華為亮出5G新基建最強“大腦”！

  ICCSZ訊 面對COVID-19的傳播、著(zhù)眼經(jīng)濟的發(fā)展，越來(lái)越多國家開(kāi)始加大對5G等新型基礎設施的投資力度。甚至有人預計，相關(guān)措施會(huì )使數字經(jīng)濟的發(fā)展提高10年的速度。其中，中國的5G“新基建”無(wú)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，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(dòng)，驅動(dòng)力其實(shí)來(lái)自于千行百業(yè)自身主動(dòng)對于5G系統的迫切需求，大的形勢已經(jīng)從此前的“5G+千行百業(yè)”轉變?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(dòng)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(shí)延服務(wù))在中國已經(jīng)顯現，這一點(diǎn)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(gè)垂直領(lǐng)域的公司正在評估其用于數字化產(chǎn)品組裝和總體運營(yíng)管理的技術(shù)選項;預計到2025年，中國的物聯(lián)網(wǎng)連接數將新增超過(guò)一倍而達到80億個(gè)，其中大部分的增長(cháng)將來(lái)自于垂直企業(yè)。

  應對：以終為始，5G網(wǎng)絡(luò )架構布局最宜應“一步到位”

  千行百業(yè)對5G需求的爆發(fā)，總體戰略方向上，給運營(yíng)商帶來(lái)了空前發(fā)展機遇，亟需打造對于豐富應用場(chǎng)景的高效供給能力，加快5G融合應用向重點(diǎn)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。

  而在大的戰術(shù)落實(shí)上，“千行百業(yè)+5G”還有一大要義是將4G及此前的“應用‘適配’網(wǎng)絡(luò )”變革為5G時(shí)代的“應用‘定義’網(wǎng)絡(luò )”，從而需要5G系統提供“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高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò )的重要性。既然5G時(shí)代將是“應用‘定義’網(wǎng)絡(luò )”，那么對于上述網(wǎng)絡(luò )難題的解決應就圍繞“應用”的特性進(jìn)行，所以治本的解決方式是一開(kāi)始就高度關(guān)注承載5G應用的“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 )架構決定網(wǎng)絡(luò )競爭力，一旦架構確定就很難調整，因此5G網(wǎng)絡(luò )建設需堅持“以終為始”，網(wǎng)絡(luò )架構一步到位，減少未來(lái)不必要的重復建設與投資浪費，建設全新“頭腦聰明且靈活敏捷”的5G時(shí)代“新核心網(wǎng)”以強力重塑運營(yíng)商競爭力。

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

  在一步到位地布局好架構之后，后期再進(jìn)行網(wǎng)元功能平滑升級演進(jìn)、容量流量逐步遷移調整以滿(mǎn)足千行百業(yè)各種5G新應用的需求。架構布局上，全球領(lǐng)先型運營(yíng)商均傾向于面向應用、以云化技術(shù)為基礎、基于SBA的5G目標網(wǎng)絡(luò )架構：一是以全云化(如SDN/NFV、SBA和云原生架構)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )重構、實(shí)現網(wǎng)絡(luò )功能敏捷;二是實(shí)現5G核心網(wǎng)與多種接入網(wǎng)技術(shù)的無(wú)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(shí)現“全業(yè)務(wù)”;四是以多種先進(jìn)手段(如DevOps+AI)解決5G時(shí)代極其繁瑣的網(wǎng)絡(luò )運維，實(shí)現“全自動(dòng)”。

  全云化

  為了快速且靈活敏捷滿(mǎn)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(chǎng)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)構建SBA架構的5G核心網(wǎng)是大勢所趨。原生云+微服務(wù)設計使能的新的“全云化”，使得5G真正走向開(kāi)放化、服務(wù)化、軟件化，有利于快速按需落地千行百業(yè)5G融合應用。

  全球運營(yíng)商在近幾年陸續進(jìn)行核心網(wǎng)云化，包括vEPC、vIMS等，進(jìn)展十分迅速，電信云統一資源池也開(kāi)始建設或規劃建設，為后續5G規模建設奠定基礎。比如據悉，華為全云化核心網(wǎng)解決方案目前已拿下600多個(gè)商用合同，而且成為業(yè)界唯一規模商用的5G核心網(wǎng)。之所以在云化大潮中深受全球運營(yíng)商高度信賴(lài)，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的核心網(wǎng);又如在關(guān)鍵的可靠性方面，通過(guò)獨創(chuàng )的軟件無(wú)狀態(tài)設計在99.9%的IT硬件上實(shí)現99.999%的系統可靠性;再如以64倍智能流控技術(shù)保障在瞬時(shí)突發(fā)話(huà)務(wù)沖擊下的系統健康，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(jìn)做好了充分準備。為了滿(mǎn)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(hù)面分離(CUPS)架構、分布式架構。CUPS有利于控制面與用戶(hù)面各自的按需部署、獨立演進(jìn)。此外，5G核心網(wǎng)采用分布式架構可以克服傳統EPC下流量路徑低效率和單點(diǎn)失敗的缺陷，可以避免數據轉發(fā)低效率、單點(diǎn)失效、RTT時(shí)延長(cháng)、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，運營(yíng)商正在積極部署，據悉，華為的CUPS分布式組網(wǎng)在業(yè)界唯一獲得規模商用。

  在實(shí)現5G核心網(wǎng)“全云化”之后，運營(yíng)商還會(huì )面臨一些挑戰。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(shí)代10倍流量增長(cháng)將帶來(lái)數倍硬件和功耗增加。對于這一類(lèi)挑戰，5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀(guān)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(zhù)5倍集成度、2倍性能，具有NP/GPU/AI異構加速、內置Full Mesh交換極簡(jiǎn)組網(wǎng)，比特成本最優(yōu);且由于采用“鯤鵬”架構等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現比特功耗大幅降低50%。

  全融合

  要快速且靈活敏捷滿(mǎn)足“千行百業(yè)+5G”的巨大差異化需求，實(shí)現5G核心網(wǎng)與多種接入網(wǎng)技術(shù)的無(wú)關(guān)性。對于絕大多數運營(yíng)商而言，網(wǎng)絡(luò )現狀非常復雜，可以預見(jiàn)，同一運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )(包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)及核心網(wǎng))內，2G、3G、4G、5G NSA/SA將長(cháng)期共存。所以運營(yíng)商們亟需解決如何進(jìn)行高效的架構設計;如何兼顧網(wǎng)絡(luò )改造升級的復雜度、對現網(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?？傊?，如何實(shí)現多接入網(wǎng)絡(luò )的高效動(dòng)態(tài)管理與協(xié)調，同時(shí)滿(mǎn)足5G的技術(shù)指標及應用場(chǎng)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。

  5G核心網(wǎng)若能實(shí)現上述的“無(wú)關(guān)性”，將可降低終端接入系統的復雜性、低效性，并將減少功能冗余。令業(yè)界驚喜的是，更是實(shí)現了“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(yíng)商通過(guò)4G提前進(jìn)行架構改造，然后一個(gè)窗口操作快速完成5G核心網(wǎng)升級，實(shí)現5G核心網(wǎng)的極簡(jiǎn)部署(軟件平滑升級)以及用戶(hù)在2G、3G、4G、5G切換時(shí)的零中斷、無(wú)感知。

  對于現有4G用戶(hù)向5G的遷轉，全球的運營(yíng)商基本確定了“不換號”這一原則，從而需要5G用戶(hù)共享4G鑒權/簽約數據，HSS/UDM融合部署，存量4G用戶(hù)的數據快速遷移是5G規模商用的重要前提。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(shū)存儲在USIM卡，這是可選功能，取決于運營(yíng)商?！叭诤稀钡暮诵木W(wǎng)可以實(shí)現4G用戶(hù)“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，隨著(zhù)用戶(hù)終端數量和種類(lèi)的迅速增加、流量的大規模增長(cháng)、用戶(hù)需求的不斷多樣化，這種“集中式”設計的網(wǎng)絡(luò )架構逐漸變得難以處理越來(lái)越多樣化的服務(wù)要求。而基于“全云化”、可實(shí)現“全融合”的5G核心網(wǎng)，能夠通過(guò)“one size per service”實(shí)現“全業(yè)務(wù)”且有著(zhù)差異化和確定性的體驗——為滿(mǎn)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)。

  預計5G時(shí)代的應用場(chǎng)景將會(huì )無(wú)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(dòng)性、安全性、帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、可靠性等。網(wǎng)絡(luò )切片就有了用武之地，可基于微服務(wù)構建切片，根據切片的SLA需求，選擇合適的NFS像搭積木一樣組合成各種類(lèi)型切片需要的NF，再把NF組合成對應的網(wǎng)絡(luò )切片，在一個(gè)獨立的物理網(wǎng)絡(luò )上切分出多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò )，避免了為每一個(gè)服務(wù)建設一個(gè)專(zhuān)用的物理網(wǎng)絡(luò )，非常節省成本。其中，運營(yíng)商與客戶(hù)之間簽署的SLA給5G商業(yè)模式靈活創(chuàng )新帶來(lái)了無(wú)限可能。

  然而網(wǎng)絡(luò )切片的數量設置是一個(gè)重要的問(wèn)題——若太少則可能導致一個(gè)簡(jiǎn)單的用例需要用到兩個(gè)及以上的切片才能滿(mǎn)足其需求，會(huì )帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )浪費，且很難滿(mǎn)足千行百業(yè)的定制化需求;若太多則會(huì )使得維護和管理變得困難，會(huì )帶來(lái)定制化成本和運營(yíng)成本的激增。5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀(guān)察到華為唯一實(shí)現了全自動(dòng)多維動(dòng)態(tài)切片;而且由于實(shí)現了MAE-CN六合一(包括NSSMF、MEAO、MEPM、EMS、VNFM、NFVO)并采用全自動(dòng)可編程流水線(xiàn)引擎使能分鐘級部署，進(jìn)而實(shí)現業(yè)務(wù)“天”級發(fā)放，領(lǐng)先業(yè)界;此外，據悉能通過(guò)SLA狀態(tài)秒級精準感知、基于A(yíng)I的SLA動(dòng)態(tài)優(yōu)化閉環(huán)實(shí)現從“盡力而為”到“確定性保證”。

  當然，為垂直客戶(hù)提供確定性的帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、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(wú)需贅言。5G MEC的本質(zhì)是“聯(lián)接+計算”，當前主流的5G MEC部署位置已經(jīng)從省級網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入地市級甚至園區級網(wǎng)絡(luò )，運營(yíng)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)包括感知內容分類(lèi)進(jìn)行轉發(fā)/分流/加速、移動(dòng)連續性、確定性網(wǎng)絡(luò )(比如集成時(shí)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(jiǎn)部署和自?xún)?yōu)化能力、可信安全、定位能力、內容深度處理能力。據悉，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(shí)延)和“超強計算”能力(比如基于E9000H的異構計算)。

  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)容器化遷移云端應用，對應用盡可能平滑;此外，MEC應用生態(tài)非常值得產(chǎn)業(yè)鏈共建，國內從2018年起舉辦MEC開(kāi)放平臺Hackathon開(kāi)發(fā)者大賽，華為是初創(chuàng )者之一。據悉，華為5G MEC通過(guò)鯤鵬平臺、云邊同棧等打造了“開(kāi)放生態(tài)”，且在線(xiàn)cLab可實(shí)現把MEC應用集成從月大幅降到天。綜上，5G微信公眾平臺(ID：angmobile)觀(guān)察到，華為5G MEC具備先進(jìn)的云化架構、極致轉發(fā)能力、極致智能化、極簡(jiǎn)運維、生態(tài)構筑、可持續演進(jìn)能力，其高性能、極簡(jiǎn)運維、即插即用、可信安全、可持續演進(jìn)的MEC解決方案已經(jīng)為規模商用做好了準備。

  全自動(dòng)

  5G網(wǎng)絡(luò )的全云化、全融合、全業(yè)務(wù)，在帶來(lái)功能靈活性的同時(shí)，也帶來(lái)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(guò)程更加復雜而低效;以網(wǎng)元為單位大顆粒整包交付導致開(kāi)發(fā)周期長(cháng)、測試工作量大、升級影響大。所以，運營(yíng)商需要構建極致敏捷5G核心網(wǎng)——基于微服務(wù)的軟件架構，軟件轉變?yōu)槲⒎?wù)粒度發(fā)布、測試和升級，實(shí)現業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)敏捷快速上線(xiàn)，軟件發(fā)布周期大幅縮短，升級時(shí)確保用戶(hù)無(wú)感知、業(yè)務(wù)無(wú)中斷。據悉，華為灰度升級作為業(yè)界唯一已商用的自動(dòng)化升級工具，可以實(shí)現新版本在線(xiàn)迭代和快速試錯，徹底改變傳統割接費時(shí)費力且風(fēng)險大的現狀，大幅縮減新業(yè)務(wù)上線(xiàn)時(shí)間、大幅降低運維成本。

  又如，MEC使網(wǎng)元數量巨增，建設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(yíng)商需要構建極簡(jiǎn)運營(yíng)5G核心網(wǎng)——把運維從以網(wǎng)元為中心轉變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò )為中心實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自治、一站式用戶(hù)面大幅降低配套成本，并通過(guò)統一運維實(shí)現用戶(hù)面即插即用、加站不加人。華為5G MEC的一站式轉發(fā)面，一站式集成多種網(wǎng)絡(luò )應用和業(yè)務(wù)應用，基于自動(dòng)化引擎實(shí)現一次進(jìn)站、即插即用，在站點(diǎn)大量增加的情況下，不增人力、節省成本。

  未來(lái)已來(lái)：四全5G核心網(wǎng)綻放5G之花加速5G改變社會(huì )

  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(dòng)+5G。我國最先在國際上提出的“5G之花”正含苞待放，未來(lái)絢麗綻放、滿(mǎn)園花開(kāi)的關(guān)鍵就是在當下以終為始地一步到位布局5G核心網(wǎng)架構，打造全云化、全融合、全業(yè)務(wù)、全自動(dòng)的5G核心網(wǎng)。