比想象中更廣闊更復(fù)雜5G，所要改變的慣性思維頗多

顯然，如今這個時代，我們的話題必然離不開5G，本期繼續(xù)。眾所周知，在5G時代移動通信從最初的人與人之間通信，開始轉(zhuǎn)向人與物的通信，直至機器與機器之間的通信。AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、無人駕駛等業(yè)務(wù)被大量引入。從而帶來了高帶寬、低時延以及大聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求，也就是3GPP定義的5G三大場景。更重要的是，隨著5G正式發(fā)牌商用，國內(nèi)的5G建設(shè)也進入了快車道。在之前世界移動大會上海站上，運營商們甚至把它變成了自身5G技術(shù)的競技場。不過，對于普通用戶來說，5G所能改變的并非僅僅是個人生活，它有很多值得了解和思考的地方，比我們想象的更廣闊更復(fù)雜。

周邊運算的邊緣云概念

與互聯(lián)網(wǎng)公司相比，數(shù)量眾多、接近用戶的屬地化邊緣DC是電信運營商的核心優(yōu)勢和重要資產(chǎn)。邊緣數(shù)據(jù)中心主要覆蓋本地網(wǎng)層面，滿足本地業(yè)務(wù)接入，關(guān)注低時延和用戶體驗提升。因此，針對邊緣數(shù)據(jù)中心，由于貼近用戶，可以將用戶面網(wǎng)元部分下沉至邊緣數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)錨點下沉，縮短業(yè)務(wù)響應(yīng)時間，同時可以將計算能力下沉到移動邊緣節(jié)點，快速利用邊緣節(jié)點本地內(nèi)容和實時信息，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、服務(wù)及應(yīng)用可以更快地分發(fā)和下載，從而有效緩解移動核心網(wǎng)的壓力，改善電信服務(wù)環(huán)境，讓用戶享有更高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗。

為了滿足5G業(yè)務(wù)的外延化需求，越來越多的網(wǎng)元開始將控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離，進行分層部署，控制平面集中部署調(diào)度，用戶面網(wǎng)元則分散部署貼近用戶，實現(xiàn)管理成本以及用戶體驗的平衡。同時，為了有效實現(xiàn)業(yè)務(wù)錨點下沉，縮短業(yè)務(wù)響應(yīng)時間，并且將傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)的通信能力開放，MEC概念也被充分引入。

實際上，適配網(wǎng)元的分布式部署以及MEC的邊緣部署都是在基礎(chǔ)設(shè)施層面，借助云化技術(shù)將集中式電信云進行邊緣分布式重構(gòu)也是必然選擇。分布式云可以由中心云和邊緣云構(gòu)成，其中邊緣云又可以細(xì)分為地市、區(qū)縣以及接入。中心云定位為大腦和中樞，主要承載控制/管理以及集中化的媒體面網(wǎng)元;邊緣云主要承載分布式部署的用戶面/媒體面網(wǎng)元以實現(xiàn)流量快速卸載，以及實時性要求較高的網(wǎng)元，優(yōu)化用戶體驗，例如高清視頻、車聯(lián)網(wǎng)、VR/AR等業(yè)務(wù)。

簡單而言，邊緣云由于其位置、規(guī)模以及環(huán)境的特殊性，在技術(shù)上具備高集成度、低設(shè)備能效、管理靈活等特點。因為邊緣云通常在X86處理器基礎(chǔ)上配置FPGA、GPU等協(xié)處理器以滿足網(wǎng)絡(luò)高轉(zhuǎn)發(fā)的要求，所以最新的ETSI NFV架構(gòu)也將硬件加速引入到NFV架構(gòu)之中，增加了加速資源虛擬化能力，將加速器進行抽象，以邏輯加速資源的方式呈現(xiàn)，統(tǒng)一提供全面的加速服務(wù)。而且，邊緣云的規(guī)模相對較小，管理模塊在其中占用資源需要減少到合適比例，因此可采用輕量級管理模塊部署或者將管理模塊集中部署在上級云，邊緣云中僅部署計算節(jié)點，兩種部署方式可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境靈活選擇。

其實，在邊緣云之上，移動/多接入邊緣計算（Mobile/Multi-Access Edge Computing，MEC）技術(shù)主要是指通過在靠近無線接入側(cè)部署通用服務(wù)器，從而為無線網(wǎng)絡(luò)提供IT和云計算的能力，使應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容可以實現(xiàn)本地化、近距離、分布式部署成為可能，從而促使無線網(wǎng)絡(luò)具備低時延、高帶寬的傳輸能力，并且回傳帶寬需求的降低極大程度地減少了運營成本。同時，MEC定義了完整的網(wǎng)絡(luò)和第三方應(yīng)用的雙向通信的API通信機制，例如無線網(wǎng)絡(luò)可以把無線網(wǎng)絡(luò)上下文信息（位置、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、無線資源利用率等）通過API開放給第三方業(yè)務(wù)應(yīng)用，有效提升了移動網(wǎng)絡(luò)的智能化水平，促進網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的深度融合。

MEC應(yīng)用場景根據(jù)不同的業(yè)務(wù)特征，主要可以分為以下兩種類型：一種是本地化業(yè)務(wù)，包括本地業(yè)務(wù)的緩存和融合，典型的場景包括企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，或者AR/VR業(yè)務(wù)擴展;一種是垂直行業(yè)的拓展，典型的場景包括車聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。為了更好地支持新的業(yè)務(wù)，同時發(fā)掘現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)能力增值，MEC的場景中也需要考慮更精準(zhǔn)的室內(nèi)導(dǎo)航，平臺開發(fā)和應(yīng)用集成等。

總而言之，基于5G的分布式云基礎(chǔ)設(shè)施，在邊緣側(cè)云化構(gòu)建5G用戶面和5GMEC節(jié)點，5GMEC節(jié)點提供MEC應(yīng)用平臺使能第三方應(yīng)用，同時提供公共服務(wù)給第三方應(yīng)用進行調(diào)用。MEC節(jié)點之間互相協(xié)同，支持應(yīng)用移動時上下文的交換，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

模組化的IoT產(chǎn)業(yè)機遇

對于物聯(lián)網(wǎng)IoT的話題，我們之前也討論過多次。無論是5G，還是5G驅(qū)動下的物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展，都將驅(qū)動各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。而在5G商用落地的加持下，人工智能物聯(lián)網(wǎng)AIoT將快速爆發(fā)增長，未來將有不可想象的新應(yīng)用出現(xiàn)?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)進入高速增長風(fēng)口期。市場研究機構(gòu)IDC發(fā)布的報告預(yù)計，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)的全球市場規(guī)模將擴大近兩倍，達(dá)到17000億美元。另據(jù)Gartner預(yù)測，到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到260億個，物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)1.9萬億美元。

在物聯(lián)網(wǎng)市場持續(xù)爆發(fā)的同時，IoT產(chǎn)業(yè)也面臨諸多挑戰(zhàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)是一個十足的長尾市場，產(chǎn)業(yè)鏈條很長，涉及網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)，龐大復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)導(dǎo)致各環(huán)節(jié)銜接仍不順暢，行業(yè)應(yīng)用面臨碎片化等挑戰(zhàn)，形成信息孤島。我們認(rèn)為，雖然眾多公司布局物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，但缺少整體的規(guī)劃。而物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展在對于模組產(chǎn)生巨大需求的同時，也面臨著價格戰(zhàn)等殘酷的市場競爭。每當(dāng)有物聯(lián)網(wǎng)模組項目招標(biāo)時，模組廠商們往往在價格方面打的血流成河，一般的小廠商很難生存下來。因為物聯(lián)網(wǎng)模組是一個規(guī)?；男袠I(yè)，物聯(lián)網(wǎng)模組廠商只有形成大的規(guī)模才能降低和優(yōu)化成本，才可能生存下來。因此，如何利用現(xiàn)在中國5G的規(guī)模優(yōu)勢為萬物互聯(lián)時代提供低成本、高效率的連接，是許多行業(yè)參與者的首要目標(biāo)。

建網(wǎng)碎片化布局的商業(yè)格局

我們多次強調(diào)，5G時代的核心網(wǎng)，其作用越來越重要，尤其是5G引入了網(wǎng)絡(luò)切片來全面支撐運營商的商業(yè)模式轉(zhuǎn)型，為電信產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和新的盈利模式提供了肥沃的土壤。面對碎片化5G商用網(wǎng)絡(luò)，存在需求多樣性、架構(gòu)復(fù)雜性、演進困難等諸多挑戰(zhàn)，作為網(wǎng)絡(luò)控制中心的核心網(wǎng)，如何避免“碎片化”建網(wǎng)，是運營商面臨眾多挑戰(zhàn)和確保競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。

5G初期建設(shè)，核心網(wǎng)采用極敏架構(gòu)可滿足碎片化5G網(wǎng)絡(luò)需求。極敏架構(gòu)的核心網(wǎng)，基于SBA+的獨立服務(wù)、獨立配置、獨立升級、獨立彈性，比傳統(tǒng)NFV提供更靈活的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的即插即用，實現(xiàn)用戶定制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建基礎(chǔ)。

同時，電信級微服務(wù)架構(gòu)，采用微服務(wù)架構(gòu)實現(xiàn)軟件構(gòu)建，并對其增強（如通信可靠性、通信效率等關(guān)鍵組件特性），使其達(dá)到電信級要求;提煉出多種公共微服務(wù)，如信令、控制路由、LB等;依托微服務(wù)關(guān)鍵特性（如ISSU、灰度升級等）大幅度縮減新業(yè)務(wù)上線時間，大幅度降低運營商OPEX。要知道，依托3GPP定義的服務(wù)，做了更細(xì)粒度自定義服務(wù)劃分，滿足網(wǎng)絡(luò)長期演進;基礎(chǔ)設(shè)施無關(guān)性，可以快捷部署在虛機、容器或裸金屬資源池中。

同樣是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，不同部署模式或網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都需要極寬轉(zhuǎn)發(fā)能力。虛擬化轉(zhuǎn)發(fā)面按分布式設(shè)計，可線性擴展，按需滿足5G爆炸式流量增長需求。針對不同主流運營商的用戶面大帶寬需求，可以采用硬件加速方案或軟件加速方案來靈活適配。

這其中，硬件加速方案基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡或通用智能網(wǎng)卡，單計算節(jié)點支持單個或多個10GE/25GE標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡或40GE/100GE智能加速網(wǎng)卡，配置大規(guī)格虛機，充分發(fā)揮網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)能力，最大程度利用CPU和網(wǎng)絡(luò)資源，后續(xù)演進可換網(wǎng)卡不換服務(wù)器，最大帶寬可提升4倍，時延可從100微秒級降低到10微秒級，滿足高速、低時延業(yè)務(wù)需求。而軟件加速方案則基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡采用DPDK或者SR-IOV加速技術(shù)，拉開與傳統(tǒng)硬件成本差距。通過軟件流卸載技術(shù)，即采用VPP設(shè)計理念，結(jié)合OpenFlow思想，細(xì)分流，針對流特性執(zhí)行Action，進而實現(xiàn)報文高速轉(zhuǎn)發(fā)，性能可提升20%，成本可節(jié)約10%。

寫在最后：

應(yīng)該說，關(guān)于5G的話題我們還會討論很多，各種寬泛的概念和思路都在我們考慮之內(nèi)。不同于4G時代的管道提供商角色，運營商在5G時代會有更多的機會拓展增值業(yè)務(wù)，變身成綜合性的端到端業(yè)務(wù)提供商。作為ICT融合的新生技術(shù)，邊緣計算將高帶寬、低時延、本地化業(yè)務(wù)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，為固移融合提供統(tǒng)一的電信基礎(chǔ)設(shè)施支撐，對于運營商數(shù)字化轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級至關(guān)重要。如此種種，也都只是5G對我們慣性思維改變的一個點而已，需要我們?nèi)ミm應(yīng)和轉(zhuǎn)換思路的東西，還有很多。