如何在5G時代快速打造全球規模最大的5G網絡

在“MWC19上海”期間，工信部通信科學技術委員會常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平指出，面對多樣化的垂直行業應用，封閉的網絡架構必須要轉向IT化、服務化、互聯網化的云原生架構SBA。因此，構建以云為核心的新型網絡架構迫在眉睫。作為擁有全球規模最大的4G網絡，4G基站數量占全國一半以上的中國移動。

全球最大規模的網絡云化變革將啟動

在“MWC19上海”上，三大運營商紛紛在云計算領域開展了各自的計劃。不難發現，云網融合、云邊協同已經成為運營商更為側重的方向。

在打造覆蓋全國、技術先進、品質優良的5G精品網絡方面，中國移動副總裁李正茂在中國移動“5G+”發布會上公布了中國移動的最新策略。李正茂表示，中國移動將打造網絡即服務（NaaS，Network as a Service）能力體系，打造核心基石和六大創新能力，實現開放化的網絡即服務。

值得注意的是，六大創新能力是在構建5G精品網絡的基礎上，推動5G與“AICDE”（人工智能、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算）緊密融合，向各行各業提供開放化的網絡即服務。

未來，通過構建以云為核心的新型網絡架構，中國移動將啟動全球最大規模的網絡云化變革，力爭2020年云化水平達到75%，2025年云化水平實現100%。并且，中國移動還將依托BigCloud（中國移動云計算平臺），聯合產業豐富產品種類，2020年提供超過200款云產品。中國移動還推出云互聯、云專線和云寬帶，實現云服務和5G網絡能力深度融合，打造面向社會生產、生活的一站式服務。

那么，緣何中國移動要如此大力推進網絡云化變革？

云與5G相輔相成

可以說，云計算是5G的基礎技術，是5G必要的云基礎設施。5G是第一個云原生的移動通信網絡技術，從標準制定之初，5G就是基于云和服務化的理念進行架構設計和協議設計的。中國移動研究院新網絡總體室技術經理劉景磊表示，云計算將有利于5G快速規模化和集中化組網。同時云計算又為5G提供了更多的彈性和對外開放服務的能力，而這些又是面向未來廣泛的垂直行業應用必不可少的能力。

云計算在5G時代會有一些新的發展。通信行業充分借鑒和引入了云計算技術，結合自身的特點做了延伸。

首先，邊緣計算是5G一大特性，面向客戶本地化服務，需要邊緣節點/邊緣云。邊緣云相對傳統云計算，由集中化走向了分布化，機房環境差異更大，硬件更加異構，平臺要求更加輕量化。其次是NFV（網絡功能虛擬化），NFV的MANO體系更好地適配了通信網元在云上的加載運行和靈活調度。再次是多云模式的管理，5G時代行業應用需求多樣，可能存在運營商的網絡云、公有云、私有云甚至是合作伙伴的云等多云協同的情況，多云的管理是比較突出的新要求。最后是更加注重云網聯動，通過一站式的開通和服務，實現客戶云上業務與網絡專線的打通。

5G結合ONAP將成熱門

劉景磊表示，在此前實驗的基礎上，中國移動一直在做擴大性驗證。在5G牌照發放當天，中國移動表示2019年將在40個以上城市實現5G覆蓋，其中部分城市的5G網絡已基于5G SA架構推進。目前，全國已有5個城市進行了基于5G SA架構的規模試驗，12個示范城市開展了垂直行業的示范應用，共有17個城市在進行5G網絡的試驗與應用示范。

中國移動將基于集中化方式建設5G SA架構。在初期，中國移動會在全國范圍內選取一個區進行核心網云化相關的商用驗證，采用主設備廠商提供云化資源池和5GC軟件的方式運行，之后再陸續擴大范圍。例如面向大視頻等垂直行業客戶，中國移動今年將采用此種相對而言較簡單、可以快速上線的方式。

但由于這是網絡建設第一次面向垂直行業客戶，雖然5GC的網絡中已提供了網絡切片和邊緣計算等能力，但這些能力還有待現網實際商用驗證，因此中國移動下一步的網絡建設計劃制定以及架構中，會不會出現多廠商相互融合的資源池形態仍需視今年驗證情況而定。如果一切順利并且客戶反饋較良好，那么5GC將逐步開始全面的核心網云化。

從技術上來看，5GC網絡本身是一套獨立的網絡，它具有NFV的編排能力，也有SDN云網協同的能力，支持NFV和SDN協同也是它和此前云網絡的最大區別。云原生主要有3個要素：容器化、微服務化、自動化。5G剛上線時，5GC網元未強制要求容器化，仍基于虛機的方式來實現，之后待容器驗證相對成熟時，可能將在部分網元層面考慮容器化。

在邊緣計算層面，待場景較確定、技術相對較成熟后，5GC云化網絡將疊加邊緣上的需求，逐漸從大區集中的網絡不斷往邊緣節點、邊緣云廣泛分布。而跟5GC相關的轉發面UPF（用戶面功能）將逐漸靠近用戶側。當前控制面網元的虛擬化相對容易，轉發面網元虛擬化還有一些技術難點待攻克，數據面本身對硬件要求較高，網卡需更多的吞吐量和加速能力，當前廠商設備實現差異較大，需要加大產業推進力度，形成通用標準后，再考慮轉發面的虛擬化。

后續也可能會存在自動化的可能性，中國移動現在也在做相應的嘗試。此前，中國移動一直在開源界聯合美國、歐洲等國家做以ONAP為主的開源編排器，而網絡編排器是未來推動自動化和智能化的重要網絡使能部件，ONAP也正在推動開源成熟，5G結合ONAP編排的方式將會推動整個網絡的自動化部署和未來智能化的調度和運營。

云化復雜度超預期

當然，目前的5G網絡云化仍存在較多挑戰。劉景磊認為，5G網絡云化面臨的挑戰可分為技術與商業運營兩個方面。

在技術方面，雖然5G是基于云和服務化的理念進行架構設計和協議設計的，但其本身仍存在一些新的特性，而這個特性與以往的核心網不同，對于核心網而言是相當大的革新。運營商從熟悉此技術到此技術走向成熟，最終實現現網真正可用，實際上需要花費比較長的時間。目前，中國移動正聯合產業界全力推進SA架構的建設。對此，劉景磊表示信心很足。

同時，由于云化本身涉及網絡的NFV化，甚至是NFV+SDN化，其復雜度與5GC自身SA架構的成熟度疊加在一起，當前業界尚沒有像中國移動這樣體量的企業準備大規模部署NFV，很多難題有待中國移動自己去探索和突破。

在運營方面，第一，由于云化網絡會有更大的集中化能力，所以中國移動會采用大區制的方式來進行部署。而集中化打破了原先運營商的分級組織管理模式，這將給運營商帶來如何協調大區運營和本地化屬地運營之間的管理問題。

第二點，當NFV化后，通信網絡是否還具備以往對外承諾的可靠性、可用性，甚至是“五個九”的標準，仍有待驗證。因此，此方面的運營經驗摸索很關鍵。在虛擬化網絡發生故障之后，自動化的手段是最優解，由于故障點較以前增多，設備故障報警后再通過以往的人工維護流程修復故障的方式將不可行。未來，必須要在可靠性以及故障恢復自動化治愈方面進行增強。