華為亮出5G新基建最強“大腦”！

  ICCSZ訊 面對COVID-19的傳播、著眼經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多國家開始加大對5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度。甚至有人預(yù)計，相關(guān)措施會使數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展提高10年的速度。其中，中國的5G“新基建”無疑已經(jīng)居于并將一直居于全球之首。

  巨變：以前是“5G+千行百業(yè)”，如今是“千行百業(yè)+5G”

  在國內(nèi)，5G不但被列為“新基建”之首，更為重要的是5G也成為了其他“新基建”(如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等)領(lǐng)域的“生產(chǎn)力”或“使能者”。中央政治局、國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、各地政府對于5G新基建的大力推動，驅(qū)動力其實來自于千行百業(yè)自身主動對于5G系統(tǒng)的迫切需求，大的形勢已經(jīng)從此前的“5G+千行百業(yè)”轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦摹扒邪贅I(yè)+5G”。

  從GSMA剛發(fā)布的“The Mobile Economy China 2020”(《中國移動經(jīng)濟(2020)報告》)可以看出，5G的主要優(yōu)勢(例如網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算和低時延服務(wù))在中國已經(jīng)顯現(xiàn)，這一點在垂直領(lǐng)域企業(yè)“廣泛使用5G的意圖”中得到了證明——制造、電力、航空航天等各個垂直領(lǐng)域的公司正在評估其用于數(shù)字化產(chǎn)品組裝和總體運營管理的技術(shù)選項;預(yù)計到2025年，中國的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將新增超過一倍而達到80億個，其中大部分的增長將來自于垂直企業(yè)。

  應(yīng)對：以終為始，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)布局最宜應(yīng)“一步到位”

  千行百業(yè)對5G需求的爆發(fā)，總體戰(zhàn)略方向上，給運營商帶來了空前發(fā)展機遇，亟需打造對于豐富應(yīng)用場景的高效供給能力，加快5G融合應(yīng)用向重點垂直行業(yè)滲透，不斷推出成熟解決方案和創(chuàng)新產(chǎn)品，釋放新興消費潛力。

  而在大的戰(zhàn)術(shù)落實上，“千行百業(yè)+5G”還有一大要義是將4G及此前的“應(yīng)用‘適配’網(wǎng)絡(luò)”變革為5G時代的“應(yīng)用‘定義’網(wǎng)絡(luò)”，從而需要5G系統(tǒng)提供“差異化+確定性”的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，這就凸顯了率先建設(shè)高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò)的重要性。既然5G時代將是“應(yīng)用‘定義’網(wǎng)絡(luò)”，那么對于上述網(wǎng)絡(luò)難題的解決應(yīng)就圍繞“應(yīng)用”的特性進行，所以治本的解決方式是一開始就高度關(guān)注承載5G應(yīng)用的“關(guān)鍵”、支撐5G網(wǎng)絡(luò)的“大腦”——核心網(wǎng)。核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)決定網(wǎng)絡(luò)競爭力，一旦架構(gòu)確定就很難調(diào)整，因此5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需堅持“以終為始”，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一步到位，減少未來不必要的重復(fù)建設(shè)與投資浪費，建設(shè)全新“頭腦聰明且靈活敏捷”的5G時代“新核心網(wǎng)”以強力重塑運營商競爭力。

  治本：打造全云化、全融合、全業(yè)務(wù)、全自動5G核心網(wǎng)

  在一步到位地布局好架構(gòu)之后，后期再進行網(wǎng)元功能平滑升級演進、容量流量逐步遷移調(diào)整以滿足千行百業(yè)各種5G新應(yīng)用的需求。架構(gòu)布局上，全球領(lǐng)先型運營商均傾向于面向應(yīng)用、以云化技術(shù)為基礎(chǔ)、基于SBA的5G目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：一是以全云化(如SDN/NFV、SBA和云原生架構(gòu))進行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能敏捷;二是實現(xiàn)5G核心網(wǎng)與多種接入網(wǎng)技術(shù)的無關(guān)性，即“全融合”核心網(wǎng);三是以端到端網(wǎng)絡(luò)切片、多接入邊緣計算垂直行業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)“全業(yè)務(wù)”;四是以多種先進手段(如DevOps+AI)解決5G時代極其繁瑣的網(wǎng)絡(luò)運維，實現(xiàn)“全自動”。

  全云化

  為了快速且靈活敏捷滿足“千行百業(yè)+5G”的巨大差異化需求，更好地切合不同業(yè)務(wù)場景和垂直行業(yè)，基于云原生技術(shù)(如微服務(wù)化的網(wǎng)絡(luò)功能)構(gòu)建SBA架構(gòu)的5G核心網(wǎng)是大勢所趨。原生云+微服務(wù)設(shè)計使能的新的“全云化”，使得5G真正走向開放化、服務(wù)化、軟件化，有利于快速按需落地千行百業(yè)5G融合應(yīng)用。

  全球運營商在近幾年陸續(xù)進行核心網(wǎng)云化，包括vEPC、vIMS等，進展十分迅速，電信云統(tǒng)一資源池也開始建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)，為后續(xù)5G規(guī)模建設(shè)奠定基礎(chǔ)。比如據(jù)悉，華為全云化核心網(wǎng)解決方案目前已拿下600多個商用合同，而且成為業(yè)界唯一規(guī)模商用的5G核心網(wǎng)。之所以在云化大潮中深受全球運營商高度信賴，是由于其相比業(yè)界的更高質(zhì)量，比如是業(yè)界唯一基于原生云架構(gòu)的核心網(wǎng);又如在關(guān)鍵的可靠性方面，通過獨創(chuàng)的軟件無狀態(tài)設(shè)計在99.9%的IT硬件上實現(xiàn)99.999%的系統(tǒng)可靠性;再如以64倍智能流控技術(shù)保障在瞬時突發(fā)話務(wù)沖擊下的系統(tǒng)健康，業(yè)務(wù)成功90%以上，高于業(yè)界水平。

  豐富的云化商用部署為向5G“全云化”核心網(wǎng)演進做好了充分準(zhǔn)備。為了滿足千行百業(yè)+5G新的服務(wù)需求，全云化5G核心網(wǎng)還須采用控制/用戶面分離(CUPS)架構(gòu)、分布式架構(gòu)。CUPS有利于控制面與用戶面各自的按需部署、獨立演進。此外，5G核心網(wǎng)采用分布式架構(gòu)可以克服傳統(tǒng)EPC下流量路徑低效率和單點失敗的缺陷，可以避免數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)低效率、單點失效、RTT時延長、流量超載等，從而提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，為MEC提供很好的支持。對于上述兩種不可或缺的架構(gòu)，運營商正在積極部署，據(jù)悉，華為的CUPS分布式組網(wǎng)在業(yè)界唯一獲得規(guī)模商用。

  在實現(xiàn)5G核心網(wǎng)“全云化”之后，運營商還會面臨一些挑戰(zhàn)。比如單比特成本高，通用硬件的單比特成本每年僅下降14%，摩爾定律失效，5G時代10倍流量增長將帶來數(shù)倍硬件和功耗增加。對于這一類挑戰(zhàn)，5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀察到有了最新的解決方案，比如華為的新一代超融合云化硬件“E9000H”有著5倍集成度、2倍性能，具有NP/GPU/AI異構(gòu)加速、內(nèi)置Full Mesh交換極簡組網(wǎng)，比特成本最優(yōu);且由于采用“鯤鵬”架構(gòu)等先進技術(shù)，實現(xiàn)比特功耗大幅降低50%。

  全融合

  要快速且靈活敏捷滿足“千行百業(yè)+5G”的巨大差異化需求，實現(xiàn)5G核心網(wǎng)與多種接入網(wǎng)技術(shù)的無關(guān)性。對于絕大多數(shù)運營商而言，網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀非常復(fù)雜，可以預(yù)見，同一運營商網(wǎng)絡(luò)(包括無線網(wǎng)及核心網(wǎng))內(nèi)，2G、3G、4G、5G NSA/SA將長期共存。所以運營商們亟需解決如何進行高效的架構(gòu)設(shè)計;如何兼顧網(wǎng)絡(luò)改造升級的復(fù)雜度、對現(xiàn)網(wǎng)的影響;如何高效地運行和維護多張不同制式及模式的網(wǎng)絡(luò)等。總之，如何實現(xiàn)多接入網(wǎng)絡(luò)的高效動態(tài)管理與協(xié)調(diào)，同時滿足5G的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用場景需求是5G多網(wǎng)絡(luò)、多業(yè)務(wù)融合的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。

  5G核心網(wǎng)若能實現(xiàn)上述的“無關(guān)性”，將可降低終端接入系統(tǒng)的復(fù)雜性、低效性，并將減少功能冗余。令業(yè)界驚喜的是，更是實現(xiàn)了“微服務(wù)”粒度的2G、3G、4G、5G(含NSA與SA)深度全融合，比如華為的5G“全融合”核心網(wǎng)。相關(guān)解決方案可便于運營商通過4G提前進行架構(gòu)改造，然后一個窗口操作快速完成5G核心網(wǎng)升級，實現(xiàn)5G核心網(wǎng)的極簡部署(軟件平滑升級)以及用戶在2G、3G、4G、5G切換時的零中斷、無感知。

  對于現(xiàn)有4G用戶向5G的遷轉(zhuǎn)，全球的運營商基本確定了“不換號”這一原則，從而需要5G用戶共享4G鑒權(quán)/簽約數(shù)據(jù)，HSS/UDM融合部署，存量4G用戶的數(shù)據(jù)快速遷移是5G規(guī)模商用的重要前提。而是否需要“不換卡”，則涉及是否啟用IMSI隱私保護功能，即終端接入網(wǎng)絡(luò)的第一條消息中SUCI 是否加密，加密所用公鑰證書存儲在USIM卡，這是可選功能，取決于運營商。“全融合”的核心網(wǎng)可以實現(xiàn)4G用戶“不換卡、不換號”平滑遷移至5G。

  全業(yè)務(wù)

  4G的EPC采用“one size fits all”架構(gòu)，隨著用戶終端數(shù)量和種類的迅速增加、流量的大規(guī)模增長、用戶需求的不斷多樣化，這種“集中式”設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐漸變得難以處理越來越多樣化的服務(wù)要求。而基于“全云化”、可實現(xiàn)“全融合”的5G核心網(wǎng)，能夠通過“one size per service”實現(xiàn)“全業(yè)務(wù)”且有著差異化和確定性的體驗——為滿足5G差異化和確定性體驗需求，切片和MEC是關(guān)鍵使能技術(shù)。

  預(yù)計5G時代的應(yīng)用場景將會無限豐富，隨之而至的需求亦多樣化甚至差異化很大，包括移動性、安全性、帶寬、時延、抖動、可靠性等。網(wǎng)絡(luò)切片就有了用武之地，可基于微服務(wù)構(gòu)建切片，根據(jù)切片的SLA需求，選擇合適的NFS像搭積木一樣組合成各種類型切片需要的NF，再把NF組合成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)切片，在一個獨立的物理網(wǎng)絡(luò)上切分出多個邏輯網(wǎng)絡(luò)，避免了為每一個服務(wù)建設(shè)一個專用的物理網(wǎng)絡(luò)，非常節(jié)省成本。其中，運營商與客戶之間簽署的SLA給5G商業(yè)模式靈活創(chuàng)新帶來了無限可能。

  然而網(wǎng)絡(luò)切片的數(shù)量設(shè)置是一個重要的問題——若太少則可能導(dǎo)致一個簡單的用例需要用到兩個及以上的切片才能滿足其需求，會帶來網(wǎng)絡(luò)浪費，且很難滿足千行百業(yè)的定制化需求;若太多則會使得維護和管理變得困難，會帶來定制化成本和運營成本的激增。5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀察到華為唯一實現(xiàn)了全自動多維動態(tài)切片;而且由于實現(xiàn)了MAE-CN六合一(包括NSSMF、MEAO、MEPM、EMS、VNFM、NFVO)并采用全自動可編程流水線引擎使能分鐘級部署，進而實現(xiàn)業(yè)務(wù)“天”級發(fā)放，領(lǐng)先業(yè)界;此外，據(jù)悉能通過SLA狀態(tài)秒級精準(zhǔn)感知、基于AI的SLA動態(tài)優(yōu)化閉環(huán)實現(xiàn)從“盡力而為”到“確定性保證”。

  當(dāng)然，為垂直客戶提供確定性的帶寬、時延、抖動、可靠性等，除了網(wǎng)絡(luò)切片，還有一大利器是MEC。5G MEC的特性、優(yōu)勢等無需贅言。5G MEC的本質(zhì)是“聯(lián)接+計算”，當(dāng)前主流的5G MEC部署位置已經(jīng)從省級網(wǎng)絡(luò)進入地市級甚至園區(qū)級網(wǎng)絡(luò)，運營商擁有聯(lián)接感知、業(yè)務(wù)第一入口、整網(wǎng)可控等獨特優(yōu)勢，可以面向業(yè)務(wù)打通端到端的整體體驗，關(guān)鍵技術(shù)包括感知內(nèi)容分類進行轉(zhuǎn)發(fā)/分流/加速、移動連續(xù)性、確定性網(wǎng)絡(luò)(比如集成時間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN)、虛擬二層網(wǎng)絡(luò)(比如5G LAN)、視頻處理能力、AI處理能力、極簡部署和自優(yōu)化能力、可信安全、定位能力、內(nèi)容深度處理能力。據(jù)悉，在上述5G MEC兩大本質(zhì)方面，華為相關(guān)解決方案具有“增強連接”能力(比如基于TSN低于1 ms的確定性時延)和“超強計算”能力(比如基于E9000H的異構(gòu)計算)。

  另一方面對于5G MEC而言，“生態(tài)能力”至關(guān)重要。MEC生態(tài)可擇優(yōu)容器化遷移云端應(yīng)用，對應(yīng)用盡可能平滑;此外，MEC應(yīng)用生態(tài)非常值得產(chǎn)業(yè)鏈共建，國內(nèi)從2018年起舉辦MEC開放平臺Hackathon開發(fā)者大賽，華為是初創(chuàng)者之一。據(jù)悉，華為5G MEC通過鯤鵬平臺、云邊同棧等打造了“開放生態(tài)”，且在線cLab可實現(xiàn)把MEC應(yīng)用集成從月大幅降到天。綜上，5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀察到，華為5G MEC具備先進的云化架構(gòu)、極致轉(zhuǎn)發(fā)能力、極致智能化、極簡運維、生態(tài)構(gòu)筑、可持續(xù)演進能力，其高性能、極簡運維、即插即用、可信安全、可持續(xù)演進的MEC解決方案已經(jīng)為規(guī)模商用做好了準(zhǔn)備。

  全自動

  5G網(wǎng)絡(luò)的全云化、全融合、全業(yè)務(wù)，在帶來功能靈活性的同時，也帶來很多工程難題。

  比如，網(wǎng)絡(luò)虛擬化使跨層故障定界定位和后期升級過程更加復(fù)雜而低效;以網(wǎng)元為單位大顆粒整包交付導(dǎo)致開發(fā)周期長、測試工作量大、升級影響大。所以，運營商需要構(gòu)建極致敏捷5G核心網(wǎng)——基于微服務(wù)的軟件架構(gòu)，軟件轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒎?wù)粒度發(fā)布、測試和升級，實現(xiàn)業(yè)務(wù)實時敏捷快速上線，軟件發(fā)布周期大幅縮短，升級時確保用戶無感知、業(yè)務(wù)無中斷。據(jù)悉，華為灰度升級作為業(yè)界唯一已商用的自動化升級工具，可以實現(xiàn)新版本在線迭代和快速試錯，徹底改變傳統(tǒng)割接費時費力且風(fēng)險大的現(xiàn)狀，大幅縮減新業(yè)務(wù)上線時間、大幅降低運維成本。

  又如，MEC使網(wǎng)元數(shù)量巨增，建設(shè)和維護工作量大幅增加、多網(wǎng)元部署、對接和運維成本高。所以，運營商需要構(gòu)建極簡運營5G核心網(wǎng)——把運維從以網(wǎng)元為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)為中心實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治、一站式用戶面大幅降低配套成本，并通過統(tǒng)一運維實現(xiàn)用戶面即插即用、加站不加人。華為5G MEC的一站式轉(zhuǎn)發(fā)面，一站式集成多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用，基于自動化引擎實現(xiàn)一次進站、即插即用，在站點大量增加的情況下，不增人力、節(jié)省成本。

  未來已來：四全5G核心網(wǎng)綻放5G之花加速5G改變社會

  作為“新基建”之首，5G也已成為其他“新基建”的關(guān)鍵生產(chǎn)力，千行百業(yè)積極主動+5G。我國最先在國際上提出的“5G之花”正含苞待放，未來絢麗綻放、滿園花開的關(guān)鍵就是在當(dāng)下以終為始地一步到位布局5G核心網(wǎng)架構(gòu)，打造全云化、全融合、全業(yè)務(wù)、全自動的5G核心網(wǎng)。