5G边缘网络虚拟化的利器：vCPE和SD-WAN | SDNLAB

5G带来的超快、超可靠的网络将推动物联网设备的爆炸式增长。Statista预测，到2024年，全球将有19亿移动5G用户。为了支持这一增长，5G必须提供比上一代无线技术更大的设备连接和网络容量。对于5G来说，一个重大的改变是如今的虚拟化趋势，如SDN、NFV、分布式云和网络切片。

正因如此，整个无线网络基础设施将需要实现从核心到边缘，从专有硬件/软件组件到虚拟网络功能的转变。电信网络基础设施将面临全新革命！

虚拟化如何为5G创造机会？

5G的到来将促使移动运营商更新他们的整个基础设施。通过使用NFV和SDN对网络进行抽象，运营商将不再依赖于专用硬件，如EPC或RAN。在向无线网络添加新服务或应用程序时，移动运营商只需添加一个具有虚拟功能的盒子，例如Cloud RAN或虚拟EPC。

SDN是第一个通过网络控制可编程来彻底改变网络的架构。网络控制用于开放的软件系统，而不是专用的硬件和软件。NFV允许虚拟化功能在基于x86的开放平台硬件上运行。例如DPI、防火墙、SD-WAN和vCPE的成功部署。

从架构到无线接入，NFV能够以各种方式改进5G。以下是5G的云RAN架构。

虚拟化可能会接管5G网络的大部分边缘元素，尤其是接入、无线接入网络（RAN）和用户设备（UE）。SDN技术也将在接入、边缘和核心网上实现。

5G核心网和接入网可能会使用网络切片技术将一个物理基础设施分割成多个虚拟网络，以便每个片在相同的基础设施下提供不同的且唯一的连接。例如，一个网络片可以为自动驾驶汽车或VR/AR等应用程序提供高吞吐量和超低延迟。

为了实现这种灵活性，每个片都要能够访问不同类型的资源，无论是物理资源还是虚拟资源（VNF）。

核心网还将控制vCPE（虚拟客户端设备）并将VNF推送到客户的通用硬件。它还将为位于边缘的SD-WAN设备提供管理和连接。

边缘的虚拟化将是5G最重要的组件之一。在边缘，5G需要能够处理不同服务和设备。

网络切片也将为边缘网络带来额外的优势。移动运营商将能够在各种网络切片服务的帮助下，从单一的基础设施扩展和多样化其网络服务。他们可能会在边缘使用网络切片为不同的情况提供独特的服务，例如物联网、自动驾驶汽车、VR/AR、远程医疗等。

移动边缘计算或多接入边缘计算（MEC）等网络技术将为移动运营商提供机会，为分布在边缘的新应用和设备提供高带宽和超低延迟接入。MEC是移动基站的进化，可在边缘提供更高的性能和云计算能力。

MEC旨在使云尽可能接近最终用户，并改进无数的应用程序。

在全面开发阶段，提供5G连接的移动网络运营商和互联网供应商可能会替换虚拟实例的大部分硬件基础设施。例如，vCPE和SD-WAN。

SD-WAN有助于提高无线WAN连接的可靠性。它可以用作辅助/备用连接，也可以用作负载共享WAN链路的一部分。SD-WAN的一大优势是，您甚至可以通过不同的无线运营商来连接所有分支机构。

通过虚拟化5G网络，可以实现SD-WAN的高度灵活性。企业可能会开始使用具有无线外部连接和兼容5G的SD-WAN设备。有些盒子会带有一个外部USB/调制解调器端口，用于5G连接或将无线集成到盒子本身。

在5G上使用SD-WAN有什么好处?

vCPE是新一代网络的另一个关键虚拟组件，可能会给5G带来积极的影响。它将为最终用户提供互联网服务、应用程序、统一通信等，是与硬件分离的底层智能。vCPE允许将虚拟网络功能从核心网络推送到客户的vCPE盒子，例如防火墙、路由器、负载平衡器、VPN等。

在虚拟世界中，vCPE将由核心网处理，而客户将只有一个通用的盒子。这意味着MSP能够提供不同的服务，并且无需向现场派遣任何技术人员即可对客户的盒子进行更新。

5G将在vCPE的帮助下实现全面的服务级虚拟化。得益于vCPE，移动运营商将能够为移动设备、天线等边缘设备带来更多的多样性和能量。

5G需要能够管理各种服务需求、设备类型和大量连接。为了应对这一新需求，移动运营商需要改进其基础设施。但是，由于SDN和VNF等技术不断发展，5G将成为首批充分利用这些新技术的移动无线技术之一。凭借低成本的基础设施和虚拟化实例的灵活性，5G将会提高边缘的处理和存储能力。