中國聯(lián)通唐雄燕博士：5G開(kāi)放之路

  ICCSZ訊 來(lái)自郵電設計技術(shù)刊文，5G不只是電信運營(yíng)商的5G，而是全社會(huì )的5G，是信息社會(huì )開(kāi)放創(chuàng )新的大舞臺，是技術(shù)改變社會(huì )的新動(dòng)能，5G也是電信網(wǎng)絡(luò )全面IT化轉型的歷史性機會(huì )。如何集合社會(huì )創(chuàng )新力量共同推動(dòng)5G發(fā)展，如何通過(guò)開(kāi)放生態(tài)激活電信行業(yè)自身的改革動(dòng)力和創(chuàng )新活力?

       中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究院首席科學(xué)家唐雄燕博士，通過(guò)對ICT技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的歷史回顧和深入洞察，提出了5G開(kāi)放之路的5大方向。分別如下：

  1-能力開(kāi)放：構建網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放平臺賦能社會(huì )數字化轉型

  2-架構開(kāi)放：推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )功能部件解耦打造積木式開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )架構

  3-網(wǎng)建開(kāi)放：倡導網(wǎng)絡(luò )共建共享集合社會(huì )力量做大做強5G網(wǎng)絡(luò )

  4-產(chǎn)業(yè)開(kāi)放：打破傳統產(chǎn)業(yè)邊界實(shí)現跨界融合和生態(tài)開(kāi)放

  5-價(jià)值開(kāi)放：利用區塊鏈建立互信的價(jià)值分享和開(kāi)放共贏(yíng)機制

  內容全文

  近幾年我的主要工作精力在SDN/NFV以及網(wǎng)絡(luò )云化與智能化轉型方面，在網(wǎng)絡(luò )轉型研究和實(shí)踐中促使我一直在思考網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放與通信行業(yè)發(fā)展相關(guān)問(wèn)題。面對5G大潮和萬(wàn)物智聯(lián)的廣闊前景，通信行業(yè)既看到了巨大的藍海機遇，也面臨巨大的挑戰。5G網(wǎng)絡(luò )的根本性創(chuàng )新是實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )的全面IT化，即基于SDN/NFV和云原生技術(shù)構建網(wǎng)絡(luò )體系，這些IT技術(shù)基因的轉入為5G走開(kāi)放之路奠定了技術(shù)基礎。

  關(guān)于信息通信網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)方向，可以從許多維度去研究和分析，如果一定要用兩個(gè)詞來(lái)描述的話(huà)，我將選擇“智能”與“開(kāi)放”這兩個(gè)關(guān)鍵詞。本文中我將梳理一下自己對“開(kāi)放”這一話(huà)題的思考，首先申明這些文字僅代表我作為一名研究人員的個(gè)人認識，不能代表我所供職單位的觀(guān)點(diǎn)。

  “開(kāi)放”本身有著(zhù)豐富的含義，既有產(chǎn)業(yè)技術(shù)含義，也有經(jīng)濟社會(huì )含義，“開(kāi)放”與“共享”、“協(xié)作”等緊密關(guān)聯(lián)。開(kāi)放體系與封閉體系各有優(yōu)劣，開(kāi)放與封閉也在循環(huán)轉換，封閉體系在一定階段和范圍內有著(zhù)高效高質(zhì)高可控的優(yōu)勢，如蘋(píng)果封閉的iOS操作系統與谷歌開(kāi)放的Android操作系統孰優(yōu)孰劣一直存在爭議?？傮w看、長(cháng)遠看，更加開(kāi)放的技術(shù)與社會(huì )生態(tài)體系，更有利于激發(fā)創(chuàng )新活力和發(fā)展潛能?！伴_(kāi)放”往往是打破舊藩籬，開(kāi)創(chuàng )新時(shí)代的利器?；ヂ?lián)網(wǎng)的繁榮得益于開(kāi)放，中國的經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展得益于開(kāi)放，我認為5G的大發(fā)展和更長(cháng)遠的6G也要走開(kāi)放之路。

  一、開(kāi)放是IT與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成功之關(guān)鍵

  半個(gè)世紀來(lái)，以計算機和互聯(lián)網(wǎng)為代表的IT行業(yè)蓬勃發(fā)展，創(chuàng )新活力十足，創(chuàng )新成果不斷涌現，而“開(kāi)放”是關(guān)鍵成功之道。

  1、軟硬解耦推動(dòng)了計算機產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展

  IBM作為IT行業(yè)先鋒巨頭為計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻，上個(gè)世紀60年代發(fā)展起來(lái)的IBM大型主機，是硬件、軟件、應用一體化的計算機系統。

  80年代，微軟操作系統作為獨立軟件問(wèn)世，打開(kāi)了計算機產(chǎn)業(yè)開(kāi)放的大門(mén)，采用Intel芯片和微軟操作系統成為了PC機的標配。硬件軟件分離后，各部分可以獨立發(fā)展和創(chuàng )新，尤其是操作系統之上的應用開(kāi)放，直接推動(dòng)了IT行業(yè)的大發(fā)展與大繁榮。

  同時(shí)代，喬布斯的蘋(píng)果PC堅持軟硬件一體的路線(xiàn)，完敗于軟硬解耦的Wintel組合。微軟與Intel強強聯(lián)手的Wintel組合成就了計算機產(chǎn)業(yè)，也成就了Intel與微軟兩大科技巨頭，但同時(shí)也形成了二者對產(chǎn)業(yè)的新壟斷。

  90年代，更具開(kāi)放精神的開(kāi)源操作系統Linux橫空出世，開(kāi)辟了開(kāi)源軟件新天地，將IT行業(yè)的開(kāi)放推到了以開(kāi)源為特征的新高度。

  本世紀以來(lái)，云計算成為計算機發(fā)展新趨勢，以OpenStack為代表的開(kāi)源軟件繼續引領(lǐng)云計算新時(shí)代，云計算本身也是基于計算資源共享的開(kāi)放理念，Wintel組合在云計算時(shí)代失去了其光環(huán)。

  2、網(wǎng)業(yè)分離激發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的創(chuàng )新活力

  有著(zhù)半個(gè)世紀歷史的互聯(lián)網(wǎng)，早期用于軍事和教育科研，上個(gè)世紀90年中期才進(jìn)入商用?；ヂ?lián)網(wǎng)接入網(wǎng)、骨干網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò )基礎設施主要由電信運營(yíng)商建設，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)成為寄生在運營(yíng)商基礎網(wǎng)絡(luò )之上的服務(wù)提供商O(píng)TT( Over The Top)。

  網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)分離，業(yè)務(wù)開(kāi)放，大批富有創(chuàng )新精神的企業(yè)或個(gè)人進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)應用行業(yè)，大量的風(fēng)險投資涌進(jìn)，極大激發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng )新活力?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展受益于寬帶接入及光纖網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)接入手段從銅線(xiàn)逐步演進(jìn)到了光纖接入FTTH。

  從上世紀90年代中期到本世紀前十年，是以固定接入為主的寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。電信運營(yíng)商為用戶(hù)提供寬帶接入，從用戶(hù)收取固定的接入費用?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)提供創(chuàng )新應用，通過(guò)廣告、游戲、電子商務(wù)等獲取收益。

  本世紀移動(dòng)3G的問(wèn)世標志著(zhù)移動(dòng)通信進(jìn)入到寬帶數據時(shí)代，這一階段恰好喬布斯發(fā)明了iPhone智能手機，智能手機開(kāi)始取代PC成為用戶(hù)接入互聯(lián)網(wǎng)的新興終端。3G/4G移動(dòng)寬帶的大發(fā)展，以及智能手機的普及，為互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng )新提供了優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，互聯(lián)網(wǎng)應用進(jìn)入到百花齊放的手機APP時(shí)代，草根創(chuàng )新活力被進(jìn)一步激發(fā)，迎來(lái)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)業(yè)的大繁榮。

  移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)依然采用了與固定互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)同的網(wǎng)業(yè)分離模式，電信運營(yíng)商從用戶(hù)收取移動(dòng)流量費，OTT通過(guò)提供社交、娛樂(lè )、商務(wù)和金融服務(wù)為用戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。

  但這一階段OTT服務(wù)價(jià)值突飛猛進(jìn)，美國的GAFA(Google, Amazon, Facebook, Apple)和中國的BATJ等OTT互聯(lián)網(wǎng)巨頭快速成長(cháng)，通過(guò)構建掌控用戶(hù)和應用的大平臺，成為了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大贏(yíng)家，也逐步成為了整個(gè)ICT行業(yè)的新壟斷者和資本市場(chǎng)的寵兒。電信運營(yíng)商則由于網(wǎng)絡(luò )流量的不斷貶值陷于業(yè)務(wù)發(fā)展困境，并受限于自身的創(chuàng )新能力和體制機制，在互聯(lián)網(wǎng)應用上鮮有作為。

  從市值上看，從2010年到2018年，美國的OTT巨頭FMAGA(Facebook, Microsoft, Amazon, Google, Apple)的總市值從0.6萬(wàn)億美元增長(cháng)到3.7萬(wàn)億美元，增長(cháng)600%多，而GSMA董事會(huì )中25家電信運營(yíng)商的總市值從1萬(wàn)億美元增長(cháng)到1.25萬(wàn)億美元，僅增長(cháng)25%，可見(jiàn)冰火兩重天。

  二、SDN/NFV：電信網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放的理想與現實(shí)

  1、軟硬一體和標準一致是傳統電信網(wǎng)絡(luò )的基本特征

  1876年貝爾發(fā)明電話(huà)，而后成立貝爾電話(huà)公司開(kāi)始電報與電話(huà)業(yè)務(wù)運營(yíng)，這就是今天全球最大的電信運營(yíng)商AT&T的前身。AT&T長(cháng)期來(lái)采用設備研制與運營(yíng)一體的模式，大名鼎鼎的貝爾實(shí)驗室就在這里。

  直到1995年，隨著(zhù)美國電信業(yè)改革，從AT&T中將通信設備制造分離出去，AT&T成為不再研制設備的單純業(yè)務(wù)運營(yíng)商。當然在電信發(fā)展歷史上，存在過(guò)大量的獨立通信設備制造商，為電信運營(yíng)商提供各類(lèi)設備，經(jīng)過(guò)不斷的變革重組，形成了今天僅有寥寥數家大型通信設備商(華為、中興、愛(ài)立信、諾基亞、思科)提供通信網(wǎng)絡(luò )設備的局面。

  電信服務(wù)作為國家基礎設施服務(wù)一直受到政府嚴格管制，話(huà)音業(yè)務(wù)長(cháng)期是電信服務(wù)的主要內容。通過(guò)標準化技術(shù)確保全球業(yè)務(wù)互聯(lián)互通是電信服務(wù)的基本要求。電信技術(shù)和服務(wù)被嚴格標準化，電信設備也是基于這些標準進(jìn)行研制和生產(chǎn)，長(cháng)期以來(lái)聯(lián)合國下屬的官方機構國際電信聯(lián)盟ITU在電信標準制定中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

  但近20年來(lái)，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，話(huà)音服務(wù)價(jià)值逐步下降，互聯(lián)網(wǎng)數據服務(wù)上升為通信業(yè)務(wù)主流。由于互聯(lián)網(wǎng)基礎設施也主要由電信運營(yíng)商構建，IP網(wǎng)絡(luò )成為了電信網(wǎng)絡(luò )新的重要組成部分，電信網(wǎng)絡(luò )也由主要承載話(huà)音業(yè)務(wù)轉向主要承載互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。IP網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵設備路由器同樣需要技術(shù)標準，不過(guò)其技術(shù)標準是由民間組織IETF制定，IETF運作模式與ITU完全不同，技術(shù)民主性更強，但在IP技術(shù)上擁有先發(fā)優(yōu)勢的Cisco公司在該領(lǐng)域又形成了一定的事實(shí)壟斷。

  近20年來(lái)，移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展，在移動(dòng)通信標準中，ITU主要是提出需求、協(xié)商頻譜資源，而具體的移動(dòng)通信技術(shù)標準早已讓位于民間組織3GPP。

  無(wú)論是固定網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )還是IP網(wǎng)絡(luò )，迄今幾乎所有的通信設備商都采用了軟硬件一體化模式，設備商基于標準研制一體化專(zhuān)用設備，運營(yíng)商采購這些設備建設網(wǎng)絡(luò )，提供標準化服務(wù)。一旦技術(shù)升級和標準換代，設備商需要重新研制新設備，運營(yíng)商又需要重新采購新設備和建設新網(wǎng)絡(luò )，周期長(cháng)、投資大、靈活性差。

  在網(wǎng)業(yè)分離的形勢下，寄生在運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )之上的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)卻日新月異，尤其是在業(yè)務(wù)遷移到云計算后，業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)性進(jìn)一步加大，僵化的底層網(wǎng)絡(luò )已無(wú)法適應上層業(yè)務(wù)創(chuàng )新的需要，傳統電信網(wǎng)絡(luò )變革勢在必行。

  2、SDN/NFV第一次打開(kāi)了開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )的大門(mén)

  軟硬解耦的計算機為網(wǎng)絡(luò )設備樹(shù)立了榜樣。

  10多年前，美國斯坦福大學(xué)的Nick Mckeown教授團隊在研究中意識到傳統網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題，提出了軟件定義網(wǎng)絡(luò )SDN概念，其初始動(dòng)機就是希望打破傳統網(wǎng)絡(luò )設備軟硬件一體化的僵化局面，讓網(wǎng)絡(luò )設備重演計算機軟硬件分離的開(kāi)放之路，從而激發(fā)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新活力。

  2011年，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )基金會(huì )(ONF)成立，致力于SDN技術(shù)的推動(dòng)。ONF首次對SDN做出了定義，即“SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò )架構，其設計理念是將網(wǎng)絡(luò )的控制平面與數據轉發(fā)平面進(jìn)行分離，并實(shí)現可編程化控制?！睆闹锌梢钥闯鯯DN的三大特征：控制和轉發(fā)分離，網(wǎng)絡(luò )控制集中，網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放與可編程。Nick Mckeown教授團隊發(fā)明了控制層與轉發(fā)層之間的接口協(xié)議OpenFlow，邁出了網(wǎng)絡(luò )可編程的第一步。

  雖然OpenFlow技術(shù)本身有其局限性，除了在數據中心和園區網(wǎng)得到一定應用外，并未在電信網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域得到更大規模的推廣應用。但SDN技術(shù)思想已深入人心，采用SDN架構理念，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )集中控制和能力開(kāi)放，成為了全球各大電信運營(yíng)商和云服務(wù)商一致?lián)肀У木W(wǎng)絡(luò )轉型方向。

  不同于學(xué)術(shù)界的狹義SDN，工業(yè)界實(shí)際上是在發(fā)展廣義SDN，也就是南向接口不局限于OpenFlow協(xié)議，也可以不對底層網(wǎng)絡(luò )設備大動(dòng)干戈，只是在網(wǎng)絡(luò )管理控制和能力開(kāi)放上增強。這其實(shí)是開(kāi)放與封閉的折中，網(wǎng)絡(luò )的可編程和開(kāi)放性局限于網(wǎng)絡(luò )控制平面，轉發(fā)平面依然采用功能固定的包處理硬件。

  SDN的理想主義者是不會(huì )就此止步的，為推動(dòng)轉發(fā)平面的可編程，Nick Mckeown教授等SDN先驅們2015年又發(fā)明了用于數據平面的新一代編程語(yǔ)言P4，解決了OpenFlow編程能力不足和擴展性差等問(wèn)題，推動(dòng)SDN邁向下一代。

  P4產(chǎn)業(yè)化今天還處于發(fā)展初期，谷歌率先在其商用網(wǎng)絡(luò )中采用P4技術(shù)，AT&T也在網(wǎng)絡(luò )中安裝了基于P4的白盒交換機，P4可編程芯片初創(chuàng )公司Barefoot Networks在2019年6月被Intel收購，P4的發(fā)展潛力已顯現，但長(cháng)期商業(yè)成功還有待進(jìn)一步觀(guān)察。

  最早定義SDN的ONF經(jīng)過(guò)重組后依然在堅持“解耦”與“開(kāi)源”的理想主義路線(xiàn)，在包括中國聯(lián)通的多個(gè)電信運營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)支持下，ONF開(kāi)展了CORD(電信局重構為數據中心)等多個(gè)顛覆性的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)源項目，P4也是其積極推動(dòng)的工作之一。

  與SDN相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)重要概念是網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化NFV，NFV由以運營(yíng)商為主體的電信標準組織ETSI所提出。2012年ETSI發(fā)布NFV白皮書(shū)，提出了NFV的目標和行動(dòng)計劃。

  NFV的特點(diǎn)是軟硬件解耦、硬件通用化和設備功能軟件化。NFV希望借助云計算虛擬化技術(shù)，通過(guò)采用標準商用服務(wù)器、存儲器和交換機來(lái)承載各類(lèi)軟件化的網(wǎng)絡(luò )功能(VNF)，從而替代軟硬件一體的專(zhuān)有電信網(wǎng)絡(luò )設備。

  隨著(zhù)近年云原生技術(shù)的發(fā)展，云虛擬化將走向容器化，虛擬網(wǎng)絡(luò )功能將走向微服務(wù)化。NFV的理想是實(shí)現虛擬網(wǎng)絡(luò )功能層、云虛擬化層和硬件設備層的三層解耦，各層可獨立發(fā)展和創(chuàng )新，尤其是希望與應用關(guān)聯(lián)度最大的網(wǎng)絡(luò )功能層能徹底開(kāi)放，讓更多的創(chuàng )新者參與研發(fā)和提供VNF，激發(fā)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)創(chuàng )新活力。

  但在實(shí)踐中，由于三層解耦的復雜性和系統集成的高難度，許多運營(yíng)商又退而求其次，僅追求軟硬件兩層解耦，網(wǎng)絡(luò )功能層與虛擬化層由同一廠(chǎng)商提供，如同操作系統與應用都被同一廠(chǎng)商所控制的計算機，開(kāi)放的效果大打折扣。

  SDN與NFV是既有區別又緊密關(guān)聯(lián)的概念，SDN和NFV分別側重網(wǎng)絡(luò )連接能力和網(wǎng)絡(luò )設備功能，因此SDN主要與傳送承載網(wǎng)相關(guān)，NFV主要與核心業(yè)務(wù)網(wǎng)相關(guān)。SDN/NFV兩個(gè)詞通常放到一起。

  3、SDN/NFV正在重構電信網(wǎng)絡(luò )

  SDN/NFV概念出現后，各大運營(yíng)商先后制定基于SDN/NFV和云的網(wǎng)絡(luò )轉型戰略，2013年AT&T發(fā)布的Domain2.0戰略是其中的典范，AT&T提出到2020年網(wǎng)絡(luò )軟件化率要達到75%的目標。

  中國聯(lián)通2013年開(kāi)始網(wǎng)絡(luò )轉型研究工作，2015年正式發(fā)布新一代網(wǎng)絡(luò )架構CUBE-Net2.0白皮書(shū)，CUBE-Net 2.0是面向云端雙中心的解耦與集約型網(wǎng)絡(luò )架構，旨在基于SDN、NFV和云進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )重構，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)(NaaS)，通過(guò)“解耦”增強網(wǎng)絡(luò )靈活性和開(kāi)放性，通過(guò)“集約”降低成本和提升效率。而后進(jìn)一步明確了以網(wǎng)絡(luò )“四化”轉型(SDN化，虛擬化，云化，智能化)成就5G未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展思路。

  基于近年來(lái)中國聯(lián)通SDN/NFV網(wǎng)絡(luò )轉型技術(shù)研究與工程實(shí)踐，我的總體體會(huì )有這兩點(diǎn)：

  一是SDN/NFV已在電信網(wǎng)絡(luò )中得到成功應用，顯示了巨大優(yōu)勢，并成為了構建5G等新一代網(wǎng)絡(luò )的不二選擇。SDN與NFV相比，總體看SDN應用部署走在了前面，而NFV需要伴隨5G核心網(wǎng)的建設才能有更大發(fā)展;

  二是目前電信網(wǎng)絡(luò )中的SDN/NFV部署只是廣義的SDN/NFV，離理想模式還有很大距離?；谕ㄓ糜布?白盒)與開(kāi)源軟件構建電信網(wǎng)絡(luò )依然面臨巨大技術(shù)和商業(yè)挑戰，在這一點(diǎn)上電信運營(yíng)商要落后于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及云服務(wù)商。

  中國聯(lián)通實(shí)現承載網(wǎng)絡(luò )SDN化的工作走在了行業(yè)前列，2016年首次提出構建基于SDN的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)CUII(China Unicom Industrial Internet)，CUII成為與中國聯(lián)通公眾互聯(lián)網(wǎng)China169并列、專(zhuān)注于服務(wù)政企客戶(hù)的高等級互聯(lián)網(wǎng)基礎設施。

  當然我們的SDN工作重心主要在控制平面和業(yè)務(wù)產(chǎn)品，自主研制了適用于超大規模異構網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )控制和協(xié)同器(通俗一點(diǎn)，也可稱(chēng)其為網(wǎng)絡(luò )操作系統)。

  SDN集中控制極大提升了網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的靈活性和敏捷性，并通過(guò)能力開(kāi)放實(shí)現了與公有云服務(wù)的集成，提供了云聯(lián)網(wǎng)等業(yè)界領(lǐng)先的云網(wǎng)一體化服務(wù)產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品在這次抗擊新冠肺炎疫情中也發(fā)揮了重要支撐保障作用，為眾多政府和醫療機構提供了快速靈活的云網(wǎng)服務(wù)。

  繼CUII后，SDN也全面應用于中國聯(lián)通公眾IP網(wǎng)及傳送網(wǎng)等領(lǐng)域。2020年，中國聯(lián)通IP網(wǎng)絡(luò )及OTN光傳送網(wǎng)將實(shí)現100%的SDN化。

  近年來(lái)，中國聯(lián)通在NFV領(lǐng)域也進(jìn)行了積極探索，在物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)和4G核心網(wǎng)中部分引入了NFV。隨著(zhù)5G核心網(wǎng)建設，NFV應用的爆發(fā)點(diǎn)即將到來(lái)。

  三、5G的理想與挑戰

  1、萬(wàn)物智聯(lián)：5G的理想

  5G是今天電信行業(yè)甚至整個(gè)ICT行業(yè)最大的熱點(diǎn)，也是國家戰略的重要關(guān)注點(diǎn)。

  5G定義了eMBB(增強的移動(dòng)寬帶)、uRLLC(高可靠和低時(shí)延)和mMTC(大規模的機器連接)三大類(lèi)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，幾乎涵蓋了今天所能想象得到的業(yè)務(wù)應用領(lǐng)域。

  5G的接入速率、時(shí)延、連接密度這幾個(gè)關(guān)鍵指標與4G相比都有10倍量級的提升，這是一個(gè)很顯著(zhù)的技術(shù)進(jìn)步。

  回顧移動(dòng)通信發(fā)展史，每10年技術(shù)標準發(fā)生一次升級換代。

  上世紀80年代的1G是模擬話(huà)音通信，90年代的2G是數字話(huà)音通信，本世紀的3G使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )從TDM發(fā)展到IP化階段，并且幸逢喬布斯發(fā)明了智能手機，迎來(lái)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，4G又為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動(dòng)視頻提供了更強的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。3G/4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)尚屬于消費互聯(lián)網(wǎng)階段，應用以面向個(gè)人用戶(hù)的生活和娛樂(lè )為主。

  與以往不同，今天產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下一波，5G的發(fā)展重心和業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)將在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，實(shí)現萬(wàn)物智聯(lián)是5G的理想，也是5G的最大價(jià)值所在，5G獨特的技術(shù)優(yōu)勢對社會(huì )和行業(yè)數字化轉型有巨大吸引力。

  5G在這次新冠肺炎疫情防控中的積極貢獻有目共睹，不但有力支撐了遠程醫療，在遠程教育、遠程辦公、視頻直播、融合媒體、自動(dòng)駕駛、無(wú)人機應用、復工復產(chǎn)技術(shù)支持等方面也發(fā)揮了重要作用。

  總之，5G不僅是移動(dòng)通信的下一代，5G是各類(lèi)無(wú)線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò )及IT新技術(shù)的融合和集成;5G不僅是技術(shù)變革，更是產(chǎn)業(yè)融合、跨界拓展和生態(tài)重構的新機遇，萬(wàn)物互聯(lián)使得5G應用充滿(mǎn)想象空間;5G是未來(lái)的大產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)邊界遠遠超越傳統的移動(dòng)通信;5G是國際科技競爭的新戰場(chǎng)，各國、各大企業(yè)正在展開(kāi)角逐。

  全球統一的5G技術(shù)標準已基本確立。雖然5G在無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)上沒(méi)有明顯的革命，僅是多種演進(jìn)性創(chuàng )新技術(shù)的集成，但5G網(wǎng)絡(luò )體系發(fā)生了革命性變化。

  5G網(wǎng)絡(luò )主要包括5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和核心網(wǎng)5GC，5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的新空口 NR采用了大規模天線(xiàn)、新型調制與編碼、CU/DU分離等多個(gè)創(chuàng )新的無(wú)線(xiàn)傳輸及架構技術(shù)來(lái)提高頻譜效率和接入速率，并增強系統的靈活性和適應性。

  5G在網(wǎng)絡(luò )體系上的革命主要體現在核心網(wǎng)，5G核心網(wǎng)采用了基于云原生的服務(wù)化架構(SBA)，是基于NFV/SDN的云化網(wǎng)絡(luò )。邊緣計算MEC成為了5G網(wǎng)絡(luò )中的內生基礎網(wǎng)元，是5G網(wǎng)絡(luò )不可或缺的關(guān)鍵部分。針對不同的業(yè)務(wù)應用，5G提出了提供網(wǎng)絡(luò )切片(Network Slicing)服務(wù)的理念和方法，即為不同的業(yè)務(wù)應用提供獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)資源。

  總之，5G網(wǎng)絡(luò )架構由于引入了云計算等IT技術(shù)思想，是通信網(wǎng)絡(luò )由IP化向IT化轉型的重大進(jìn)步。

  與以往幾代移動(dòng)通信在標準完善后再進(jìn)行設備研制和商用部署不同，由于社會(huì )對5G的巨大期望，5G采用了邊標準制定、邊設備研發(fā)、邊商用部署的快進(jìn)模式。

  雖然5G已經(jīng)商用，但其協(xié)議標準依然在持續演進(jìn)中，目前全球5G研發(fā)、試驗和商用部署采用的都是5G第一版本標準3GPP R15版本，更完整的R16版本預計到2020年上半年完成。

  R15版本主要面向eMBB應用場(chǎng)景，高清視頻、AR/VR等將是5G的首發(fā)業(yè)務(wù)應用。R16以及后續R17版本將進(jìn)一步完善uRLLC和mMTC，推動(dòng)5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用的發(fā)展。

  5G不是單獨的存在，5G只是提供了高帶寬、低時(shí)延和大連接的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，5G的作用需要與人工智能、云計算、大數據、區塊鏈、邊緣計算等新一代信息技術(shù)相結合，也需要依托底層光纖網(wǎng)絡(luò )，也就是5G+ABCDEF(AI+ Blockchain+ Cloud+ bigData+ EdgeComputing+ Fiber)，才能釋放出改變社會(huì )的強大力量。

  2019年是中國5G元年，2019年6月國家向三大電信運營(yíng)商和中國廣電發(fā)放了5G牌照。截至2019年底中國的三大運營(yíng)商共建成5G基站13萬(wàn)個(gè)，5G已穩步前進(jìn)，預計到2020年底我國的5G基站數將達到70萬(wàn)左右。

  從全球看，截至2019年底，已有34個(gè)國家的61家運營(yíng)商啟動(dòng)了5G商用。5G時(shí)代已來(lái)，勢不可擋，機遇與挑戰并存。

  2、5G發(fā)展的商業(yè)與技術(shù)挑戰

  面對5G，運營(yíng)商還有許多待解的困惑和難題，5G投資巨大，標準與技術(shù)尚在發(fā)展，商業(yè)模式和盈利點(diǎn)也不十分清晰。

  (1)商業(yè)挑戰

  GSMA預測全球電信運營(yíng)業(yè)未來(lái)5年的年收入增長(cháng)率僅有1%左右，5G短期內還難以拉動(dòng)運營(yíng)商業(yè)務(wù)的增長(cháng)。

  傳統的流量經(jīng)營(yíng)模式在5G時(shí)代難以為繼，因為隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的提速降費和OTT應用的繁榮， ICT行業(yè)價(jià)值日趨向OTT偏移，OTT的增長(cháng)速度和利潤率要遠高于電信運營(yíng)商。運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )經(jīng)營(yíng)所獲得的收益與網(wǎng)絡(luò )所承載的OTT業(yè)務(wù)價(jià)值沒(méi)有相關(guān)性，而且隨著(zhù)業(yè)務(wù)OTT化，用戶(hù)與運營(yíng)商之間的關(guān)聯(lián)度也在日趨減弱，運營(yíng)商增量不增收的問(wèn)題愈發(fā)突出。

  2019年我國電信業(yè)務(wù)收入增長(cháng)僅為0.8%，但移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量的增長(cháng)卻高達71.6%。事實(shí)上全球運營(yíng)商都陷入了增長(cháng)乏力的狀態(tài)。5G的到來(lái)，意味著(zhù)更大的帶寬和流量，如果沿襲傳統互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的流量經(jīng)營(yíng)模式，運營(yíng)商的困局只能進(jìn)一步加劇，一方面用戶(hù)沒(méi)有意愿為流量的增加付出更多的費用，另一方面更好的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境更有利于OTT的業(yè)務(wù)創(chuàng )新和鞏固其應用壟斷優(yōu)勢。

  5G未來(lái)的業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，在萬(wàn)物智聯(lián)的藍海市場(chǎng)。運營(yíng)商對2B市場(chǎng)寄予很大的希望，但2B市場(chǎng)有著(zhù)與2C市場(chǎng)不同的規律，2B市場(chǎng)的個(gè)性化、碎片化強，對行業(yè)知識要求高，商業(yè)模式多樣，而且2B市場(chǎng)中ICT玩家多樣，垂直行業(yè)自身、系統集成商、設備制造商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、云服務(wù)商與電信運營(yíng)商都可能參與該市場(chǎng)，運營(yíng)商的話(huà)語(yǔ)權有限。

  運營(yíng)商缺乏在垂直行業(yè)中的技術(shù)和應用積累，運營(yíng)商過(guò)去在2B市場(chǎng)中主要充當提供基礎網(wǎng)絡(luò )資源的管道商角色，未來(lái)運營(yíng)商在潛力巨大的新興2B市場(chǎng)ICT服務(wù)中能獲得多大的市場(chǎng)份額還是一個(gè)未知數。

  雖然運營(yíng)商強大的渠道和線(xiàn)下服務(wù)能力，以及作為超大型企業(yè)的信譽(yù)和安全保障，對許多政企客戶(hù)依然有很大吸引力，但長(cháng)遠看，運營(yíng)商必須通過(guò)自身能力沉淀，在部分2B市場(chǎng)建立起產(chǎn)品和業(yè)務(wù)的足夠競爭力以及對生態(tài)合作的掌控力，方能獲得持久的商業(yè)成功。

  即便是運營(yíng)商最擅長(cháng)的網(wǎng)絡(luò )能力經(jīng)營(yíng)，如果沒(méi)有能滿(mǎn)足行業(yè)客戶(hù)個(gè)性化需求的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)產(chǎn)品，也將四面楚歌，許多玩家都在覬覦5G專(zhuān)網(wǎng)市場(chǎng)。

  (2)投資挑戰

  5G由于使用了更高的無(wú)線(xiàn)電頻率，尤其還要引入毫米波頻段，基站數量自然要大于4G，將來(lái)小基站(Small Cell)也將更大規模的部署，另外帶寬和速率的提升必然帶來(lái)功耗的增加，因此5G的建設與運營(yíng)成本將明顯高于4G。

  關(guān)于5G的投資預測，各大研究咨詢(xún)機構有不同的數據，即使從保守的研究數據來(lái)看，其投資也將達到4G的1.4倍左右。對于業(yè)務(wù)收入和利潤增長(cháng)陷入困境的電信運營(yíng)商，這將是巨大的壓力，而運營(yíng)商的資金能力將直接影響到5G網(wǎng)絡(luò )建設的速度和規模。

  中國電信與中國聯(lián)通在2019年9月宣布實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )共建共享，即在全國范圍內合作共建一張5G接入網(wǎng)絡(luò )，其很大的動(dòng)機就是為了減輕雙方的投資壓力，通過(guò)雙方資源和資金的聚合快速完成網(wǎng)絡(luò )建設，增強網(wǎng)絡(luò )競爭力。

  (3)技術(shù)挑戰

  5G的高性能指標來(lái)源于對技術(shù)的高要求，而且5G將是電信網(wǎng)絡(luò )第一次向IT化的全面轉型，技術(shù)和運營(yíng)挑戰前所未有。雖然技術(shù)進(jìn)步使5G的能效比4G大幅度提高，但鑒于5G的大帶寬和高流量，單個(gè)5G基站能耗依然是4G基站的3~4倍。

  5G基站工作在更高的頻段，如何經(jīng)濟有效地實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的室外與室內覆蓋，也是要重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題。

  5G網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)模式有非獨立組網(wǎng)NSA和獨立組網(wǎng)SA兩種，所謂NSA模式就是僅部署5G基站，繼續利用4G核心網(wǎng)，而SA模式需要新建核心網(wǎng)5GC。NSA是5G商用的第一步，為更好支持垂直行業(yè)應用，充分釋放5G的技術(shù)優(yōu)勢，必然要采用SA模式。

  5G核心網(wǎng)絡(luò )基于NFV/SDN，這方面的部分問(wèn)題和挑戰我在前面已談到。邊緣計算MEC與網(wǎng)絡(luò )切片是5G網(wǎng)絡(luò )最重要的兩個(gè)服務(wù)特征，下面我再談?wù)勥@兩方面的挑戰和困惑。

  5G時(shí)代MEC的重要性凸現，超高清視頻、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等業(yè)務(wù)，提出了對網(wǎng)絡(luò )的大帶寬或低時(shí)延要求，因此需要通過(guò)在邊緣節點(diǎn)進(jìn)行流量卸載和本地處理來(lái)減輕骨干網(wǎng)的壓力，降低網(wǎng)絡(luò )時(shí)延，以及滿(mǎn)足用戶(hù)對數據與應用本地化的要求。但MEC如何發(fā)展，還面臨多個(gè)值得研究與探討的問(wèn)題。如下：

  (a)MEC部署位置問(wèn)題。MEC是部署在網(wǎng)絡(luò )的匯聚節點(diǎn)、基站位置還是用戶(hù)駐地?不同的地點(diǎn)選擇將帶來(lái)不同的成本、性能以及機房改造和管理難度;

  (b)邊緣計算與通信云以及移動(dòng)核心網(wǎng)的關(guān)系問(wèn)題。MEC與移動(dòng)核心網(wǎng)元UPF是集成還是分離部署?MEC是運營(yíng)商通信云基礎設施的一部分還是獨立的體系?不同的選擇帶來(lái)不同的運營(yíng)和管理方式;

  (c)MEC定位問(wèn)題。MEC是運營(yíng)商的基礎設施服務(wù)還是業(yè)務(wù)平臺服務(wù)?運營(yíng)商能否將邊緣基礎設施直接出租給OTT?簡(jiǎn)單的邊緣機房或帶寬出租最容易實(shí)現，但這將進(jìn)一步使運營(yíng)商淪為管道商，弱化運營(yíng)商對業(yè)務(wù)應用和產(chǎn)業(yè)價(jià)值的掌控力;

  (d)MEC組網(wǎng)問(wèn)題。MEC與基站、移動(dòng)核心網(wǎng)、公眾互聯(lián)網(wǎng)、骨干云節點(diǎn)以及企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)如何組網(wǎng)?MEC之間是否需要互聯(lián)?如何實(shí)現互聯(lián)?

  (e)MEC固移融合問(wèn)題。雖然ETSI將MEC的名稱(chēng)由移動(dòng)邊緣計算(Mobile Edge Computing)擴展到了多接入邊緣計算(Multi-access Edge Computing)，但由于目前大多數運營(yíng)商的固定與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )相互分離，二者的邊緣節點(diǎn)許多時(shí)候處在不同的地理位置，妨礙了融合MEC的實(shí)現;

  (f)MEC建設模式問(wèn)題。MEC的建設是采用自上而下的統一規劃建設模式還是采用自下而上的業(yè)務(wù)驅動(dòng)模式?這是典型的先有雞還是先有蛋的難題。

  總之，MEC技術(shù)與商業(yè)模式的多樣性與不確定性一直困擾MEC的發(fā)展。

  網(wǎng)絡(luò )切片是5G網(wǎng)絡(luò )服務(wù)2B市場(chǎng)的重要手段。5G網(wǎng)絡(luò )切片針對不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景分配不同的虛擬資源，為用戶(hù)提供所需的差異化服務(wù)。不同切片相互隔離、互不影響，網(wǎng)絡(luò )切片可以獨立運營(yíng)，并可以根據租戶(hù)需求對網(wǎng)絡(luò )功能進(jìn)行定制。

  網(wǎng)絡(luò )切片的理念很好，但由于端到端網(wǎng)絡(luò )切片涉及到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)、核心網(wǎng)和承載網(wǎng)等多個(gè)層面，有賴(lài)全局協(xié)同和統一管理，尤其是無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)切片的標準尚未完善，成為實(shí)現網(wǎng)絡(luò )切片的一大瓶頸。此外，5G網(wǎng)絡(luò )切片能否完全滿(mǎn)足2B市場(chǎng)對行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)的質(zhì)量、安全和定制化需求，還有待市場(chǎng)檢驗。

  四、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)開(kāi)放的探索

  移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )建設中最大的投資來(lái)自基站，基站一直是封閉體系，由單廠(chǎng)商進(jìn)行軟硬件研發(fā)集成后提供給運營(yíng)商。實(shí)現基站(無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)RAN)架構的開(kāi)放近年受到了電信運營(yíng)商以及新興通信技術(shù)提供商的很大關(guān)注和積極推動(dòng)，盡管基于通用硬件平臺和軟硬解耦模式研制白盒化基站在技術(shù)上有較大挑戰，但也取得了可喜的進(jìn)展，沃達豐等部分運營(yíng)商已宣布今年將進(jìn)行OpenRAN的規模商用。

  1、TIP OpenRAN項目和O-RAN聯(lián)盟正在推動(dòng)白盒化基站的發(fā)展

  開(kāi)放RAN領(lǐng)域目前有兩個(gè)很重要的開(kāi)源項目，一個(gè)是TIP旗下的OpenRAN項目,另一個(gè)是O-RAN聯(lián)盟。

  (1)OpenRAN項目

  介紹OpenRAN前，先要介紹TIP。

  Facebook作為互聯(lián)網(wǎng)巨頭有著(zhù)龐大的數據中心及相關(guān)網(wǎng)絡(luò )基礎設施，在其自身計算及網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設中大量采用開(kāi)源與白盒方式。

  2012年Facebook發(fā)起了開(kāi)源計算項目OCP，成為了全球最大的數據中心服務(wù)器、存儲器、交換機等硬件開(kāi)源社區。我國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與電信運營(yíng)商在國內也建立了類(lèi)似的開(kāi)源組織ODCC。

  但互聯(lián)網(wǎng)巨頭的開(kāi)源雄心不只在數據中心，也想用開(kāi)源方式顛覆傳統電信網(wǎng)絡(luò )設備。于是，2016年Facebook又聯(lián)合部分電信運營(yíng)商發(fā)起了面向電信基礎設施的開(kāi)源項目TIP(Telecom Infrastructure Project)，TIP項目涵蓋了接入網(wǎng)、傳送網(wǎng)和核心業(yè)務(wù)網(wǎng)三大領(lǐng)域，目前TIP已有超過(guò)500家成員，包括運營(yíng)商、設備商、系統集成商以及創(chuàng )新技術(shù)提供商等。

  TIP于2017年發(fā)起OpenRAN項目，致力于白盒化基站研發(fā)，希望通過(guò)模塊化方式在提升網(wǎng)絡(luò )靈活性同時(shí)實(shí)現無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的低成本建設和運營(yíng)，許多IT廠(chǎng)商和無(wú)線(xiàn)技術(shù)創(chuàng )新公司參與到該項目的研發(fā)和軟硬件提供。TIP又于2018年啟動(dòng)OpenRAN 5G NR重點(diǎn)項目，切入5G基站領(lǐng)域。

  (2)O-RAN聯(lián)盟

  2018年2月，中國移動(dòng)、美國AT&T、德國電信、日本NTT Docomo以及法國Orange聯(lián)合發(fā)起O-RAN聯(lián)盟，旨在推動(dòng)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的開(kāi)放，主要工作包括：推動(dòng)RAN虛擬化與智能化;定義API和接口，推動(dòng)標準化和開(kāi)源，支持靈活組網(wǎng)和更豐富、優(yōu)質(zhì)的業(yè)務(wù);研究軟件開(kāi)源和硬件參考設計，保障復用和共享，提高聯(lián)合創(chuàng )新能力，降低產(chǎn)業(yè)成本。

  目前，O-RAN聯(lián)盟已有24家運營(yíng)商成員和137家廠(chǎng)商成員。2019年6月，我國三大運營(yíng)商聯(lián)合發(fā)布O-RAN的《開(kāi)放參考設計理念、進(jìn)展及未來(lái)演進(jìn)策略》，2019年11月，我國三大運營(yíng)商又聯(lián)合成立開(kāi)放無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備測試和集成中心OTIC，旨在加速本地產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展和促進(jìn)5G開(kāi)放基站產(chǎn)品成熟。

  OpenRAN項目側重軟硬件設備的研制實(shí)操，而O-RAN聯(lián)盟側重架構標準化和接口開(kāi)放工作，最近OpenRAN項目和O-RAN聯(lián)盟宣布了一項聯(lián)絡(luò )協(xié)議，雙方開(kāi)展合作，以確保在開(kāi)發(fā)可互操作的開(kāi)放RAN解決方案方面的一致性，如OpenRAN 5G NR基站平臺需求文件就包含對O-RAN規范的引用，雙方還擬進(jìn)行聯(lián)合測試和集成工作。

  在TIP OpenRAN項目和O-RAN聯(lián)盟的推動(dòng)下，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放工作取得了積極進(jìn)展。尤其是TIP OpenRAN項目在沃達豐、西班牙電信和日本新興運營(yíng)商Rakuten等運營(yíng)商的落地驗證和逐步商用顯示了開(kāi)放無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的可行性。

  無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放的難點(diǎn)也是關(guān)鍵，開(kāi)放RAN能增強組網(wǎng)的靈活性和敏捷性，豐富設備供應產(chǎn)業(yè)鏈，降低網(wǎng)絡(luò )建設和運營(yíng)成本，并有利于5G時(shí)代運營(yíng)商向垂直行業(yè)用戶(hù)提供定制化網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。

  2、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)開(kāi)放的挑戰

  開(kāi)放RAN還處在商用初級階段，盡管取得了令人興奮的進(jìn)展，依然面臨多方面的挑戰。

  (1)成本優(yōu)勢短期不顯著(zhù)

  開(kāi)放架構下，參與基站研發(fā)的廠(chǎng)商包含軟件/硬件/RRU提供商以及系統集成商，照顧到研發(fā)鏈上各廠(chǎng)商的利益，在形成規模效應前，白盒基站的成本優(yōu)勢還不明顯。當然一旦進(jìn)入規模應用，其成本優(yōu)勢應該是突出的。

  (2)宏基站應用還不成熟

  基站設備應用場(chǎng)景眾多，不同場(chǎng)景下功能和性能需求差異性大，目前OpenRAN項目成果在國外主要應用在城郊或偏遠地區，而國內三大運營(yíng)商則聚焦于室內白盒微站的研發(fā)。支持大帶寬、大連接數的開(kāi)放架構宏基站還有待驗證和產(chǎn)品成熟。

  (3)性能還有待提升

  基站對設備功耗、體積、穩定性和散熱等指標要求極高。傳統基站大量采用ASIC、DSP或SoC等，性能更有保障。而基于通用平臺和軟硬解耦的基站，在性能上尚需進(jìn)一步提升。

  (4)對運營(yíng)商集成和運營(yíng)能力要求高

  網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放需要運營(yíng)商自身具備較強的自主研發(fā)、集成和運營(yíng)能力。

  (5)傳統設備商的抵觸

  白盒與開(kāi)源將打破舊有的設備供應鏈格局，處于主導地位的傳統設備商自然會(huì )產(chǎn)生抵觸。開(kāi)放架構下，如何保障各方利益，如何平衡開(kāi)源和專(zhuān)利保護也是很大的挑戰。

  五、5G開(kāi)放之路的思考

  5G的大幕已拉開(kāi)，5G應該是一個(gè)開(kāi)放的大舞臺，下一步就看戲誰(shuí)來(lái)演?戲如何演?

  5G不只是電信運營(yíng)商的5G，而是全社會(huì )的5G，是信息社會(huì )開(kāi)放創(chuàng )新的大平臺。如何集合社會(huì )創(chuàng )新力量共同推動(dòng)5G發(fā)展，如何通過(guò)開(kāi)放生態(tài)激活電信行業(yè)自身的改革動(dòng)力和創(chuàng )新活力，值得思考。

  “開(kāi)放”是一個(gè)很大的話(huà)題，從不同角度和維度有不同的理解，這里僅從如下幾個(gè)方面談?wù)剛€(gè)人的粗淺看法。

  1、能力開(kāi)放：構建網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放平臺，賦能社會(huì )數字化轉型

  5G網(wǎng)絡(luò )不僅有大帶寬、低時(shí)延的連接能力，還包含差異化服務(wù)QoS能力，計費能力，大數據能力，定位能力，網(wǎng)絡(luò )管控能力，網(wǎng)絡(luò )安全防護，邊緣算力，邊緣智能，視頻分發(fā)，網(wǎng)絡(luò )切片等多種多樣的服務(wù)能力。但由于電信網(wǎng)絡(luò )體系的封閉和各種能力的相互分割，電信網(wǎng)絡(luò )所蘊含的豐富能力未能充分釋放，養在深閨人未知，難以被應用開(kāi)發(fā)者靈活使用。

  反觀(guān)互聯(lián)網(wǎng)和云計算服務(wù)行業(yè)，有統一的開(kāi)發(fā)環(huán)境和標準的開(kāi)放接口，通過(guò)平臺匯聚了強大的應用開(kāi)發(fā)者，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)應用的繁榮。5G時(shí)代電信運營(yíng)商應該構建統一的網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放平臺，實(shí)施網(wǎng)絡(luò )服務(wù)平臺化戰略，打造標準化的網(wǎng)絡(luò )能力API接口，以APP方式將更多的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)要素開(kāi)放，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)(NaaS)，賦能應用開(kāi)發(fā)創(chuàng )新和社會(huì )數字化轉型。

  2、架構開(kāi)放：推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )功能部件解耦，打造積木式開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )架構

  5G是電信網(wǎng)絡(luò )全面IT化轉型的歷史性機會(huì )，互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)商以及新興電信運營(yíng)商(如日本Rakuten)在打造開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )上的成功經(jīng)驗也為運營(yíng)商提供了樣板，其對開(kāi)源與白盒的大規模使用有可能改變網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)的游戲規則。更加開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )架構能更好地促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)創(chuàng )新和業(yè)務(wù)應用創(chuàng )新，形成更加豐富和更具競爭性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，也有助于降低網(wǎng)絡(luò )建設成本，提升資源利用效率。

  5G在體系結構和技術(shù)標準上已為網(wǎng)絡(luò )功能部件解耦奠定了基礎，但在具體操作和工程實(shí)踐中尚面臨許多挑戰。運營(yíng)商還需要以更大的力度推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )向著(zhù)解耦和開(kāi)放的目標邁進(jìn)，包括：NFV的三層解耦，數據平面可編程的SDN，模塊化的開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò )，云原生技術(shù)在網(wǎng)絡(luò )中的應用，開(kāi)源與白盒產(chǎn)品的推廣，5G核心網(wǎng)元UPF的開(kāi)放，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)RAN的開(kāi)放，等等。

  開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )是電信運營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的靈活性、敏捷性和高效性等方面追趕互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)商的關(guān)鍵，是順應網(wǎng)絡(luò )技術(shù)變革趨勢的自然選擇。

  當然，網(wǎng)絡(luò )架構開(kāi)放和部件解耦也意味更為復雜的互聯(lián)互通和系統集成工作，運營(yíng)商需要進(jìn)一步增強自主研發(fā)和集成能力，處于技術(shù)主導地位的設備制造商也要從通信產(chǎn)業(yè)長(cháng)遠發(fā)展的角度，給予運營(yíng)商開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )轉型更大的支持，構建一個(gè)更富活力、更加健康和可持續的技術(shù)開(kāi)放產(chǎn)業(yè)生態(tài)，避免傳統電信產(chǎn)業(yè)的“柯達時(shí)刻”。

  3、網(wǎng)建開(kāi)放：倡導網(wǎng)絡(luò )共建共享，集合社會(huì )力量做大做強5G網(wǎng)絡(luò )

  共享經(jīng)濟是這個(gè)時(shí)代最顯著(zhù)的特征之一。

  中國鐵塔的成立實(shí)現了通信鐵塔等基礎設施資源的共享，中國電信與中國聯(lián)通在5G網(wǎng)絡(luò )上的共建共享為整個(gè)行業(yè)樹(shù)立了很好的樣板。

  在運營(yíng)商自有資金受限的形勢下，動(dòng)員社會(huì )資金投入5G建設與發(fā)展，對做大5G產(chǎn)業(yè)大有裨益?？梢赃M(jìn)一步探討采用共建共享甚至眾包模式，吸引更廣泛的社會(huì )資金和創(chuàng )新力量進(jìn)入5G領(lǐng)域，加速5G的發(fā)展。如鼓勵用戶(hù)自建小基站，自建邊緣節點(diǎn)，社區或行業(yè)用戶(hù)可自建局域5G網(wǎng)絡(luò )，這些單點(diǎn)或局域5G基礎設施可在一定的可信和安全機制保障下實(shí)現互聯(lián)和接入運營(yíng)商5G大網(wǎng)。

  邊緣計算對5G發(fā)展非常關(guān)鍵，算力也是人工智能和大視頻發(fā)展的基礎依托，而且社會(huì )上存在大量的分布式算力資源，為邊緣計算的共建共享奠定了一定基礎。

  研究機構預測到2022年，全球的中心化算力總計不會(huì )超過(guò)12%，分布式算力將超過(guò)88%，如果能通過(guò)開(kāi)放合作，集合全社會(huì )算力，運營(yíng)商可以轉型為“算力+網(wǎng)絡(luò )”服務(wù)的算網(wǎng)運營(yíng)商，這樣既能減輕運營(yíng)商在MEC上的投資壓力，又可以將依托在社會(huì )化算力上的業(yè)務(wù)應用納入運營(yíng)商的服務(wù)體系，拓展運營(yíng)商的業(yè)務(wù)市場(chǎng)。

  當然，要能夠順利實(shí)現網(wǎng)絡(luò )共建共享，前面談到的網(wǎng)絡(luò )架構開(kāi)放和接口標準化是必要條件，而且要建立更加自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò )智能運維體系。

  更長(cháng)遠看，除了可以實(shí)現基站、光纖、邊緣節點(diǎn)、局房、基礎網(wǎng)絡(luò )等信息基礎設施的共建共享外，還可進(jìn)一步實(shí)現動(dòng)態(tài)頻譜管理和頻譜資源共享。

  4、產(chǎn)業(yè)開(kāi)放：打破傳統產(chǎn)業(yè)邊界，實(shí)現跨界融合和生態(tài)開(kāi)放

  電信業(yè)作為國家嚴格管制的基礎性服務(wù)行業(yè)，體系一直較為封閉。雖然我國三大運營(yíng)商之間的市場(chǎng)競爭這么多年非常激烈，練就了競爭內功，但運營(yíng)商在包括互聯(lián)網(wǎng)、云計算等在內的整個(gè)ICT產(chǎn)業(yè)中的競爭力、話(huà)語(yǔ)權和影響力卻在不斷下降。

  5G的萬(wàn)物互聯(lián)特性將引發(fā)產(chǎn)業(yè)的跨界融合，這為運營(yíng)商實(shí)現業(yè)務(wù)轉型和拓展新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng )造了前所未有的機會(huì )。社會(huì )和行業(yè)數字化轉型對ICT需求巨大，如果電信運營(yíng)商能夠通過(guò)強化自身創(chuàng )新能力、團結生態(tài)合作伙伴以及利用資本手段切入數字化轉型市場(chǎng)，將可能獲得新的發(fā)展空間。如運營(yíng)商可借助網(wǎng)絡(luò )能力拓展云網(wǎng)一體服務(wù)，可深入邊緣計算市場(chǎng)拓展算網(wǎng)一體服務(wù)(計算與網(wǎng)絡(luò )深度融合)，可提供定制化的2B專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )服務(wù)(定制化的本地基礎設施、邊緣云、差異化管道、頻率、基站、建維服務(wù)等)。

  跨界融合既帶來(lái)了跨界新機會(huì )，也帶來(lái)了跨界新競爭。運營(yíng)商的傳統業(yè)務(wù)領(lǐng)地也可能被OTT們、系統集成商們甚至設備制造商跨界顛覆。而且OTT巨頭對創(chuàng )新資源和平臺的壟斷力越來(lái)越強，運營(yíng)商只有打造比傳統互聯(lián)網(wǎng)更加平等開(kāi)放的價(jià)值分享和開(kāi)放創(chuàng )新環(huán)境，重新將更多的草根創(chuàng )新力量吸納進(jìn)來(lái)，并利用5G視頻、5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等大帶寬、低時(shí)延業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )性能高度依賴(lài)的新特點(diǎn)，在新環(huán)境中推動(dòng)5G原生業(yè)務(wù)應用創(chuàng )新，才有可能在5G時(shí)代建立有別于OTT的差異化競爭優(yōu)勢，實(shí)現運營(yíng)商在業(yè)務(wù)應用上的翻身。

  跨界融合不僅體現在業(yè)務(wù)應用，也體現在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)領(lǐng)域?；贗T技術(shù)思想的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)源與白盒解決方案被互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)商大量使用，正在試圖顛覆傳統的電信網(wǎng)絡(luò )設備模式，電信運營(yíng)商也希望建立更加開(kāi)放和更富競爭性的技術(shù)生態(tài)，吸引更多的創(chuàng )新力量參與通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研發(fā)，避免單一設備制造商的技術(shù)鎖定，獲得更大的技術(shù)選擇權、自主可控權和發(fā)展靈活性。雖然通信設備技術(shù)的開(kāi)放與封閉還存在博弈，但開(kāi)放的大趨勢是明顯的，只是達到目標的時(shí)間早晚問(wèn)題和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的時(shí)機成熟問(wèn)題。

  5、價(jià)值開(kāi)放：利用區塊鏈，建立互信的價(jià)值分享和開(kāi)放共贏(yíng)機制

  開(kāi)放的商業(yè)和技術(shù)成功有賴(lài)良好的互信合作和利益共享機制。要推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )資源共建共享的良性發(fā)展，就要進(jìn)行共享資源的權益化并建立可信的交易機制，無(wú)論是接入資源、邊緣算力資源、骨干云資源，還是稀缺的頻譜資源，都應該根據資源在創(chuàng )造價(jià)值中的貢獻度獲得相應的收益，同時(shí)根據對資源的占用付出相應的成本;同樣為促進(jìn)業(yè)務(wù)應用的繁榮，就要建立開(kāi)發(fā)者、應用平臺和用戶(hù)之間的利益公平交易機制。

  區塊鏈的到來(lái)為這一問(wèn)題的解決提供了很好的思路和技術(shù)手段，區塊鏈的去中心化和不可偽造、不可篡改特性，奠定了公平價(jià)值交易的基礎，而且避免了中心化寡頭壟斷可能帶來(lái)的不公正。

  長(cháng)遠看，區塊鏈還有望重構通信網(wǎng)絡(luò )架構和網(wǎng)絡(luò )流量經(jīng)營(yíng)商業(yè)模式。例如，可探討利用區塊鏈對網(wǎng)絡(luò )資源進(jìn)行價(jià)值化重構，將比特價(jià)值與其上所承載業(yè)務(wù)(如金融、支付、商務(wù)、游戲、社交等)的價(jià)值緊密關(guān)聯(lián)起來(lái)，這樣就能變信息管道為價(jià)值管道，變流量經(jīng)營(yíng)為價(jià)值交易。

  為此，需要構建基于區塊鏈的去中心化可信網(wǎng)絡(luò )基礎設施，將數據流價(jià)值通過(guò)區塊鏈通證(Token)體現，直接附加在網(wǎng)絡(luò )層數據包內，這樣使得網(wǎng)絡(luò )交換的過(guò)程就是價(jià)值交換的過(guò)程，從而實(shí)現5G從信息網(wǎng)絡(luò )到價(jià)值網(wǎng)絡(luò )的變革，將5G網(wǎng)絡(luò )打造為真正的數字經(jīng)濟平臺。

  在即將結束該文時(shí)，還有一個(gè)非常重要的問(wèn)題，那就是開(kāi)放與安全的關(guān)系。

  沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )安全就沒(méi)有國家安全，開(kāi)放之路到底是增強還是削弱網(wǎng)絡(luò )安全?到底是有利還是有損國家信息產(chǎn)業(yè)的自主可控?有空時(shí)我再專(zhuān)門(mén)寫(xiě)文章，談?wù)剬@一問(wèn)題的認識。

  這里我先簡(jiǎn)單表明幾個(gè)觀(guān)點(diǎn)：

  一是要堅持開(kāi)放式自主創(chuàng )新，融入全球技術(shù)體系，避免與發(fā)達國家在技術(shù)上脫鉤，同時(shí)不斷擴大自主技術(shù)在全球技術(shù)體系中的貢獻。

  二是要激發(fā)內生的創(chuàng )新活力，打造我國百花齊放、充滿(mǎn)生機的ICT技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在做大做強核心骨干企業(yè)同時(shí)，更要創(chuàng )造有利于中小型技術(shù)創(chuàng )新企業(yè)成長(cháng)的政策環(huán)境與發(fā)展環(huán)境，在全社會(huì )培育創(chuàng )新土壤。

  三是要高度重視核心芯片和基礎軟件的自主研發(fā)，積極扶持核心芯片和基礎軟件骨干企業(yè)，為國內ICT設備系統創(chuàng )新和業(yè)務(wù)應用創(chuàng )新提供自主可控的底層技術(shù)支撐，核心芯片和基礎軟件的發(fā)展也應該堅持產(chǎn)業(yè)開(kāi)放，在更廣泛的應用實(shí)踐中去完善和發(fā)展，積極融入開(kāi)源并主導開(kāi)源。

  Open-5G，開(kāi)放激創(chuàng )新，開(kāi)放增活力，開(kāi)放促發(fā)展，開(kāi)放強安全，開(kāi)放向未來(lái)!