运营商5G时代的新武器:边缘计算和网络切片

简介: 中国5G建设如火如荼,工信部数据显示:中国每周增加1万多个5G基站。如此巨量的投入,给运营商带来巨大的成本压力。相比网络基础设施快速升级,移动业务却明显滞后。这进一步加剧了运营商对移动业务增量不增收的忧虑。

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中国5G建设如火如荼,工信部数据显示:中国每周增加1万多个5G基站。如此巨量的投入,给运营商带来巨大的成本压力。相比网络基础设施快速升级,移动业务却明显滞后。这进一步加剧了运营商对移动业务增量不增收的忧虑。

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5G三大业务发展现状

众所周知,5G有三大业务场景:增强型移动宽带(eMBB)、超高可靠超低时延通信(uRLLC)和大连接物联网(mMTC)。实际上,5G标准为人们绘制了一张全业务覆盖的蓝图。

在5G起步阶段,eMBB业务肯定是最主要的方式,也是大众通信的最核心需求。相比大众的高期待,运营商本身是比较纠结的。运营商5G的高额运营压力寄希望于5G更优的服务质量带来业务的增长,然而习惯于降费增速的广大用户,为此埋单的意愿并不强烈。而且依赖5G高速网络的业务需求并没有大规模爆发。

mMTC业务寄托了运营商太多的希望,也是工业互联网大力发展的基础之一,虽然数量庞大,但是物联网业务不仅仅是连接的问题,其与业务平台的紧密关联,需要强大的服务能力打通传感器与系统的互动,运营商显然准备不足。而uRLLC业务对网络技术提出了很高的要求,在商业落地上还需要等待产业界的成熟。

运营商新业务的探索

为了应对移动宽带业务增长乏力的问题,三大运营商不约而同地开始发力2B业务。而5G的高带宽、高移动性等新特性,为2B业务带来很大的发展空间,尤其在一些大覆盖场景,如环境治理、智慧交通、远程医疗、港口、工矿企业等多个领域,基于灵活的组网方案,实现业务快速部署。

当前,整个世界在面临新的技术革新时都惴惴不安,都想抢夺战略高地。面对5G,业内专家基本判断移动通信网络的能力已经完全达到能够颠覆产业、颠覆原有生产方式的水平。结合人工智能、大数据、云计算和物联网的技术成熟,5G必将迸发出巨大的能量。在5G整个业务体系中,边缘计算和网络切片被誉为其两大支柱,边缘计算重在解决其最后一公里的问题,而网络切片主要是解决端到端服务保障的问题。

边缘计算方兴未艾

运营商近年来一直在尝试盘活网络边缘资源,比如2016年由AT&T牵头的CORD(Central Office Re-architected as a Datacenter)项目,其目标就是将运营商传统网络转变为完全基于开放硬件和开放软件的云的网络服务。同时,随着物联网应用的兴起,雾计算和边缘计算对网络边缘形成强需求,这也为运营商带来了商机。

运营商的边缘计算实际上与传统上的边缘计算内涵并不相同,运营商讲的边缘计算是多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing),不是传统上的移动边缘计算(Mobile Edge Computing)。运营商的边缘计算的目标就是将网络能力推向用户,通过网络边缘向用户或者内容服务商提供算力及网络服务。边缘计算形成了一个新的生态及价值链系统,运营商可以利用自身有利的资源向其移动客户、企业及垂直行业客户快速灵活地部署创新应用及服务。

随着5G商用时代的全面来临,边缘计算成为助力5G网络数字化转型和创新应用服务的强力助推技术,各OTT头部企业、垂直行业和运营商都竞相抢占一席之地。

首先是云服务商纷纷向边缘渗透,AWS2019年创新峰会发布AWS Wavelength服务,直接面向边缘提供服务,正式发布其Outposts产品。微软发布了面向边缘的云平台Azure IoT Edge,将人工智能和分析服务推向网络边缘。阿里云推出了Link IoT Edge物联网边缘计算解决方案,提供将云上应用延伸到边缘的能力。各垂直行业企业也开始关注边缘计算领域,如自动驾驶、工业互联网、港口等,边缘计算对其数字化转型起到核心作用。

反观运营商,其正在经历从管道经营到算力经营的转变,手中掌握着网络的入口,还有大量的存量端局机房,这正契合了垂直行业数字化升级和自身资源优化的需求,势必将边缘计算作为重要业务加紧布局。

边缘计算是一种综合的产品业态,包括云的形式的资源供给、网络功能的下沉以及边缘业务能力等。而边缘资源本身是受限的,如何架构起能够覆盖众多企业边缘业务需求的基础设施,是未来边缘计算面临的重大课题。在国内运营商中,中国联通是边缘计算的先行者,近年来持续深耕边缘计算领域,推出端到端边缘计算平台,具备了一体化运营能力,并在多个垂直领域已崭露头角。

Gartner认为边缘计算还处于萌芽阶段,但由于AWS、微软和谷歌等超大规模云提供商的大量资源投入,势必推动赋能型应用在极短的时间内实现上市。Gartner认为边缘计算作为公有云产品的去中心化补充,并且其与IoT存在共生关系,因此基于现有云和IoT的发展基础,边缘计算投入生产所需的时间会非常短。运营商业务模式上处于用户和云平台之间,正是占据了边缘计算的核心位置,可以起到串联公有云和生产企业的作用,打通产业链,从这个角度看,边缘计算市场有着广阔的发展空间。

网络切片的兴起与未来

网络切片是伴随着5G来临重要的网络功能革新。网络切片可以看作云计算模式在网络的正式落地,尽管前些年SDN、NFV、SD-WAN等新技术持续向网络即服务的目标前进,但与网络切片相比,这些技术仍仅算是局部的网络技术,网络切片才是实现端到端网络按需服务的技术框架,其是集已有网络技术之大成,是网络工作者长期以来追求的网络按需服务的理想形态,其目标是可以为用户提供一张有SLA保障的网络。

早在5G牌照发放前,三大运营商就着手开展网络切片的业务验证,现网试点也于2019年底开始推进。相对于运营商的积极探索,标准组织的进度显得有些滞后。3GPP定义的切片架构能力和切片管理能力仅仅覆盖无线网和核心网,不包含承载网部分。传输网切片的功能和管理则是在ITU-T和IETF中定义。而中国通信标准化协会CCSA各技术委员会均有关于网络切片相关标准的定义,但定义的功能范围仅限于本域,端到端的标准体系建设处于起步阶段。因此现在网络切片最主要的任务是在功能架构和管理架构方面实现端到端打通。同时标准本身相关定义也未达到工程细化要求,仍需设备商和运营商在具体的实践中逐步确定,并且做好不同厂商间的互连互通。

网络切片最诱人的部分就是端到端质量保障。过去都是通过大带宽来满足用户的高质量网络访问需求,然而实际上延时、网络拥塞、较窄的上行带宽等性能指标,都不同程度地影响着用户的访问体验。以互联网链路为例,其单一的网络模型本身,就决定仅适合下行浏览的需求,对于用户上传和发布内容来说,速率就慢多了。以前只有专线的方式可以保障用户的访问质量,但是专线高昂的价格,一般的企业难以承受。而网络切片为用户带来一种可定制的网络,可以根据各自的业务特点,订购合适的网络切片产品,享受网络切片SLA可保障的服务,使得资源可以被有效利用。

网络切片还需要解决很多的问题,比如承载网与切片的衔接、突破移动网的边界,实现固移融合的切片能力提供、适配更复杂的网络场景等。网络切片在技术上和实现上还有很长的路要走,但是美好的未来值得期待。

运营商将基于网络切片和边缘计算向2B市场扩展,可以说这是5G的最大价值所在。尽管5G网络能力也会驱动VR、云游戏等2C市场新业务发展,但随着移动通信几十年的飞速发展,人的连接已趋于饱和,单靠2C市场的经营模式已不足,运营商迫切需要把重心转移至开拓2B市场,发展行业VR/AR、智慧交通、智慧安防、智能电网、工业自动控制等广泛的行业应用。边缘计算和网络切片势必会是运营商5G时代最称手的武器。

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原文发布时间:2020-06-11
本文作者:宝军 徐雷 侯乐
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