最近兩年，隨著移動互聯網的飛速發展，原有3G網絡在速度，容量等方面已經不能滿足日益豐富的業務需求，各大運營商均開始籌備4G網絡的建設，以在新一輪的網絡建設中搶占先機。國務院常務會議日前明確也提出，年內將正式發放4G牌照，這標志著我國正式吹響了4G網絡建設的號角。

電信網絡呼喚虛擬化技術

與傳統3G網絡相比，4G標準所支持帶寬更寬，容量更大，協議也更為復雜。特別是為降低小區間的相互干擾，提高小區用戶的速率，4G標準大量采用了多蜂窩協作技術，這些均提高了基站基帶處理的復雜度，相應的增加了設備成本。

傳統上，無線網絡的基站包含設備單元和基帶處理單元，為保障服務質量，每個基站均需配備足夠的基帶處理單元(BBU)，以滿足業務峰值時的通信質量。但無線業務在時間和空間上的分布也是動態變化的，以北京為例，工作日的上班時間，訪問量主要集中在城區，如國貿、中關村等地;而晚上的訪問量主要集中在住宅集中區，如回龍觀，天通苑等。這種業務分布的不均勻性導致昂貴的BBU在某些時段處于閑置狀態，造成了某種程度上的浪費。全球的運營商都在尋找降低成本，提高系統性能及利用率的寶典。

眾所周知，虛擬化技術可有效提高系統資源利用率，已經在IT領域得到廣泛應用。其利用網絡業務在時間和空間分布的非均勻性，將原本分散的服務器資源集中起來，統一進行管理和調度，能夠有效提高計算和存儲資源的利用率，進而降低管理、維護和運營成本。

但IT領域的虛擬化技術并不能直接應用于電信網絡中。這主要是因為現有的虛擬化技術很難達到電信網絡所要求的99.9999%的可靠性，以及支持大容量基站所必須的實時性，虛擬化技術要進入電信網絡，必須在可靠性和實時性方面達到現有電信網絡的標準。

風河OVP助力運營商網絡虛擬化布局

針對電信網絡對虛擬化的要求，全球領先的嵌入式和移動軟件提供商美國風河系統公司推出Open Virtualization Profile(OVP)，為新一代電信設備提供開源的高性能實時內核虛擬化技術，將延遲降至極低，并提供可靠的性能，幫助運營商能夠隨時隨地根據需要，靈活迅速地部署新應用和服務，提高網絡利用率，加快業務發展速度。

圖1 風河OVP架構

如圖1所示OVP架構，其采用行業標準服務器平臺(如英特爾刀片服務器)進行基帶信號處理，無需定制硬件設備，并可根據需要靈活配置CPU核，內存及其他設備(USB、PCI及以太網口等)。這也意味著，借助OVP，運營商可將基站中的物理設備功能進行集中替代，建構高性能的虛擬節點。并且，在節點之間實時遷移切換時，OVP能保證網絡停頓時間低至500毫秒，確保資源的高效動態調度。

基于風河Linux KVM( Kernel-based Virtual Machine，基于內核的虛擬機及虛擬化解決方案)平臺及其與Intel® Data Plane Development Kit的緊密集成，風河OVP可在不同虛擬機之間實現快速的上下文交換，其中斷延遲低于20微秒，幾乎接近于本機性能，滿足電信網絡的實時性要求。通過虛擬CPU和物理CPU的綁定，風河OVP可達到多核處理器系統分區及隔絕，不同應用程序在隔離虛擬機中運行，避免調用資源時出現交叉沖突。

風河OVP能夠對虛擬機性能進行優化，并提供管理框架(OVirt/Openstack)，以便于云服務的建立及管理;為方便網絡設備商開發產品，OVP支持Yocto Project Linux, KVM，OpenStack，Open vSwitch、OpenFlow、OpenDaylight和Intel DPDK Accelerated Open vSwitch等開源技術，提供Prototype、Analyze、Diagnose及Test等相關工具，降低客戶開發成本。

OVP支持在虛擬機上部署網絡服務，用戶開發出產品后，便能在網絡中的任何位置(從接入點直到內核)提供服務，而中央管理中心可對網絡資源按照需求進行靈活的規劃、部署和協調，提升云服務能力。

風河OVP實現基站虛擬化

隨著數據通信與多媒體業務需求的發展，運營商遭遇性能和成本等多方面的挑戰，如何提高網絡資源利用率成為其不得不面對的現實難題。尤其是隨著4G建設大潮的帶來，如何提高4G基站的資源利用率成為了運營商不得不面對的難題。

憑借OVP實時虛擬化技術的實力，云無線接入網絡方案選擇風河OVP產品作為軟件支持，通過集中基站提高資源利用率。如圖所示，該方案基于Intel Server及Chipset進行基帶處理，軟件平臺采用OVP，將基站中的射頻拉遠模塊RRU與基帶處理單元BBU分離，實現了基帶處理資源的動態調用，提高了資源利用率，并能有效降低維護成本。

圖2 基于風河虛擬化技術的云無線接入網絡結構圖

基于KVM的高性能虛擬交換技術，OVP可保證快速包傳輸，低于20毫秒的中斷延遲確保BBU對強實時性的要求，實現基站資源的高效動態調度。在今年早些時候風河與英特爾合作進行的演示項目中，采用KVM技術的LTE基站達到了傳統基站相同的性能。

OVP的廣泛運用

Wind River OVP 能讓客戶能在虛機上部署網絡服務，而不會出現傳統IT 類虛擬化產品所導致的性能下降，還能實現應用程序軟件隔離，隔離各個執行環境和相關數據，保障運行時數據安全安全。

除了可在電信級網絡中應用，在汽車、醫療等對實時性可靠性要求非常高的行業，以及工業和其他行業基于開源軟件的新一代產品設計研發等場景，OVP都能幫助客戶獲得更多價值。