来源：http://net.it168.com/a2017/1213/3185/000003185159.shtml
中国电信CTNet2025目标网络架构提出，未来基础设施层仅少量采用专用硬件设备，大量将采用标准化、可云化部署的硬件设备，未来基础设施将向通用化和标准化目标演进。基础设施重构是网络重构的重要前提和基础保障，推动部分具备条件的网络机房(CO)向数据中心架构的方式改造，是中国电信网络重构演进近阶段的重要举措。
传统通信局所面临着以下三方面的较大挑战：
1)网络机房的布局重构挑战
传统通信局所主要面向PSTN以行政区组网为主。未来网络云化演进的组网层级架构、网元数量规模、网元设备形态、网络运维管理等都将发生较大变化。未来网络DC布局如何适应和匹配新一代网络目标架构要求，特别是要兼顾现有网络过渡演进阶段的承载要求，是网络DC机房布局重构和顶层设计的重要挑战。
2)配套设施的高规格挑战
传统通信局所普遍建成于上世纪80-90年代。面向未来高密度、通用化、虚拟化的计算、存储和网络资源承载，无论是专用硬件设备还是通用化IT设备，高功耗、大体积、大重量趋势对现有通信机房空间结构、电源和空调等配套设施均提出了更大的要求和挑战。
3)机房平面管理的标准化
CO机房的DC化传统通信局所面临多业务、多专业网络承载的机房资源争夺、优先级缺乏等问题。网络DC化布局制定需做到对机房平面现状和长远规划进行梳理，适应统一部署建设、管理调度的云化基础设施特点，在工程建设、运行维护中，实行机房平面标准化流程和管理制度。
CO机房DC化重构(CORD)主要考虑网络DC对机房的需求，包括承载网络功能的CT云(NFV网元设备)和其他不能云化的网元设备(如光传输等)对机房的需求。根据网络逐步引入NFV等相关技术后推导出未来CO的布局，包括层次架构、选址、空间预留等。
未来的网络，包括SDN、NFV、云计算以及CDN等，都将以数据中心(DC)为基础进行统一承载和部署。以DC为核心组建端到端的新一代网络，成为业界主流运营商的共识。相比与传统通信机房布局，网络云化后未来通信机房局点层级、网元部署位置、机房数量规模等都将发生较大变化，分层分布式网络DC要兼顾集中化、属地化和最佳体验，分别承载不同的SDN、NFV、云及CDN的业务和网络功能。
本项目内容聚焦在构建以DC为核心的下一代网络分层架构研究，并以电信现网业务为驱动开展DC布局相关的算法和规划技术研究，最终开发面向重构网络的CO重构和网络DC规划部署平台，涵盖虚拟网元VNF、云资源池NFVI、网络DC基础设施等内容，为CO机房重构的布局选址和DC化改造提供技术和工具支撑，并面向NFV的部署提供基础设施层承接方案。
通信局所按网络功能及服务区域划分为四层：枢纽楼(全国和省级)、核心机楼(地市)、一般机楼(地市)和接入局所，局所设置与现有通信网络架构、维护体系相匹配。
如上图所示，网络DC定位于面向虚拟化网元和专用硬件设备综合承载的新型网络机房，考虑到承载网络及专用硬件设备的物理位置相对稳定，网络DC仍继续保持四层架构，分别为“区域DC+核心DC+边缘DC+接入局所”，与现有通信局所四层设置保持着一定对应关系。
综合网络NFV不同阶段集中或分布式部署要求，网络NFVI则主要部署于“区域DC+核心DC+边缘DC”，可兼顾集中化、属地化和最佳体验。
2016年，中国电信集团在江苏、广东、四川、广西等7个省市启动开展以DC为核心的机房DC化改造预研试点，探索SDN、NFV技术驱动下的网络DC分层部署架构和演进路径。并在广西南宁，充分结合市场需求和光宽网络优势，提出了基于新技术的智慧云监控物联网应用部署架构，以本地特色场景开启广西网络重构之路，有效支撑了广西平安城市、交警路况监控、行业部门视频监控等政务需求。
2017年，中国电信集团下发了网络DC布局和机房DC化改造指导意见、设计规范等系列研发成果，开展了全国范围的机房资源盘查、目标DC布局选址和机房DC化改造建设方案制定等系统性工作，为SDN/NFV网络重构演进做好基础设施前提保障。全国范围共计盘查现有机房超过5000多个，并确定了4000多机房作为未来目标DC局点，进而提出了约10%的机房DC化重构实施方案。
1.1 vBRAS
宽带接入服务器(Broadband Remote Access Server，简称BRAS)是宽带城域网内的核心网元，其位于城域网边缘，是用户实现各种业务的入口。BRAS最早是应基于ATM的ADSL应用的大面积推广而出现的，因当时ATM承载网络是纯二层的网络，无法实现IP层的管理，需要通过BRAS这样的网关设备，在ATM网络和IP网络之间实现适配。BRAS实现了网络的IP接入一体化，解决了宽带用户在业务上、流量上和管理上的汇聚，达到了用户终端可以灵活、自主、方便地选择服务网络的目的，适应了宽带接入网络应用的发展趋势，成为宽带城域网在接入层和骨干边缘层之间重要的网络单元。但另一方面，从诞生伊始，BRAS就需要实现大而全的功能，包括认证、网络适配例如终结、桥接终结等、安全管理、计费、业务汇聚收敛等功能，设备非常复杂，而且容易产生网络瓶颈，成为宽带城域网最薄弱和最容易出问题的环节。
在新业务、新流量模型的冲击下，传统BRAS的弊端已经不能完全满足业务需求，在一定程度上束缚了城域网的发展。一方面BRAS设备的转发和控制层面能力不匹配，无法充分发挥BRAS转发面能力，网络建设成本迅速增加;另一方面由于采用软硬件一体化架构，导致新业务上线周期长，软件开发成本急剧上升。随着网络功能虚拟化(Network Function Virtualization，简称NFV)技术的出现，为传统BRAS设备的发展提供了新的思路，通过采用 x86 等通用硬件以及虚拟化技术，把原有必须通过专用硬件实现的网络功能，改由通用服务器实现，从而实现传统 BRAS 的软硬件解耦及功能抽象。基于NFV技术实现的虚拟化 BRAS(vBRAS)，通过将占用BRAS控制层面资源(主要是会话数)较多且流量小的业务(VoIP、ITMS等)迁移至vBRAS集中部署，宽带上网、IPTV等业务流保留在传统BRAS进行认证及转发，从而减轻了BRAS设备上的会话瓶颈，有利于资源的灵活共享，满足业务的自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈，以及新业务的快速开发和部署。
本期通过开展现网试验，探索城域网虚拟化关键技术应用实现方案，解决BRAS/vBRAS等设备的地址池资源统一动态配置难题以及BRAS业务功能与业务控制设备硬件紧耦合，业务部署困难的问题，同时验证基于虚拟交换机实现城域网宽带业务接入和业务流量分流技术方案，提升宽带业务部署效率，为后续城域网业务POP点的NFV化提供技术支持。
总体技术方案如下：
如上图所示：
虚拟化汇聚层基于QinQ+Port,区分用户及业务类型，构建到vBRAS 的VXLAN大二层隧道，将不同业务分流到BRAS和vBRAS，将占用session数同时流量要求小的业务(如VoIP、ITMS等)迁移至数据中心的vBRAS部署，宽带上网、IPTV等业务流保留在传统BRAS进行认证及转发。
vBRAS统一集中部署在DC或与传统BRAS同址部署，作为传统BRAS的扩展或保护，主要承载小流量大并发的业务。
NFVO则主要负责编排网络功能拓扑，完成网络业务编排与生命周期管理;对多种网元VNF(vBRAS、vFW、vLB等)进行运营管理，快速创建虚拟网络;并对虚拟网络进行监控，收集VNF实例监控、告警、日志等。
2016年在中国电信多个省试点基于X86架构的vBRAS承载小流量大并发业务的方案，验证了在现网环境下vBRAS对ITMS、VPDN、aWifi等业务承载方案的可行性。如在针对某个国际大型峰会上，采用vBRAS作为aWiFi平台集中管控平台，负责管理AP数量达到3750个，无线峰值用户数最大为7867个，下行流量峰值达到1.366Gbps。整个峰会期间vBRAS运行稳定，WIFI体验良好，验证了vBRAS具备可商用性
2017年中国电信制定了vBRAS设备规范以及三层解耦测试规范，联合厂商顺利完成VBRAS的三层解耦测试。本次测试是在北京研究院的中国电信网络重构CTNet2025实验室进行，基于TeleLAB虚拟化网络仿真平台，对(新华三、中兴、诺基亚贝尔、赛特斯等)多家主流厂商的vBRAS在4个厂商(新华三、中兴、VMware、华为)的虚拟化平台上进行了交叉测试，测试涵盖vBRAS业务功能、性能、可靠性和生命周期管理等重点内容，测试结果达到了预期的解耦目的。
1.2 vEPC
中国电信北京研究院和中国电信浙江公司领先实践基于NFV的vEPC网络重构，开展了如下工作：
● NB-IoT vEPC快速部署、高效支持政企赢得多家物联网企业商用合作的应用场景；并充分验证多样化VNF快速灵活部署、生命周期管理和三大VNS：NB-IoT/eMTC、VoLTE/VoWiFi、MBB端到端贯通接入现网EPC组网及其一致性商用功能验证。
● vEPC NFV电信级高可靠、高可用网络运营保障及其融合组网演进的应用场景：NFV逐层HA验证，网络级应用功能冗灾备份验证，MANO解耦NFVO编排纳入业务无损、容量无损的虚实组Pool融合组网验证，高效提升vEPC应急冗灾保障。
● 以NFV为基础，4G化储备5G组网关键技术的C/U分离、网络切片的应用场景：基于3GPP R14版CUPS标准Sx接口、分布云部署，通过CN2连接绍兴、杭州两地vDC的C/U分离验证及其无人机应用展示;基于3GPP R13 DECOR选网技术、区分UE使用类别灵活优选NB-IoT、eMTC、MBB vEPC网络切片机制部署验证。
vEPC涵盖物联专网政企商用部署、三大VNS验证、虚拟化功能测试、融合组网/HA验证、MANO解耦、5G技术4G化(网络切片、C/U分离)总体组网架构如下图所示：
整体vEPC方案部署包含绍兴中央vDC一阶段NB-IoT vSGW vPGW快速部署、二阶段涵盖vMME/vSGW/vPGW/vPCRF/vHSS/vCUDB/vePDG全套vEPC VNF部署及其接入EPC现网、连接vIMS SBC/P-CSCF并与位于上海的vIMS 核心CSCF/AS端到端连通传送，充分验证现网环境端到端三大VNS NB-IoT/eMTC、MBB、VoLTE/VoWiFi业务。并充分应用NFV通用资源、灵活弹性部署优势，4G化5G关键组网技术部署网络切片和C/U 分离。
通过本期vEPC全面融入现网的三大应用场景，高效益支持市场业务和网络智能重构：
1. vEPC NFV软硬解耦、新业务快速灵活部署、业务功能一致应用场景 à 快速高效支持NB-IoT/eMTC物联网为代表的新业务网络商用部署，支持政企客户市场发展和物联网特征的低成本、高效益网络运营;
2. vEPC NFV电信级高可靠、高可用网络运营演进应用场景 à 保障电信级网络高可靠、高可用性能，虚实组Pool方案验证为平滑稳妥网络演进提供保障，与传统网络架构相比更快实现应急响应、冗灾备份保障，并可快速实现对冗灾场景快速容量补充保障容量无损效益;
3. 4G化储备5G组网关键技术的C/U分离、网络切片的应用场景 à 既及早应用领先标准化技术提升物联网选网策略灵活性、优化C/U分布云本地分流组网优势应用，提升低成本、高效益物联专网运营效益，提升C/U分离本地分流保障高带宽、低时延、减少传送成本、灵活支持本地业务套餐经营价值，又及早储备NFV为基础的5G组网架构关键技术应用，为后续5G组网架构高效演进、商用案例组网应用打下扎实基础。
2.1 CORD解决方案及应用场景
2.1.1 CORD概念及分类
CORD (Center Office Re-architected as Datacenter)，最初概念来源于At&T的Domain 2.0计划，即是将运营商传统端局(网络机房)重构为数据中心架构。
目前CORD主要应用包括如下三类：
1)R-CORD(Residential)主要面向家庭住宅用户场景，包括宽带接入网络云化/虚拟化;
2) M-CORD(mobile)是将虚拟化无线接入网(RAN)、虚拟化分组核心网(EPC)、移动边缘服务与CORD集成，希望进一步将移动网络从传输网络转型为服务交付平台;
3)E-CORD(Enterprise)面向企业的VPN、ICT服务，实现企业—承载网—IDC/云的端到端协同。
2.1.2 网络DC典型应用场景
2.1.2.1 面向城域网虚拟化的DC部署
高清视频、智慧家庭、企业上云等新应用场景对城域网提出了“管道大带宽、承载低时延、连接数海量”等新的能力要求。网络DC通过“服务节点和转发面下沉”、“控制面上移和云化集中部署”的架构满足新应用对网络的能力要求。
如上图所示，当前阶段主要考虑将小流量大并发的流量牵引到基于X86的软件vBRAS处理，根据业务的不同，对用户体验要求较高的业务如VoIP，可以部署在边缘DC;一些可集中管理的业务如ITMS、aWIFI等可部署在核心DC或区域DC。
支持面向政企客户的随选网络等系列服务，及CDN服务节点下沉部署，将按需启动地市核心DC、地市边缘DC的部署建设，特别是核心DC应适当考虑采用双DC机房备份和容灾。
承接城域网虚拟化演进，网络DC基本将按先核心再边缘策略，先小范围选择，再分布式推广思路。
2.1.2.2 面向VoLTE、物联网新业务的DC部署
VoLTE提供高清语音、高清视频、视频彩铃和VoWiFi等实时通信业务，对网络QoS敏感。关键部件IMS/SBC采用控制面和用户面分离架构，故网络DC通过“用户面下沉”达到严格的QoS质量，“控制面集中部署”实现集约管理。
近期，vIMS控制面集中云化部署在区域DC(全国级)，全国分三大片区(6个DC节点)实现全国范围的集约管理和运营。近期，省级vEPC和vSBC将部署于区域DC(省级)，由各省运营和维护，实施应适当考虑采用双DC机房节点备份和容灾。后续，随着VoLTE、物联网用户规模增长，未来C-U转控分离推进，核心网用户面网元vGW、vSBC将按需下沉到各地市核心DC机房，满足用户低时延体验要求和节省传输带宽资源。
2.1.2.3 面向5G网络业务的DC部署
5G业务主要分为uRLLC、mMTC和eMBB三大类，不同业务对网络的要求不一样。未来5G网络将是构架在SDN/NFV/云计算基础上的智能化云网协同网络，以DC为核心构建统一的基础能力资源，通过网络切片满足不同业务的极致体验。
5G新型核心网和vEPC实施叠加部署在区域DC，并且实现转发面和控制面分离，特别是用户面将跟随移动视频业务和用户体验要求而延伸到核心DC、边缘DC进行布放，形成相互独立、模块化的功能。
MECC把无线网络和互联网技术两者有效融合在一起，可向行业提供定制化、差异化服务。MECC可按需部署在接入局所(接入汇聚层)或边缘DC。
2.1.3 CORD关键技术研究
2.1.3.1 以DC为核心的网络分层架构
基础设施层重构是SDN/NFV网络架构重构的重要前提和基础保障。相比传统通信机房在层级/位置/数量上将发生较大变化，未来DC架构的新型网络机房如何布局和设置，是网络重构演进中过程中所面临重大技术问题。
兼顾未来IP/传输承载网络及专用设备的承载，总体上中国电信网络DC仍将继续沿用四层架构，分别为区域DC、核心DC、边缘DC和接入局所，与现有通信局所层级架构将保持一定对应和继承关系。
综合考虑网络NFV不同阶段集中或分布式部署要求，及NFVI云资源设施部署的集约效益和统一管控，未来承载网络NFVI则主要部署于“区域DC + 核心DC + 边缘DC”，可同时兼顾集中化、属地化和用户最佳体验，满足未来宽带、移动和物联网演进部署要求。各分层DC的架构特点：
1、区域DC。区域DC放置各专业目标期省级/全国骨干网络设备，可与现枢纽楼局点基本对应。一般可将现放置163/ CN2和大型骨干波分系统，及核心网设备的枢纽局点定位为目标区域DC。
2、核心DC。核心DC放置各专业目标期本地网核心层的网络设备，可与现核心机楼局点基本对应。一般可将现放置城域网CR、RAN ER等设备，及本地大中型OTN/DWDM波分系统设备的核心机楼局点定位为目标核心DC。
3、边缘DC。边缘DC放置各专业目标期本地网汇聚层的网络设备，可与现一般机楼局点基本对应。一般可将现放置城域网MSE/BRAS、RAN B等设备，且中继光缆资源丰富局点定位为目标边缘DC。
2.1.3.2 网络DC布局规划平台研究和应用
为更好适应网络云化部署及机房DC化改造建设，中国电信北京研究院自主开发了“网络DC布局规划平台”，通过在线可视化工具为中国电信省市公司规划和运营人员提供机房资源管理和DC布局规划服务，系统包括如下模块：
● CO机房管理：为省市公司提供各类CO机房，包括枢纽楼、核心机楼、一般机楼等电信机楼机房的局址、位置、能力容量及利用情况录入。
● CO价值评估：从机房产权熟悉、地理位置、业务承接(家庭、政企和基站等)、电源配套扩展性、光缆通达等维度进行价值综合评估。
● DC需求预测：满足网络目标演进的基础设施重构建设规模，需从用户、流量及网元设备类型等角度，预测未来几年DC机房建设规模等。
● DC选址规划：按照目标DC的分层架构和设置策略，基于现有CO机房筛选出未来重点建设部署的目标DC机房，进行NFVI部署。
● DC化建设方案：基于机房基础设施现状，及未来量化的DC化资源需求(机架规模、电源功耗等)，落实机房空间、电源、空调等为核心的机房DC化改造建设方案。
该平台研发上线后，并在广西、四川等省电信公司的DC化重构部署中加以利用。网络DC布局规划平台研发具有重要意义：
● 规划方法和规划流程等创新：相比传统通信网络规划部署，新一代通信网络规划在规划方法、规划流程和跨专业协同方面要求更高、集约化特点更鲜明。
● 极大提升规划人员的工作效率：采用软件化处理模式，可将传统网络规划的大量数据处理、预测及资源匹配等工作简化，至少能降低40%的人工投入。
● 有助于增强跨专业协同，构建新一代网络规划部署基础：以DC为核心的规划平台，为用户-VNF-NFVI- DC部署的一体化统筹提供了基础前提，为新一代SDN/NFV网络架构演进规划部署提供了可行性。
2.1.3.3 机房资源匡算算法研究
网络DC布局和机房DC化改造建设是一个中长期过程。现有机房资源如何适应未来DC化组网部署容量需求，特别是在机房局点、机房平面、电源容量等资源上做好保障储备和改造建设，是未来进行NFV/SDN新型部署需要重点解决的问题。基础设施的特点是建设周期长，如何面向未来3-5年网络演进进行机房DC化资源需求匡算，需要一套完整的匡算模型和方法支撑。针对电信运营商传统网络和新型网络中长期并存的特点，北京研究院提出了一套匡算算法体系，分别从专用硬件设备、云化虚拟设备等两大类提出算法及关键参数模型。
基于该模型算法，解决了各本地网机房DC化重构所关注的建设需求、量化规模等目标评估问题，避免了建设部署的盲目性，降低潜在的不确定风险。
2.1.3.4 DC设置和布局选址研究
针对不同层级的目标DC，中国电信研究提出了DC设置策略、设置原则，机房负荷等级指标，及承载目标NFV网元功能的位置，为本地网DC化建设和部署提供了重要指引。
网络DC选址，应综合现电信机楼的产权属性特点(电信自有自建)、所在地理位置(中心位置最佳)、未来业务规划承接(覆盖业务密集区)，及机房自身物理条件(电力空调等扩展性强)等诸多因素，对现电信机楼是否可定位为未来网络DC目标局点做好相应评估，优选综合评估价值最大局点作为未来目标DC。下图为某本地网的DC选址规划结果展示：
2.2 vBRAS解决方案及应用场景
2.2.1 vBRAS技术方案
vBRAS(又称vBNG、vMSE)即虚拟化的BRAS，指符合NFV架构，部分或全部BRAS功能承载在NFVI上的网元设备。
目前vBRAS有如下两种主要形态：
1)基于X86服务器转发的vBRAS，这种形态的网元形态比较简单，模块转发性能较低，但基础功能完善，部署灵活，适合小流量大并发的业务场景，如：ITMS及VoIP业务分流、面向VPDN客户的专线接入、aWiFi业务集中部署等。
2)基于专用硬件转发的的vBRAS，这种只对于控制面功能进行了虚拟化，并实现了转控分离，转发功能由NP、ASIC或者基于ASIC的智能网卡等专用硬件实现，转发性能较高。目前由于转-控接口未标准化，这种类型的转发面硬件和传统BRAS在设备形态上差别不大，目前并未有明显的成本优势。待该技术标准成熟后，在统一的控制面下，该方案可用来大流量业务承载场景，如IPTV、OTT视频、宽带上网等。
2.2.2 vBRAS典型应用场景
2.2.2.1 小流量大并发业务应用场景
1)ITMS及VoIP业务分流子场景
由于实体BRAS转发和控制层面能力不匹配，转发面能力没有充分发挥出来，因此通过引入vBRAS，将占用BRAS控制层面资源(主要是会话数)较多且流量小的业务(VoIP、ITMS等)迁移至vBRAS集中部署，宽带上网、IPTV等业务流保留在传统BRAS进行认证及转发。
虚拟化汇聚层基于VXLAN等技术,区分用户及业务类型，构建到vBRAS池的隧道，将不同业务分流到BRAS和vBRAS，如下图所示。
该场景可以充分发挥BRAS和vBRAS的各自特点，解决BRAS转发和控制层面能力不匹配的问题。
2)面向VPDN客户的专线接入子场景
该场景主要面向电力/福彩/体彩/国税/物联网等VPDN客户，通过vBRAS支持LNS的功能，实现大量LAC设备接入，vLNS资源池云化集中部署、弹性扩展，接入VPDN业务,LAC设备建立L2TP隧道到vLNS，WAN控制器根据vLNS负载情况以及设定策略选择vLNS实际处理单元，实现vLNS资源池，如下图所示。
vLNS支持极限潮汐效应的处理，能够平稳接入大量突发会话。
3)aWiFi业务集中部署子场景
该场景主要面向aWiFi业务应用，基于NFV体系构建集中资源池，通过集中部署vBRAS以及vNAT、vDPI等VNF功能模块，VNF之间构建业务链，满足aWifi业务承载流量集中控制、统一认证的需求，如下图所示。
该场景可以实现业务的快速开发和部署;实现资源池弹性伸缩，提高资源利用率。
2.2.2.2 大流量业务应用场景
该场景主要面向IPTV等大视频业务，将支持VxLAN/GRE等隧道功能的 SW/vBRAS转发面直挂IPTV POP点，采用vBRAS控制+ vBRAS转发(SW)承载视频业务流量，而不再由传统BRAS/SR来承载，如下图所示。
2.2.3 vBRAS关键技术研究
2.2.3.1 vBRAS三层解耦测试
针对运营商在NFV发展中VNF与虚拟化平台的解耦问题，中国电信北京研究院于2017年8月30日全球首家完成宽带网络中关键虚拟网元vBRAS的三层解耦测试工作(物理X86服务器、HyperVisor层与VNF层)。实现了业界主流厂商vBRAS网元在华为、新华三、VMware及中兴的虚拟化平台上的解耦测试。
以vBRAS为代表的三层解耦测试，是业界第一次把之前承载IT应用的多厂商的虚拟化平台应用到了CT领域。为ICT产业的融合又一次提供了一个经典案例。同时，通过典型通信产业的应用的角度对多厂商的HyperVisor提出了更加具体的高可靠性、高稳定性以及高转发性能的要求。
vBRAS三层解耦测试，也从手动测试的角度暴露了传统手动测试方法在VNF解耦测试中效率低下、缺乏对承载VNF的虚拟机资源的监控手动等突出问题。更加了凸显了VNF测试的高效率、自动化等典型特点。
测试结果表明，在相同的物理资源规格下，多厂商vBRAS网元在多厂商虚拟化平台上大体满足中国电信要求的主要功能，关键性能指标，如路由容量、会话控制容量、ACL容量无差异，同时转发性能差异在可接受范围内等NFV解耦测试的关键结论。为NFV在运营商网络中的应用进一步奠定了坚实的基础。以vBRAS为代表的三层解耦测试也为运营商在VNF后续的入网测试与现网运营一体化提供了理论支撑。
2.2.3.2 VNF自动化测试工具
VNF自动化测试工具是中国电信北京研究院NFV测试团队，根据NFV测试评估的要求，自主研发的高效率、多评估维度的VNF在线测试编排平台，系统包括如下模块：
● VNF管理：参测厂商可以根据VNF自动化测试工具提供的参测厂商自服务界面，提交测试申请。
● 测试网络管理：根据不同专业的VNF测试的需求，通过VNF自动化测试工具内置的SDN控制器来动态创建该专业VNF的测试网络及配置对应的仪表资源
● 测试任务管理：选择VNF的自动化测试脚本并生成相应的VNF测试任务。例如：vBRAS测试时，有“PPPoE并发会话容量”、“BGP路由容量”等。
● 资源监控管理：在VNF测试过程中，该模块会实时监控承载该VNF的虚拟机的vCPU及vMemoney的实时占用率，并在测试结束后，生成该VNF测试周期内的平均资源使用率及资源占用率在测试周期内的变化曲线。
● 测试报告管理：某个VNF测试结束后，该模块会自动生成这个VNF在多个虚拟化平台上的测试报告。
● 决策报告：根据多次测试结果，生成同厂商VNF在多个虚拟化平台上的测试对比报告与不同厂商VNF在同一个虚拟化平台上的测试对比报告等。
VNF自动化测试工具具有重要意义：
● 自动化测试编排使测试效率提升5倍以上：从物理仪表配置、测试用例配置、测试结果整理与对比等维度，经过在vBRAS三层解耦测试中反复验证对比，TeleTOS大大提升了测试效率。
● 在解耦前提下，TeleTOS可以从横向和纵向全面评估VNF性能与功能的优劣。
● 全程在线联网的测试与交付新模式。
2.2.3.3 NFVO研发与应用
2016年，项目组遵循ETSI NFV MANO相关规范标准，并参考了OPENMANO的实现思路，设计研发了中国电信的NFV网络编排系统——NFVO1.0，其目标是提高IP网络资源管理和智能调度的水平，实现虚拟网元的生命周期管理和业务编排的自动化，提高网络资源的使用效率和网络的弹性。在功能上实现了网元自动创建、扩缩容和状态监控等。当年，该系统实验性应用于城域网vbras的管理和编排，在实验期间中，项目组一方面继续跟踪ETSI、ONAP及Openstack等组织的标准和实践，对NFVO1.0系统的功能及架构进行完善和改进;另一方面，持续收集现网实验中的使用反馈及来自一线维护人员的功能建议，优化系统的功能组织及操作交互方式。
2017年，NFVO1.0系统升级为电信网络编排系统——TeleNOS 2.0，它遵从中国电信MANO技术规范，支持多专业、多厂家VNF的统一业务编排与运营管理; 参与了现网多个省的试点部署或试商用。在城域网领域，它既对接了中兴、华三等传统通信设备供应商的VNFM，支持vbras、vfw和vlb等多种网元;也与HP等IT厂商的VNFM实现了对接，支持各类创新形态的虚拟网元管理。在核心网领域，它与vepc及vims相关网元进行对接，可管理部分核心网VNF。TeleNOS 2.0的架构按照微服务架构设计，后续可进行迭代式开发和部署。着重大规模可扩展、可靠性优化和E2E业务编排增强。实现了对网络业务的灵活编排和资源的智能调度，实现模板管理、拓扑管理、NS/VNF生命周期管理、多VNFM和多VIM管理、故障性能管理、策略管理等功能。
2.2.3.4 端到端验证环境
为了验证vBRAS业务场景，中国电信在实验室构建了一个电信级虚拟化网络仿真验证平台，主要功能包括：
1、可仿真城域网，未来仿真端到端网络，支持VR/AR、物联网、4K视频、切片等业务与流量接入。
2、提供物联网、VPN、vFW、vCPE等新网络业务验证，以及SDN组网、编排器、智能加速、CORD等新技术验证。
3、基于自主研发的TeleTOS完成各类VNF的自动化解耦测试与性能评估比较。
4、集成传统网络设备、NFVI、VNF设备、第三方工具等多厂商异构设备，基于自动研发的TeleNOS完成统一管理。
2.3 vEPC解决方案及应用场景
2.3.1 vEPC支持NB-IoT/eMTC物联网应用场景
2016年底快速响应浙江政企市场需求，充分应用集团VoWiFi 浙江现网试点项目搭建的vePDG 虚拟化平台环境;两周快速部署NB-IoT vEPC 核心网，支持NB-IoT组网架构功能的VNF vMME、vSGW、vPGW 组成 IoT VNS;高效支持政企物联网签约金卡燃气表具、智慧路灯等等NB-IoT核心网对接功能需求、提前测试验证多厂家eNB、终端、芯片模组与vEPC 互操作一致功能应用验证。全面扩展丰富政企行业物联网业务支持，领先支持浙江电信8家物联网政企商用合作。
如下为NB-IoT vEPC端到端组网连接逻辑图示：
涵盖产业链多家企业合作的NB-IoT芯片模组终端、包括燃气表、水表、电表等抄表类、智慧路灯、井盖监控、环保监控、智能停车等丰富多样化物联网应用的端到端连接支持。
vEPC快速部署实现支持NB-IoT功能的vMME、vSGW、vPGW连接部署;快速支持NB-IoT特征的控制面优化方案DoNAS传送、CE覆盖增强寻呼支持、PSM & eDRX长周期TAU等节电功能商用部署支持，高效实现浙江省内满足多样化物联网业务场景需求的组网连接和省内应用平台对接。
2.3.2 vEPC 电信级高可靠、高可用NFV网络演进场景
vEPC电信级高可靠、高可用保障机制，是vEPC虚拟化得以商用部署，承载规模化商用用户业务的关键保障。本期vEPC 项目充分涵盖NFV多层多维HA高可用、高可靠机制验证，包括物理硬件故障检测、接管测试验证、虚拟化层容灾备份机制验证、VNF网元备份机制保持PNF一致，网络级备份验证测试验证vMME Pool，vCUDB 备份，充分验证业务无损的容灾保障机制;
同时，现网传统EPC网络如何平滑融合vEPC网络演进，也是NFV网络重构关键组网架构需要重点规划内容;结合vEPC领先商用经验，vMME+MME Pool 融合组Pool机制可以高效保障网络级应用层Pool功能一致、可扩展地理冗灾业务无损验证;
虚实共存网络提升应急响应、冗灾备份的网络健壮性，本期领先实现vEPC MANO解耦集成验证，以北研自行研发的NFVO融入vMME+MME Pool冗灾备份机制，MME故障告警触发NFVO部署vMME 纳入Pool，提升融合组Pool容量无损组网业务保障效益。
如下为本期重点验证的NFV 网络级逐层HA机制示意图：
传统网络采用提前部署硬件解决应急容量、冗灾备份，但部署周期长、应急响应相对慢;而虚拟化动态扩容可扩展快速弹性扩容应对突发业务和应急业务容量需求。
虚拟化网络可靠性验证，测试中在物理机、虚拟机、Hypervisor等出现故障的情况下，能快速本地或异地重生并接管业务，这里可以体现出故障的快速回复和响应。
通过本期vEPC电信级高可靠、高可用保障机制验证，为后续vEPC规划打下基础：
关键VM——虚拟化基础设施管理器VIM功能模块以虚机VM的形式存在。作为关键任务模块，商用部署时可以1+1+1VM方式实现，3个VM分布在3台不同服务器，规避硬件故障对电信级可靠性影响问题。
业务无损、容量无损容灾倒换的应用场景
资源准备：
在MME虚实组Pool测试资源基础上，预先在vDC资源池满足一个vMME 95部署包括计算、存储、网络连接资源配置;eNB预先部署包含vMME95在内的S1 Setup相关配置;DNS也vMME95相关Inter MME的预先配置;支持vMME95入Pool的网络资源、IP通路都预先配置到位;
测试流程：
1. 现有测试网络中传统MME92和虚拟化vMME93&94组成一个虚实共存pool;
2. 模拟vMME93除网管通路外其他所有接口手动down
3. 监控vMME93上是否产生diameterConnectionDown告警
4. 一旦监控到该告警，自动触发新建一个vMME95并加入pool中
预期结果：
1. vMME93接口down不可达后，在服用户业务会被MME Pool内正常工作MME/vMME接管;
2. 新近用户接入请求路由到正常工作MME/vMMEà验证业务无损容灾备份效益;
3. vMME93同步产生diameterConnectionDown告警;
4. 该告警触发NFVO，自动触发vDC预留可用资源池资源，自动部署新建一个vMME95并加入pool中;(15分钟内完成，快速实现容量无损保障)
vMME+MME虚实组Pool地理冗灾保障业务无损体验
MANO 解耦、NFVO纳入虚实组Pool容量无损编排部署流程，高效保障应急冗灾运维效益。
2.3.3 4G化储备5G关键技术C/U分离、网络切片的应用场景
2016年底快速响应浙江政企市场需求，充分应用集团VoWiFi 浙江现网试点项目搭建的vePDG 虚拟化平台环境;两周快速部署NB-IoT vEPC 核心网，支持NB-IoT组网架构功能的VNF vMME、vSGW、vPGW 组成 IoT VNS;高效支持政企物联网签约金卡燃气表具、智慧路灯等等NB-IoT核心网对接功能需求、提前测试验证多厂家eNB、终端、芯片模组与vEPC 互操作一致功能应用验证。全面扩展丰富政企行业物联网业务支持，领先支持浙江电信8家物联网政企商用合作。
如下为本期 vEPC网络切片应用试点组网示意图：
▲CU分离的EPC组网图
绍兴SGW-C以SGW/PGW-C VNF方式部署;杭州SGW-U以SGW/PGW-U VNF方式部署。
3.1 CORD
未来网络架构更加扁平化，将由传统的管道型网络转变为以DC为核心网络。随着网络云化和NFV化，多业务可以共享网络基础资源。未来IDC业务，政企业务可以和固定宽带，移动宽带共享机房和硬件，以提升资源利用率，节约建设和维护成本。DC的分层网络架构，可以实现控制与转发分离，实现更好的业务体验。边缘DC的建设可以满足5G业务的1ms低时延需求，vCDN下沉到边缘DC可以满足4K业务“零失真”、“零等待”、“零损伤”的极致体验，vBRAS-U和vOLT部署到边缘DC更好的支持地市本地业务发展，提高家庭云，政务云用户的体验。
随着网络的SDN/NFV化引入，迫切需要对现网的CO机房进行DC化布局。因传统的机房规模庞大，需要研究DC化的网络部署架构以及机房DC化布局的相关方法论来支撑对现有机房的DC化改造，并面向中远期来统筹考虑建设统一云基础设施资源。
本项目以业务驱动为输入，给出了网络DC化的分层架构，并结合NFV在不同场景下引入的成熟度，明确了几种典型场景下的网络DC部署方案。通过虚拟资源/专用硬件的匡算算法、网络DC布局选址规则及机房DC化改造分析投资估算等方法论的研究，输出了完整的关于中国电信CORD机房重构及网络DC布局的指引文件，相关的技术研究成果也通过自主研发在中国电信新一代网络规划平台上进行实现，指导全国31个省公司的机房重构及网络DC化改造的相关规划项目和工程实施项目方案制定，全国范围共计盘查现有机房5000多个，并确定了约4000多个机房作为未来目标DC局点，提出了约10%的机房DC化重构实施方案。从机房产权、机房资源、局房空间、用电条件、局房承重、环境保障、机房配套等多维度筛选符合改造条件的机房，方案可行性较高。在广西电信进行试点验证，解决了现网机房DC化改造选址难、缺少面向远期布局规划的实际问题，解决了现网引入NFV亟待解决的基础设施资源不足的问题，充分利用了现有的机房可用资源，减少资源的投资浪费，实现资源的集约管理和共享利用。
3.2 vBRAS
目前云计算的引入解决了众多电信内部众多业务系统的资源快速部署和低成本建设，在运营商互联化的征途上，具有里程碑意义。但对于运营商内部传统的语音业务、核心网、城域网等系统，由于延时要求高目前还是普遍采用专用通信设备来承载，专用设备的扩展性、开放性、灵活性等问题依然制约着运营商基础网络和平台建设朝着互联化的快速、灵活、低成本发展。另一方面目前城域网宽带接入设备的地址资源消耗较大，资源利用率很低，没有一个集中管理和调度方案使现网的地址资源能够灵活调度和按需分配。
随着网络的SDN/NFV化，集约化运营、资源池化提高资源使用效率是网络的发展趋势，因此需要探索基于SDN、NFV等技术，通过基于行业标准的x86服务器、存储和交换设备，来取代通信网的私有专用的网元设备，实现传统语音业务、核心网、城域网等系统的云化，提升IP地址的池化管理、转发资源、session资源等集约化的资源管理能力，从而获得更快的业务部署速度、提供更加灵活的网络服务，同时大幅度降低通信网络建设成本。
本次中国电信vBRAS解耦及试商用，推动了基于x86服务器的vBRAS产业链发展，并实际解决了现网小流量大并发业务和大流量业务发展不均衡对物理BRAS造成的局部升级压力，节省现网扩容成本。
3.3 vEPC
3.3.1 NB-IoT/eMTC物联网商用/试商用商业价值
vEPC快速灵活支持NB-IoT物联网商用，为浙江政企赢得企业合作商机高效节省时间，专网部署形式高效测试验证不同行业差异化应用需求和参数适配，避免对传统现网影响。浙江电信vEPC 支持NB-IoT商用案例举例如下：
案例1：杭州下沙物联网应用示范区
案例简介：下沙物联网应用示范区首创“三位一体”城市物联管理模式，依托开发区智慧城市综合管理平台，接入“空中-地面-地下”的NB-IoT立体物联网络，涵盖地下管网、路面城市部件以及空中无人机三个层面。其中路面城市部件又包括智能路灯、智能垃圾桶、智能消防栓、智能窨井盖、智能停车位、环境监测等多个物联应用领域。整个街区由智慧城市管理中心统一管理，能够实现相关部件实时监控、问题警情即时报送、派遣处置落实到人以及处置反馈等功能，完成闭环的城市管理模式。
案例2：杭州黄姑山路智慧路灯监控升级改造
案例简介：浙江省首个NB-IoT物联网通讯的智慧路灯项目，2017年1月携手华为、杭州电信，爱立信NB-IoT vEPC支持，共同进行试点项目启动，经历2个月，将NB-IoT模组结合单灯终端完成技术开发和测试，并于3月15日完成试点安装和调试。系统具有LED智慧招募、汽车充电桩、视频监控、无线WIFI、信息屏推送等功能。目前大云物联网智慧路灯已经开卡3万余张。
案例3： 杭州先锋电子NB-IoT智能燃气表
案例简介：此项目由杭州分公司滨江分局提供全国一站式服务。截至目前，已完成该项目全部10000张NB物联网卡的受理工作，并为先锋电子提供首批物联网模组共1250套，用于客户在云南的智慧燃气表项目落地。9至11月，先锋电子还将陆续推动山东、山西、东北等省份的项目落地。后续，杭州分公司将携手先锋电子完成更多全国范围的智慧燃气项目落地。
案例4：宁波水表NB-IoT智能水表
案例简介：宁波水表股份有限公司(前身宁波水表厂)成立于1958年，从单一生产机械水表产品起步，逐步涉足水流量计量、供热计量、管网测控系统等多个领域，成为全球领先的水计量及解决方案的提供商。全球单体最大的水表制造基地，年度产销各类水表近千万台，产品覆盖全球60多个国家和地区。当前宁波水表股份有限公司与宁波电信合作基于NB-IoT的智能水表项目，已开卡80000张。
案例5：国网电力4G全网通智能电表
案例介绍：国网电力浙江分公司与浙江电信合作基于4G全网通的智能电表项目，截止到目前全省已开卡8.7万张。
案例6：杭州创泰传化物流智能停车
案例介绍：当前项目已达成战略合作协议签订，并在传化物流基地试点完成安装，开始运行。首批NB试点卡已开通。
案例7：温州龙湾区永中街道火灾智能探测报警系统
案例介绍：温州市龙湾区永中街道创立新型物联网消防安全管理模式。在当地电信的支持下，结合辖区的消防安全形式，部署基于NB-IOT的火灾智能探测报警系统。系统由NB烟雾探测报警器(烟感)、消防云平台等组成。在部署了NB烟雾探测报警器的场所，当烟雾、温度等达到一定数值时，对应的探测报警器就在进行高音鸣叫的同时，将报警信号通过NB网络发送到消防云平台，平台第一时间将精确信息通过电话、短信等形式报送到联动用户，实现初期火灾实时监测、及时报警、快速疏散，减少火灾损失。
如上NB-IoT商业案例汇总图示如下：
3.3.2 电信级高可靠、高可用商业价值
电信级高可靠、高可用网络运营演进需求，突发应急网络痛点：vEPC需要保障不低于现网EPC的电信级高可靠、高可用性能，还需要高效应对节假活动、突发事件、网络异常等应急容量、冗灾备份场景需求。传统EPC具备网络应急响应、冗灾备份机制，但受限于不具备通用资源和快速灵活弹性调整的痛点，即使冗灾实现业务无损保障，仍会影响应急冗灾网络的总体业务容量保障。
NFV解决之道：逐层HA保障、网络级冗灾应用功能、MANO解耦NFVO纳入虚实融合组Pool提升业务无损、容量无损保障机制，本期项目全面验证vEPC的逐层HA高可靠机制，涵盖硬件、虚机、虚机内核、Hypervisor、VIM、业务功能、业务网络和网络级冗灾备份机制，更验证vMME+MME虚实融合组Pool应用。领先实践MANO解耦NFVO纳入虚实融合组Pool的应急容量扩展机制，提升容量无损网络保障效益。
3.3.3 vEPC 4G化储备5G关键技术C/U分离、网络切片的 商业价值
4G化储备5G组网关键技术的C/U分离、网络切片的应用场景 既及早应用领先标准化技术提升物联网选网策略灵活性、优化C/U分布云本地分流组网优势应用，提升低成本、高效益物联专网运营效益，提升C/U分离本地分流保障高带宽、低时延、减少传送成本、灵活支持本地业务套餐经营价值，又及早储备NFV为基础的5G组网架构关键技术应用，为后续5G组网架构高效演进、商用案例组网应用打下扎实基础：
基于Sx接口的CUPS验证控制面集中、用户面分布部署，可灵活部署高带宽、低时延、就近CDN、边缘计算业务平台，节省传送成本;还可针对多样化业务、企业园区本地分流需求，支持政企市场推出可计费、可管理、高效支持移动特征的灵活产品优惠资费
CP/UP分离也是5G核心网5GC组网架构基本要求关键技术之一，CUPS功能测试也为5GC平滑融合演进的组网规划应用提供相关储备，更为5G 核心网C/U分离N4接口做好基础组网、业务应用储备，后续可更好支超低时延、超高可靠要求URLLC关键性业务更优效组网支持。
vEPC率先开展网络切片应用验证，可高效应用多业务网络切片选网技术，端到端应用不同网络切片特征规划，结合后续MANO 深度解耦、NFVO跨域、多业务编排，以整合高效支持网络能力开放和集约运营管理。