如何構(gòu)建一張靈活共享的4G和5G核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

如果說5G是萬(wàn)物互聯(lián)的重要使能技術(shù)，那么作為調(diào)度全局網(wǎng)絡(luò)資源、管理用戶接入和用戶數(shù)據(jù)、滿足行業(yè)網(wǎng)絡(luò)切片需求的5G核心網(wǎng)，就是連接電信網(wǎng)絡(luò)、垂直行業(yè)及互聯(lián)網(wǎng)的核心樞紐，將直接關(guān)系到運(yùn)營(yíng)商5G網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力。

5GC同時(shí)也是個(gè)難伺候的“家伙”——如何在4G/5G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存的情況下降本增效、快速推出5G業(yè)務(wù)？如何應(yīng)對(duì)5GC云原生特性帶來諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)所面臨的新挑戰(zhàn)？如何更有效率地釋放出5G支持行業(yè)用例的更多潛力……成為運(yùn)營(yíng)商擁抱5G核心網(wǎng)必須要做好的動(dòng)作，雙模、AI自動(dòng)化、行業(yè)痛點(diǎn)則是做好這些動(dòng)作的關(guān)鍵詞。

昨天今天和明天能否兼顧？雙模核心網(wǎng)成解決之道

隨著5G加速商用，越來越多的4G用戶開始向5G遷移。以中國(guó)移動(dòng)為例，2020年2月，中國(guó)移動(dòng)5G客戶數(shù)凈增866.3萬(wàn)戶，4G客戶數(shù)凈減1247.4萬(wàn)戶；截至2020年2月底，中國(guó)移動(dòng)5G客戶數(shù)已達(dá)1540萬(wàn)戶。5G新用戶大部分來自原有4G用戶，這意味著運(yùn)營(yíng)商需要快速建設(shè)一個(gè)大容量的5G核心網(wǎng)，但同時(shí)原有的4G核心網(wǎng)可能會(huì)因?yàn)橛脩舻牧髁肯?G快速遷移而有較大容量冗余。

在4G與5G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存情況下，不同運(yùn)營(yíng)商會(huì)有不同的5G建設(shè)步伐，以及NSA/SA等不同組網(wǎng)方式，如何構(gòu)建一張靈活的核心網(wǎng)共享4G和5G網(wǎng)絡(luò)能力？隨著4G、5G用戶的此消彼長(zhǎng)，如何能動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)4G/5G容量切換？如何實(shí)現(xiàn)4G核心網(wǎng)向5G核心網(wǎng)平滑演進(jìn)、保證用戶業(yè)務(wù)連續(xù)性、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力、最大限度地保護(hù)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有投資？

雙模核心網(wǎng)成為有效途徑。例如，愛立信雙模5G核心網(wǎng)解決方案，將4G EPC和5GC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整合為一個(gè)通用的云原生軟件平臺(tái)，同時(shí)搭載4G和5G核心網(wǎng)功能，并且支持5G獨(dú)立組網(wǎng)（SA）和非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）以及4G、3G、2G；云原生/微服務(wù)架構(gòu)最大限度地實(shí)現(xiàn)管理流程的自動(dòng)化；在其所有組件上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化和通用的O&M；具有超強(qiáng)的用戶面轉(zhuǎn)發(fā)性能及擴(kuò)展性，EPC/5G EPC/5GC全方位靈活配置有效應(yīng)對(duì)容量在4G和5G之間的分配需求；還可以降低網(wǎng)絡(luò)總擁有成本。?

云原生特性帶來五大挑戰(zhàn)

與4G核心網(wǎng)相比，5G核心網(wǎng)天然基于虛擬化建設(shè)，以SBA服務(wù)化架構(gòu)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活定制和按需組合，將實(shí)現(xiàn)NFV從“Cloud Ready”到“Cloud Native”的演進(jìn)。但與生俱來帶有云原生特性的5G核心網(wǎng)，也面臨著電信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性與IT敏捷方法如何高效結(jié)合等問題，在業(yè)務(wù)功能部署上線和運(yùn)維等方面將面臨以下五大挑戰(zhàn)：

一是分布式數(shù)據(jù)中心/IoT/邊緣計(jì)算導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)海量增加，網(wǎng)元部署升級(jí)的效率需要大幅提升；二是5GC網(wǎng)絡(luò)采用基于云原生思路構(gòu)建，在軟硬件解耦的基礎(chǔ)上引入微服務(wù)架構(gòu)和容器技術(shù)，從傳統(tǒng)的物理網(wǎng)元的軟硬件一體化升級(jí)轉(zhuǎn)型為以軟件為中心的網(wǎng)元版本升級(jí)，需要新的運(yùn)維工具和思路；三是為確保市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，運(yùn)營(yíng)商需要新的開發(fā)部署模式以縮短版本迭代周期和新業(yè)務(wù)上市時(shí)間；四是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署升級(jí)模式，導(dǎo)致的人為失誤和故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)影響大；五是降低端到端運(yùn)維成本成為運(yùn)營(yíng)商在降成本和增效益過程中的核心訴求。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，愛立信云原生基礎(chǔ)架構(gòu)從根本上簡(jiǎn)化了云基礎(chǔ)架構(gòu)，從傳統(tǒng)云基礎(chǔ)設(shè)施中去掉虛擬化層，使用裸金屬容器，通過自動(dòng)部署云原生應(yīng)用程序，與在虛擬機(jī)中部署應(yīng)用程序相比TCO可節(jié)省30%。愛立信還提供了新的軟件分發(fā)和升級(jí)部署（CI/CD）解決方案，可解決新技術(shù)新架構(gòu)帶來的復(fù)雜度，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和可靠性以及降低運(yùn)維成本，通過微服務(wù)組件粒度的快速迭代和升級(jí)，確保5GC網(wǎng)元快速修復(fù)版本缺陷和上線新業(yè)務(wù)特性。

目前，愛立信CI/CD解決方案已在KDDI、Verizon等領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商成功實(shí)踐，借助全球?qū)嵺`，愛立信將助力中國(guó)移動(dòng)等中國(guó)運(yùn)營(yíng)商打造一張高質(zhì)量、高可靠、全業(yè)務(wù)的精品5G網(wǎng)絡(luò)。?

自動(dòng)化運(yùn)維，AI賦能“零接觸”網(wǎng)絡(luò)

具體到運(yùn)維層面，網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)之初是讓人運(yùn)營(yíng)的，而隨著5GC網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的持續(xù)增加，完全依靠人已顯低效且不可持續(xù)。自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維解決方案，能在不同層次幫助運(yùn)營(yíng)商解決網(wǎng)絡(luò)故障排除、網(wǎng)絡(luò)部署、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等難題。

為此，愛立信提出智慧“零接觸”未來網(wǎng)絡(luò)愿景：人只需要向網(wǎng)絡(luò)下達(dá)高層面的業(yè)務(wù)需求，不需要其它的介入，而網(wǎng)絡(luò)則可以根據(jù)人的需求，智能高效地協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層次以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

智慧“零接觸”網(wǎng)絡(luò)

AI是賦能“零接觸”網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，愛立信運(yùn)用AI從三個(gè)維度解決運(yùn)營(yíng)商面臨的實(shí)際挑戰(zhàn)：一是極致效率，升級(jí)并簡(jiǎn)化IT環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，大量引入自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)；二是用戶體驗(yàn)，基于對(duì)用戶深刻理解與洞察驅(qū)動(dòng)運(yùn)營(yíng)，滿足甚至超越“數(shù)字原住民”期待；三是新收入流，打造新的網(wǎng)絡(luò)能力，開拓新客戶群體提供新的業(yè)務(wù)。

例如，愛立信5GC網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化運(yùn)維解決方案，基于愛立信的COMPA模型以及人工智能構(gòu)建，最終實(shí)現(xiàn)從開環(huán)到閉環(huán)的自治和自愈網(wǎng)絡(luò)，已在H3G、Verizon等運(yùn)營(yíng)商成功應(yīng)用。最近，中國(guó)移動(dòng)與愛立信在智慧核心網(wǎng)領(lǐng)域聯(lián)合展開的“基于機(jī)器學(xué)習(xí)輔助的智能尋呼”驗(yàn)證中，愛立信利用機(jī)器學(xué)習(xí)主動(dòng)適配網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?duì)移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)，相較傳統(tǒng)尋呼機(jī)制可減少網(wǎng)絡(luò)中多達(dá)80%的尋呼信令，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源、提升使用效率。此外，愛立信將AI植入無線軟件，利用AI模型優(yōu)化5G終端的小區(qū)接入，帶來25%的5G覆蓋提升；在運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)中運(yùn)用AI模型，愛立信主動(dòng)預(yù)測(cè)并防范潛在的吞吐量降低或時(shí)延邊長(zhǎng)問題發(fā)生，自動(dòng)預(yù)防網(wǎng)絡(luò)中70%的事件。

需解決行業(yè)真實(shí)痛點(diǎn)

與此同時(shí)，5G核心網(wǎng)還需要更好地滿足VR/AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等對(duì)大帶寬、低時(shí)延有差異化需求的垂直行業(yè)。

面對(duì)行業(yè)市場(chǎng)，需要通過業(yè)務(wù)應(yīng)用的邏輯將網(wǎng)絡(luò)各個(gè)功能有機(jī)的關(guān)聯(lián)到一起，才能夠真正的將5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)進(jìn)行充分驗(yàn)證。只有搞清關(guān)鍵的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，明確重要的集成工作，近距離的觀察真正的成效，才能確保5G技術(shù)的引入能夠準(zhǔn)確的應(yīng)用到解決行業(yè)真實(shí)的痛點(diǎn)上。

愛立信在各個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域都積累了豐富的行業(yè)理解和5G專網(wǎng)建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并在制造業(yè)、煤礦、港口、公共安全、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)與企業(yè)深度對(duì)話，總結(jié)出一套行之有效的5G業(yè)務(wù)對(duì)行業(yè)推廣的方法論。

在國(guó)內(nèi)，愛立信一直積極參加中國(guó)移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商的5G業(yè)務(wù)應(yīng)用試點(diǎn)，例如和中國(guó)移動(dòng)在此前舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì)上共同開發(fā)多個(gè)智能工廠的應(yīng)用案例；同時(shí)，愛立信提出的uRLLC架構(gòu)方案被3GPP接受；在非公共網(wǎng)絡(luò)（NPN）領(lǐng)域，愛立信積極推動(dòng)基于切片的NPN方案，并與中國(guó)移動(dòng)一起對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入控制和網(wǎng)絡(luò)切片選擇提出相應(yīng)的解決方案，最終被3GPP所采納，與中國(guó)移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商共同拓展行業(yè)市場(chǎng)。