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三箭齊發,助推5G網絡商用

http://www.pjajnt.tw ( 2019/5/7 17:32 )

2019年是公認的5G元年。4月5日,韓國三大運營商SK Telecom、KT和LG U+正式開通了面向一般消費者的5G網絡商用服務。緊隨其后,美國聯邦通信委員會FCC在4月16日宣布了舉行第三次毫米波頻譜拍賣計劃,并承諾投資200多億美元在農村地區部署5G。4月23日,中國聯通在上海合作伙伴大會宣布于40城市開通5G試驗網絡。雖然5G網絡商用浪潮已在全球范圍逐步開啟,仍然需要進一步從產業技術成熟度、業務發展及商業模式、5G網絡高效運維三方面完善5G網絡的商用能力,擴展5G網絡商用場景與規模,推動5G商用的持續深入。

一、5G網絡產業技術成熟度

2018年6月13日,3GPP全會(TSG#80)批準了5G獨立組網(SA)功能凍結,標志著真正完整意義的國際5G標準正式發布。不同于4G標準,5G標準呈現場景多維、組網多樣以及核心網架構變革性重構的特點。具體而言,5G標準不僅支持移動寬帶(eMBB)應用場景,還能支持超高可靠性以及超低時延(uRLLC)和海量物聯網連接(mMTC)場景。5G標準組網架構也被分為非獨立組網(NSA)和獨立組網(SA)兩大類。NSA進一步細分為Option3/3a/3x,Option 4/4a,Option 7/7a/7x;SA進一步細分為Option 2和Option 5等。5GC也引入了虛擬化、服務化架構、無狀態設計和HTTP協議,用IT技術重構了5G核心網。截止目前,無論NSA還是SA組網的eMMB場景的5G標準已經凍結,uRLLC也將在明年3月凍結,NB-IoT和eMTC被定義為5G特性,mMTC定義將在R17完成。

產業鏈成熟度方面,NSA智能手機已經商用,NSA/SA雙模芯片和智能手機預計最早會在2019年Q3~Q4量產。主流系統設備廠商也早已枕戈待旦,NSA/SA雙模基站、NSA/SA融合核心網已經在試點驗證中,2019年下半年將具備規模商用能力。

根據GSMA發布的移動趨勢報告顯示,目前韓國、美國已推出5G商用服務,中國、阿聯酋也將在2019年推出5G商用服務,2019年中國運營商5G基站規模將達到約10萬站,5G服務也會覆蓋數十城市。2020年,加拿大、墨西哥、澳大利亞、日本及亞太其他(除中日韓外)超過10個國家和地區、歐洲超過20個國家也將推出5G商用服務,至2025年,全球5G用戶數預計將達到13.6億。

整體而言,5G產業技術eMBB場景已經做好商用準備,uRLLC和mMTC仍待完善和加速。

二、5G業務發展和商業模式

5G誕生之時,人工智能、物聯網、云計算、大數據和邊緣計算等技術(AICDE)也在蓬勃發展中,融合了這些技術的5G網絡已不再是傳統網絡可以比擬,5G不僅被產業界也被整個社會被寄予了厚望。5G網絡可以提供大帶寬、低時延、大連接、高可靠,這些性能和特性要么10倍或數十倍于4G,要么4G無法提供。4G改變生活,5G改變社會。5G不僅使現有的4G業務得以升級,提升了個人數字化體驗,還催生了新的業務。典型的新業務如Cloud AR/VR,Cloud Gaming,個人視頻直播等沉浸式實時視頻業務,這些業務只是5G的第一波應用,是4G MBB到5G eMBB的自然演進,以更低比特成本解決大帶寬業務容量需求。隨著uRLLC、mMTC的引入,5G還將帶來萬物互聯的產業變革,提供基于車聯網的自動駕駛、基于無人機和工業機器人的智能制造、基于低時延連接的遠程醫療、智慧城市、智慧農業等行業應用。

雖然在5G階段移動寬帶每比特成本有所降低、但是競爭和政策也使得流量變現難度加大。垂直行業雖然場景美好、空間巨大,但是目前標準和產業成熟度也相對較低。因此,現有的移動網絡的商業模式也無法再支撐5G的可持續發展。是否針對不同場景引入按流量、按速率、按連接數、按時延、按切片、按切片+SaaS計費等多種計費模式,支撐流量變現、速率變現、連接變現、時延變現以及切片資源和服務變現等新的商業模式?這些都需要提前探索和長期培育。

MEC多接入邊緣計算和網絡切片是5G領域炙手可熱的話題。5G業務的超低時延、高帶寬、高速移動特性催生了業務的本地化。本地業務的確定時延和連續性以及超高算力需求需要在網絡邊緣實現連接能力和計算能力的有機結合,否則難以滿足本地業務的要求。值得注意的是,只有有效地利用連接能力,才能讓分布在一點或者多點的邊緣算力有效協同起來,實現數據和能力共享,以較低的成本提升自動化、智能化效率。相應地,邊緣計算的商業模式是單純連接能力變現、還是計算能力變現,還是連接能力與計算能力的綜合業務能力變現?這些也需要進一步探索。

網絡切片類似邏輯網絡或者虛擬專網,但是由于NFV/SDN技術的引入,網絡切片可以在一張物理網絡上隨時隨地按需生成數量幾乎不受限的端到端邏輯網絡,并且能為同一用戶提供多個切片來實現不同資源需求下的多種帶寬、時延、連接數和安全隔離服務。雖然虛擬化的4G網絡也可以通過DeCore/e-DeCore來實現部分類似功能,但是5G網絡的切片是Native和端到端的,從終端到網絡,切片能力都更靈活和完備。同樣,5G切片的商業模式也是模糊的,如何有效地利用5G切片服務垂直行業?是否可以像阿里巴巴,作為眾多商家線上銷售的電子商務與結算平臺那樣,成為眾多行/企業用戶實現數字化、智能化轉型的互聯業務平臺?

5G 不僅僅是管道,更是商業模式的創新、服務方式的變革和垂直業務融合創新。5G網絡規模商用,需要提前探索可能的新商業模式,通過“量變+質變”推動5G走上可持續發展的良性軌道。

三、5G網絡高效運維

5G網絡的目標是達成業務開通時間分鐘級,90%的地區實現數十毫秒內的傳送時延,為用戶提供可視、可選和自服務的網絡體驗。5G時代,傳統的網絡運維方式已經顯得力不從心:

首先,由于SDN/NFV技術的引入,網絡設備被虛擬化、業務功能與連接可以動態加載和編排,網絡將不再是簡單的分域,而是橫向分域、縱向分層的云網協同。網元和業務的自動部署、測試、升級、監控、優化、跨層跨域故障定位難度將大幅增加。

其次,5G網絡是一張控制和轉發分離的分布式網絡,為了提高資源利用和運維效率以及業務投放的速度,控制面大區集中部署將成為趨勢。集中部署和集中運維對現有的組織架構、運維流程和網管業支系統必然帶來挑戰。

第三,現有網絡大概率是一個多廠家的設備環境,如何實現包括接入、傳輸、核心網在內的多廠家設備統一管理和自動化端到端編排,統一網絡能力API以實現網絡能力開放和端到端切片運營也是亟需解決的問題。

5G網絡必須要引入新的技術,實現自動化和智能化的網絡運維。全局透視、自動運維和智能運維是5G網絡運維的三大關鍵能力。全局透視能力應包括跨層,跨域全方位數據采集與呈現、實時告警管理、網絡拓撲管理、網絡性能及故障管理、運維操作狀態管理能力;自動運維應包括業務設計自動應用預定義規則、一鍵自動執行測試、一鍵自動執行業務部署、自動執行運維保障及優化策略;智能運維應包括海量數據智能分析,實現多源告警關聯、機器學習技術助力告警RCA根因分析與故障趨勢預測等。

當前,5G網絡運維的自動化,仍處于單廠家設備的端到端自動化部署和編排階段,多廠家端到端自動化還在探索。網絡運維的智能化則剛剛起步,距離5G網絡實現“Zero Touch”全網閉環智能運維和“隨愿”網絡依然為時尚遠。但是,越是迷茫,就越是要向遠處看,就越是能看清洪流中的未來!

互聯網誕生于1969年,到今年正好是50周年。50年里,互聯網以驚人的速度發展并滲透到人類社會的各行各業,在引發巨大社會變革的同時,也帶來了一些泡沫和問題。今年是5G元年,在“50周年”遇到“5G元年”之時,產業技術、業務和商業模式創新以及網絡運維三個方面有待持續深入地推進,愿產業鏈共同努力,推動5G網絡商用進程!

作者:王衛斌 中興通訊電信云及核心網總工   來源:C114通信網

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