如何在5G時(shí)代快速打造全球規(guī)模最大的5G網(wǎng)絡(luò)

在“MWC19上?！逼陂g，工信部通信科學(xué)技術(shù)委員會(huì)常務(wù)副主任、中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平指出，面對(duì)多樣化的垂直行業(yè)應(yīng)用，封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須要轉(zhuǎn)向IT化、服務(wù)化、互聯(lián)網(wǎng)化的云原生架構(gòu)SBA。因此，構(gòu)建以云為核心的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)迫在眉睫。作為擁有全球規(guī)模最大的4G網(wǎng)絡(luò)，4G基站數(shù)量占全國(guó)一半以上的中國(guó)移動(dòng)。

全球最大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)云化變革將啟動(dòng)

在“MWC19上?！鄙希筮\(yùn)營(yíng)商紛紛在云計(jì)算領(lǐng)域開(kāi)展了各自的計(jì)劃。不難發(fā)現(xiàn)，云網(wǎng)融合、云邊協(xié)同已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商更為側(cè)重的方向。

在打造覆蓋全國(guó)、技術(shù)先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)良的5G精品網(wǎng)絡(luò)方面，中國(guó)移動(dòng)副總裁李正茂在中國(guó)移動(dòng)“5G+”發(fā)布會(huì)上公布了中國(guó)移動(dòng)的最新策略。李正茂表示，中國(guó)移動(dòng)將打造網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（NaaS，Network as a Service）能力體系，打造核心基石和六大創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放化的網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)。

值得注意的是，六大創(chuàng)新能力是在構(gòu)建5G精品網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，推動(dòng)5G與“AICDE”（人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算）緊密融合，向各行各業(yè)提供開(kāi)放化的網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)。

未來(lái)，通過(guò)構(gòu)建以云為核心的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中國(guó)移動(dòng)將啟動(dòng)全球最大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)云化變革，力爭(zhēng)2020年云化水平達(dá)到75%，2025年云化水平實(shí)現(xiàn)100%。并且，中國(guó)移動(dòng)還將依托BigCloud（中國(guó)移動(dòng)云計(jì)算平臺(tái)），聯(lián)合產(chǎn)業(yè)豐富產(chǎn)品種類，2020年提供超過(guò)200款云產(chǎn)品。中國(guó)移動(dòng)還推出云互聯(lián)、云專線和云寬帶，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)和5G網(wǎng)絡(luò)能力深度融合，打造面向社會(huì)生產(chǎn)、生活的一站式服務(wù)。

那么，緣何中國(guó)移動(dòng)要如此大力推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)云化變革？

云與5G相輔相成

可以說(shuō)，云計(jì)算是5G的基礎(chǔ)技術(shù)，是5G必要的云基礎(chǔ)設(shè)施。5G是第一個(gè)云原生的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從標(biāo)準(zhǔn)制定之初，5G就是基于云和服務(wù)化的理念進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì)的。中國(guó)移動(dòng)研究院新網(wǎng)絡(luò)總體室技術(shù)經(jīng)理劉景磊表示，云計(jì)算將有利于5G快速規(guī)模化和集中化組網(wǎng)。同時(shí)云計(jì)算又為5G提供了更多的彈性和對(duì)外開(kāi)放服務(wù)的能力，而這些又是面向未來(lái)廣泛的垂直行業(yè)應(yīng)用必不可少的能力。

云計(jì)算在5G時(shí)代會(huì)有一些新的發(fā)展。通信行業(yè)充分借鑒和引入了云計(jì)算技術(shù)，結(jié)合自身的特點(diǎn)做了延伸。

首先，邊緣計(jì)算是5G一大特性，面向客戶本地化服務(wù)，需要邊緣節(jié)點(diǎn)/邊緣云。邊緣云相對(duì)傳統(tǒng)云計(jì)算，由集中化走向了分布化，機(jī)房環(huán)境差異更大，硬件更加異構(gòu)，平臺(tái)要求更加輕量化。其次是NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化），NFV的MANO體系更好地適配了通信網(wǎng)元在云上的加載運(yùn)行和靈活調(diào)度。再次是多云模式的管理，5G時(shí)代行業(yè)應(yīng)用需求多樣，可能存在運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)云、公有云、私有云甚至是合作伙伴的云等多云協(xié)同的情況，多云的管理是比較突出的新要求。最后是更加注重云網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)一站式的開(kāi)通和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)客戶云上業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)專線的打通。

5G結(jié)合ONAP將成熱門

劉景磊表示，在此前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，中國(guó)移動(dòng)一直在做擴(kuò)大性驗(yàn)證。在5G牌照發(fā)放當(dāng)天，中國(guó)移動(dòng)表示2019年將在40個(gè)以上城市實(shí)現(xiàn)5G覆蓋，其中部分城市的5G網(wǎng)絡(luò)已基于5G SA架構(gòu)推進(jìn)。目前，全國(guó)已有5個(gè)城市進(jìn)行了基于5G SA架構(gòu)的規(guī)模試驗(yàn)，12個(gè)示范城市開(kāi)展了垂直行業(yè)的示范應(yīng)用，共有17個(gè)城市在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)與應(yīng)用示范。

中國(guó)移動(dòng)將基于集中化方式建設(shè)5G SA架構(gòu)。在初期，中國(guó)移動(dòng)會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)選取一個(gè)區(qū)進(jìn)行核心網(wǎng)云化相關(guān)的商用驗(yàn)證，采用主設(shè)備廠商提供云化資源池和5GC軟件的方式運(yùn)行，之后再陸續(xù)擴(kuò)大范圍。例如面向大視頻等垂直行業(yè)客戶，中國(guó)移動(dòng)今年將采用此種相對(duì)而言較簡(jiǎn)單、可以快速上線的方式。

但由于這是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)第一次面向垂直行業(yè)客戶，雖然5GC的網(wǎng)絡(luò)中已提供了網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計(jì)算等能力，但這些能力還有待現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際商用驗(yàn)證，因此中國(guó)移動(dòng)下一步的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計(jì)劃制定以及架構(gòu)中，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)多廠商相互融合的資源池形態(tài)仍需視今年驗(yàn)證情況而定。如果一切順利并且客戶反饋較良好，那么5GC將逐步開(kāi)始全面的核心網(wǎng)云化。

從技術(shù)上來(lái)看，5GC網(wǎng)絡(luò)本身是一套獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，它具有NFV的編排能力，也有SDN云網(wǎng)協(xié)同的能力，支持NFV和SDN協(xié)同也是它和此前云網(wǎng)絡(luò)的最大區(qū)別。云原生主要有3個(gè)要素：容器化、微服務(wù)化、自動(dòng)化。5G剛上線時(shí)，5GC網(wǎng)元未強(qiáng)制要求容器化，仍基于虛機(jī)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，之后待容器驗(yàn)證相對(duì)成熟時(shí)，可能將在部分網(wǎng)元層面考慮容器化。

在邊緣計(jì)算層面，待場(chǎng)景較確定、技術(shù)相對(duì)較成熟后，5GC云化網(wǎng)絡(luò)將疊加邊緣上的需求，逐漸從大區(qū)集中的網(wǎng)絡(luò)不斷往邊緣節(jié)點(diǎn)、邊緣云廣泛分布。而跟5GC相關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)面UPF（用戶面功能）將逐漸靠近用戶側(cè)。當(dāng)前控制面網(wǎng)元的虛擬化相對(duì)容易，轉(zhuǎn)發(fā)面網(wǎng)元虛擬化還有一些技術(shù)難點(diǎn)待攻克，數(shù)據(jù)面本身對(duì)硬件要求較高，網(wǎng)卡需更多的吞吐量和加速能力，當(dāng)前廠商設(shè)備實(shí)現(xiàn)差異較大，需要加大產(chǎn)業(yè)推進(jìn)力度，形成通用標(biāo)準(zhǔn)后，再考慮轉(zhuǎn)發(fā)面的虛擬化。

后續(xù)也可能會(huì)存在自動(dòng)化的可能性，中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)在也在做相應(yīng)的嘗試。此前，中國(guó)移動(dòng)一直在開(kāi)源界聯(lián)合美國(guó)、歐洲等國(guó)家做以O(shè)NAP為主的開(kāi)源編排器，而網(wǎng)絡(luò)編排器是未來(lái)推動(dòng)自動(dòng)化和智能化的重要網(wǎng)絡(luò)使能部件，ONAP也正在推動(dòng)開(kāi)源成熟，5G結(jié)合ONAP編排的方式將會(huì)推動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化部署和未來(lái)智能化的調(diào)度和運(yùn)營(yíng)。

云化復(fù)雜度超預(yù)期

當(dāng)然，目前的5G網(wǎng)絡(luò)云化仍存在較多挑戰(zhàn)。劉景磊認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)云化面臨的挑戰(zhàn)可分為技術(shù)與商業(yè)運(yùn)營(yíng)兩個(gè)方面。

在技術(shù)方面，雖然5G是基于云和服務(wù)化的理念進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì)的，但其本身仍存在一些新的特性，而這個(gè)特性與以往的核心網(wǎng)不同，對(duì)于核心網(wǎng)而言是相當(dāng)大的革新。運(yùn)營(yíng)商從熟悉此技術(shù)到此技術(shù)走向成熟，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)真正可用，實(shí)際上需要花費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間。目前，中國(guó)移動(dòng)正聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界全力推進(jìn)SA架構(gòu)的建設(shè)。對(duì)此，劉景磊表示信心很足。

同時(shí)，由于云化本身涉及網(wǎng)絡(luò)的NFV化，甚至是NFV+SDN化，其復(fù)雜度與5GC自身SA架構(gòu)的成熟度疊加在一起，當(dāng)前業(yè)界尚沒(méi)有像中國(guó)移動(dòng)這樣體量的企業(yè)準(zhǔn)備大規(guī)模部署NFV，很多難題有待中國(guó)移動(dòng)自己去探索和突破。

在運(yùn)營(yíng)方面，第一，由于云化網(wǎng)絡(luò)會(huì)有更大的集中化能力，所以中國(guó)移動(dòng)會(huì)采用大區(qū)制的方式來(lái)進(jìn)行部署。而集中化打破了原先運(yùn)營(yíng)商的分級(jí)組織管理模式，這將給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)如何協(xié)調(diào)大區(qū)運(yùn)營(yíng)和本地化屬地運(yùn)營(yíng)之間的管理問(wèn)題。

第二點(diǎn)，當(dāng)NFV化后，通信網(wǎng)絡(luò)是否還具備以往對(duì)外承諾的可靠性、可用性，甚至是“五個(gè)九”的標(biāo)準(zhǔn)，仍有待驗(yàn)證。因此，此方面的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)摸索很關(guān)鍵。在虛擬化網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障之后，自動(dòng)化的手段是最優(yōu)解，由于故障點(diǎn)較以前增多，設(shè)備故障報(bào)警后再通過(guò)以往的人工維護(hù)流程修復(fù)故障的方式將不可行。未來(lái)，必須要在可靠性以及故障恢復(fù)自動(dòng)化治愈方面進(jìn)行增強(qiáng)。