局增加network cloud网络容量,除了具备弹性扩展的优点,还降低故障接管的复杂度。

随着5g服务扩大至更多美国城市,amy wheelus表示,5g移动网络的普及,将会带动各行业在生产制造或是顾客的消费体验革新,5g的高速上网、超低延迟将会刺激自动驾驶车、无人机、智能制造、超高画质的ar/vr体验,驱动新的市场商机浮现。

为了缩短5g网络的延迟时间, at&t将原本负责用户封包处理及控制的核心云,分为接近用户端、处理用户数据ip封包的边缘云(edge cloud),以及负责控制网络的核心云(core cloud)。

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