引言
5G已經(jīng)到來(lái),隨之而來(lái)的是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方式的根本轉(zhuǎn)變。最初旨在用于5G下一代核心網(wǎng) (5G NGC)的服務(wù)化架構(gòu) (SBA) 與十年前開(kāi)始的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型舉措(即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 (NFV) 和軟件定義網(wǎng)絡(luò) (SDN))具有相同的含義。該架構(gòu)的主要特點(diǎn)是軟件化和模塊化。即使是少數(shù)正在使用5G NGC來(lái)支持商用獨(dú)立組網(wǎng)5G (5G SA) 的運(yùn)營(yíng)商,僅僅開(kāi)通5G SA網(wǎng)絡(luò)并不意味著它完成了5G NGC的部署,也不意味著它正在采用 SBA。鑒于截至2021年下半年,僅有不到10家運(yùn)營(yíng)商推出了商用5G SA服務(wù),隨著2022年SBA部署在5G SA中加速,以及一些標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)SBA理念用于5G網(wǎng)絡(luò)核心之外的領(lǐng)域,對(duì)于大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商及其供應(yīng)商來(lái)說(shuō),現(xiàn)在是時(shí)候去了解SBA對(duì)其網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)意味著什么了。
Omdia觀點(diǎn)
為5G網(wǎng)絡(luò)部署SBA是一場(chǎng)馬拉松,而不是短跑。同時(shí),它也并非全新的事物。SBA利用了近十年網(wǎng)絡(luò)軟件化的理念和最佳實(shí)踐。不過(guò),它將在漫長(zhǎng)的演進(jìn)道路上遇到一些阻礙。SBA主要從三個(gè)方面來(lái)改變運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的看法:
控制面和用戶面應(yīng)分離來(lái)支持它們進(jìn)行獨(dú)立擴(kuò)容,從而更好地調(diào)整控制面和用戶面組件的部署來(lái)適應(yīng)更廣泛的部署規(guī)模。
網(wǎng)絡(luò)功能主要是可以被其它網(wǎng)絡(luò)功能動(dòng)態(tài)使用的軟件服務(wù)(而不是硬件節(jié)點(diǎn))。
網(wǎng)絡(luò)功能應(yīng)為模塊化設(shè)計(jì),支持網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)現(xiàn)更大的靈活性,針對(duì)用例調(diào)整網(wǎng)絡(luò)功能規(guī)模并推動(dòng)更多同類最佳型部署。
隨著標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)將SBA理念擴(kuò)展到5G NGC之外的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范中,以及5G SA部署在2022-23年變得更加普遍,針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的SBA將繼續(xù)發(fā)展。供應(yīng)商領(lǐng)域也在發(fā)生變化,因?yàn)閭鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商的主導(dǎo)地位受到威脅,而威脅的來(lái)源并不是直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而是云平臺(tái)提供商。
這些云平臺(tái)提供商一直在增加網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面的影響力,到2021年上半年,有幾家運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)宣布將關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施交由這些云提供商托管。對(duì)于將基礎(chǔ)設(shè)施外包出去的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),它們的SBA部署經(jīng)驗(yàn)將與掌握自己平臺(tái)所有權(quán)的運(yùn)營(yíng)商有所不同。
隨著第三方承擔(dān)一些解決方案集成工作,部署更大規(guī)模的多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的可能性將會(huì)增加,并且可能通過(guò)外包部分基礎(chǔ)設(shè)施管理責(zé)任來(lái)幫助加快運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)的文化和技能轉(zhuǎn)型工作。這種外包方法的代價(jià)是失去對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施(傳統(tǒng)電信服務(wù)的核心)的控制。
主要信息
采用SBA最初與運(yùn)營(yíng)商針對(duì)5G SA服務(wù)部署5G NGC相關(guān)聯(lián)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面采用SBA將是一場(chǎng)馬拉松,而不是短跑,并且隨著運(yùn)營(yíng)商將SBA理念擴(kuò)展到更多的域中,并利用其模塊化性質(zhì)在初始的5G SA部署階段構(gòu)建附加功能,這將是一個(gè)不斷迭代的部署過(guò)程。
云平臺(tái)提供商日益成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一部分,并且是采用SBA的可選途徑之一。運(yùn)營(yíng)商可以繼續(xù)與其傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商合作來(lái)過(guò)渡到SBA,但越來(lái)越多的證據(jù)表明,在過(guò)渡過(guò)程中,一些運(yùn)營(yíng)商將開(kāi)始與亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù) (AWS)、微軟Azure和谷歌云平臺(tái) (GCP) 等超大規(guī)模公司(hyperscaler)合作。
理論上來(lái)說(shuō),SBA的模塊化性質(zhì)將使多供應(yīng)商解決方案更加普遍,但目前幾乎沒(méi)有任何相關(guān)跡象。最初的5G SA部署涉及幾家傳統(tǒng)供應(yīng)商。盡管Telenor Research已經(jīng)表明有可能構(gòu)建一個(gè)具有多樣化供應(yīng)商池的5G NGC,但目前還沒(méi)有跡象表明多家運(yùn)營(yíng)商在大規(guī)模效仿。
給運(yùn)營(yíng)商的建議
選擇最有能力支持您采用云原生工作方式的供應(yīng)商合作伙伴。云原生工作方式將是基于SBA理念的網(wǎng)絡(luò)域持續(xù)演進(jìn)和優(yōu)化的關(guān)鍵。運(yùn)營(yíng)商需要利用合作伙伴來(lái)改善其組織和網(wǎng)絡(luò)。
SBA并非一次性的部署,而是一個(gè)迭代過(guò)程。運(yùn)營(yíng)商不會(huì)一次性部署所有SBA網(wǎng)絡(luò)元素;5G SA只是這個(gè)過(guò)程的開(kāi)始。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該制定一個(gè)戰(zhàn)略路線圖,來(lái)將SBA和云原生工作引入傳統(tǒng)的孤島式網(wǎng)絡(luò)域,以便隨著SBA在標(biāo)準(zhǔn)中的擴(kuò)展,運(yùn)營(yíng)商可以更輕松地將形成的SBA專業(yè)知識(shí)遷移到整個(gè)業(yè)務(wù)中。
給供應(yīng)商的建議
互操作性和開(kāi)展業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)易性是SBA長(zhǎng)期取得成功的關(guān)鍵。模塊化和靈活性意味著更容易構(gòu)建核心網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),如今網(wǎng)絡(luò)功能數(shù)量的增加和解決方案的全面軟件化使運(yùn)營(yíng)商使用這些解決方案的難度增加。供應(yīng)商應(yīng)該有一個(gè)清晰的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型路線圖,以幫助運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃和簡(jiǎn)化它們的轉(zhuǎn)型。
針對(duì)SBA解決方案的創(chuàng)收方式進(jìn)行故事?tīng)I(yíng)銷(xiāo)并提供支持。對(duì)于著眼于獲得基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)投資回報(bào)且聚焦服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商而言,進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間是一個(gè)越來(lái)越重要的指標(biāo)。
給云平臺(tái)提供商的建議
量化有關(guān)交付速度和敏捷性的關(guān)鍵指標(biāo),從而在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出。云更具可擴(kuò)展性、更加敏捷、更加便宜,這正成為網(wǎng)絡(luò)界的“信條”。為真正在競(jìng)爭(zhēng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案方面脫穎而出,云平臺(tái)提供商需要通過(guò)關(guān)鍵的參考案例和可量化的指標(biāo)來(lái)證明。
獲取和宣傳關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施專業(yè)知識(shí)和合作伙伴關(guān)系。過(guò)去幾年中,云提供商從運(yùn)營(yíng)商及其供應(yīng)商那里獲得的專業(yè)知識(shí)對(duì)它們迄今為止的開(kāi)發(fā)工作來(lái)說(shuō)非常寶貴,F(xiàn)在,云提供商必須宣傳這方面的優(yōu)勢(shì),以及它們與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的牢固關(guān)系,從而說(shuō)服更多運(yùn)營(yíng)商將關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的管理工作外包給它們。
在支撐整個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)之前,先從小項(xiàng)目開(kāi)始來(lái)驗(yàn)證解決方案。盡管一些運(yùn)營(yíng)商已公開(kāi)表示將把5G 核心網(wǎng)完全外包給云服務(wù)提供商,但大多數(shù)尚未這樣做。要贏得這些運(yùn)營(yíng)商的信任并建立運(yùn)營(yíng)商對(duì)于將移動(dòng)核心網(wǎng)作為云服務(wù)運(yùn)行的信心,可以先開(kāi)展較小的項(xiàng)目。例如,在嘗試運(yùn)行整個(gè)核心網(wǎng)之前,為運(yùn)營(yíng)商提供針對(duì)特定用例或客戶類別的云核心,從而證明這個(gè)概念并建立信任。
5G SBA仍處于早期階段
SBA是電信行業(yè)將舊有的IT服務(wù)化架構(gòu)理念與SDN和NFV理念相結(jié)合的產(chǎn)物。簡(jiǎn)而言之,網(wǎng)絡(luò)功能作為軟件服務(wù)相互交互,對(duì)外呈現(xiàn)服務(wù)化接口。這與之前的標(biāo)準(zhǔn)不同,之前的標(biāo)準(zhǔn)將功能描述為基于硬件的節(jié)點(diǎn)。這種軟件主導(dǎo)的架構(gòu)方法能夠更容易解耦特定功能,同時(shí)更容易發(fā)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)例化的新功能,而不必手動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑渲妙~外功能,因此有利于網(wǎng)絡(luò)部署的靈活性和可擴(kuò)展性。3GPP為5G系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)范制定的一系列最重要的SBA理念包括:
將用戶面 (UP) 功能與控制面 (CP) 功能分離,支持獨(dú)立擴(kuò)容、演進(jìn)和靈活部署(例如,集中式位置或分布式(遠(yuǎn)程)位置)。
實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)計(jì)的模塊化從而支持靈活高效的網(wǎng)絡(luò)切片。
在可能的情況下將程序(即網(wǎng)絡(luò)功能之間交互的集合)定義為軟件服務(wù),以便在需要時(shí)支持重用。
這些理念并非一成不變。它們涉及的網(wǎng)絡(luò)功能正在從傳統(tǒng)的整體虛擬網(wǎng)絡(luò)功能 (VNF) 演變?yōu)樵圃W(wǎng)絡(luò)功能 (CNF),以微服務(wù)的形式構(gòu)建并打包在容器中。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (ETSI) 和云原生計(jì)算基金會(huì) (CNCF) 等機(jī)構(gòu)仍在致力于使CNF規(guī)范變得更加成熟。3GPP中這一更為細(xì);臉(biāo)準(zhǔn)將影響SBA的定義,并且還將影響供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商在解決方案和網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施SBA的方式。
SBA始于5G NGC
如3GPP Release 16所主張的那樣,5G NGC是當(dāng)前采用SBA規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)的一部分。圖1顯示了3GPP Release 16(2018 年首次發(fā)布,2020 年凍結(jié))非漫游5G NGC架構(gòu)。這種非漫游架構(gòu)包括許多核心網(wǎng)絡(luò)功能 ,Omdia認(rèn)為這些是運(yùn)營(yíng)商5G SA初始部署中的特色。需要注意的是,每個(gè)5G SA部署在初始功能組成上都會(huì)有一些差異。針對(duì)初始的5G SA解決方案商用部署,運(yùn)營(yíng)商并未采用3GPP 5G NGC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的所有20多項(xiàng)功能。因此,5G NGC的部署并不總是具有直接可比性。在初始的5G SA商用部署中,一些最常見(jiàn)的功能包括:
接入和移動(dòng)性管理功能 (AMF)
認(rèn)證服務(wù)器功能 (AUSF)
網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放功能 (NEF)
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)庫(kù)功能 (NRF)
網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能 (NSSF)
策略控制功能 (PCF)
會(huì)話管理功能 (SMF)
統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理 (UDM)
用戶面功能 (UPF)
供應(yīng)商初始核心網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中的5G NGC網(wǎng)絡(luò)功能也有所不同。例如,除了這些網(wǎng)絡(luò)功能外,愛(ài)立信在當(dāng)前的雙模 5G NGC解決方案中還包括作為5G NGC網(wǎng)絡(luò)功能的5G設(shè)備身份寄存器 (5G-EIR) 和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能 (UDSF);而中興通訊除了上述某些功能之外,還包括UDSF和短信服務(wù)功能(SMSF)。
SBA的模塊化意味著運(yùn)營(yíng)商能夠更容易選擇它們需要的功能來(lái)滿足特定需求,這樣即使它們的主要或次要核心網(wǎng)供應(yīng)商尚未提供5G NGC功能,那么從理論上來(lái)說(shuō),它們很容易集成第二個(gè)或第三個(gè)供應(yīng)商的解決方案。隨著運(yùn)營(yíng)商在其5G NGC部署中擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)功能范圍并部署更復(fù)雜的5G SA漫游協(xié)議,這種模塊化將變得更加重要。模塊化還可以支持定制化核心網(wǎng)絡(luò)以交付特制的企業(yè)服務(wù),例如專網(wǎng)。
Figure 1: 3GPP 5G SBA non-roaming systems architecture
Source: Omdia and 3GPP TS 23.501 V17.0.0 (2021-03)