运营商收集功能虚拟化（NFV）起首斟酌营业成长和云化的需求。电信营业品种丰硕，包罗焦点网、无线接入网、承载网、传输网、营业平台等多个范畴的电信网元都能够采取云化体例摆设，各营业在摆设位置和资本需求等方面常常具有较年夜差别，是以营业云化的趋向也是多样化的。

斟酌到电信营业云化的效益、难度、靠得住性要求，和云化后的不变性，今朝各年夜运营商均优先从营业需求火急、云化难度较小、易在集中化和范围化摆设、资本需求较为分歧和易在资本同享的营业入手推动营业云化。这类营业首要集中在焦点网节制面，如IMS、EPC节制面、PCC、短信、智能网、能力开放等范畴，此类营业对云资本池的要求较为分歧，合适集中化摆设在年夜范围的电信云中，经由过程云化实现营业的矫捷摆设和资本最年夜水平的同享。

但陪伴着5G手艺的快速成长和边沿营业的鼓起，愈来愈多的营业发生了摆设在边沿的需求，在智能制造、聪明城市、车联网、云游戏、AR/VR等各个垂直范畴，时延与带宽成为这些边沿营业的焦点存眷点。以SAE-GW/UPF为例，边沿营业对转发面网元的要求为在承载百万级用户量的条件下，其端到端转发时延要求不跨越10ms，带宽要求在50G以上，焦点网UPF带宽乃至要到达300G。同时，边沿云节点在空间和供电、承重等方面具有着很强物理束缚，这个特点使得本来焦点云真个无穷资本模式、年夜范围摆设本钱效应淡化，是以在边沿云具体摆设实现时，必需需要斟酌在无限空间、供电资本、承重能力这些条件下，若何知足营业的机能需求。

为知足5G uRLLC、eMBB和收集切片场景下边沿多样化营业的摆设需求，在边沿节点无限的资本情况下实现低时延、高靠得住、年夜流量的收集功能，硬件加快手艺应运而生。

图1.转发面网元硬件加快架构

2019年6月26日，世界挪动通讯年夜会MWC上海展上，中国挪动研究院向业界演示了全球首个面向5G的边沿开放硬件加快平台，并发布了《中国挪动转发面网元硬件加快白皮书》。

中国挪动研究院立异性的提出了边沿场景硬件加快开放平台的概念、架构与设想。该加快平台以UPF为切入点，斟酌到边沿场景下机房在资本、空间、供电等方面的问题，一方面经由过程智能网卡对UPF媒体转发进行硬件加快，将年夜部门流量从CPU卸载到智能网卡上，取得更高的转发机能，下降CPU占用率，较纯虚拟化UPF在一样吞吐量下占用更少的资本；另外一方面经由过程界说UPF前次软件与加快硬件之间的逻辑接口，包管UPF网元能够挪用异厂商加快卡的加快能力，实现软硬解耦和加快资本的池化。中国挪动研究院结合中兴，联想，是德科技（IXIA）初次演示了该处理方案，在该方案中中兴的虚拟化UPF能够挪用联想的加快卡，包管了加快硬件的通用性，冲破了当前虚拟化转发的机能和时延瓶颈�����APP，实现虚拟化转发面的超高吞吐量、超低时延。

图1 中国挪动边沿开放硬件加快平台

图2 中国挪动边沿开放硬件加快平台演示方案

《中国挪动转发面网元硬件加快白皮书》以边沿计较成长理念为根本，以收集转型需乞降营业成长趋向为指引，向业界系统阐释中国挪动硬件加快、特别是转发面网元硬件加快的架构和手艺方案建议。针对转发面网元硬件加快的研究，是中国挪动边沿云虚拟化SAE-GW/UPF下沉的需要前提，是可否知足边沿利用收集需求的要害手艺。该白皮书的焦点诉求是结合财产配合推动虚拟化UPF网元通用加快硬件的成熟，并呼吁业界一路对转发面网元硬件加快手艺睁开更深切的研究，早日鞭策手艺方案的成熟与落地，加快5G URLLC和eMBB的商用历程。

中国挪动倡议业界结合对硬件加快手艺，特别是对转发面网元的硬件加快手艺的方案、架构、演进线路等进行深切的研究和实践，配合推动硬件加快手艺的成熟，更好的撑持边沿场景的营业成长和收集转型。