5G 時代,電信雲應運而生

傳統的電信設備都是以專用的硬件形態呈現的,在專有平臺架構下,各硬件設備彼此獨立,導致電信網絡擴展性較差,難以滿足快速發展的網絡業務需求,難以支撐 5G 時代的個性化場景。在此背景下,雲計算技術逐漸滲入電信行業,電信雲應運而生。

電信雲發展現狀及背景

數據流量爆發式增長,傳統網絡面臨四大挑戰。隨著物聯網和 5G 時代的到來,通信領域的業務場景日益多樣化,數據流量呈現爆發式增長,這給運營商網絡帶來了極大衝擊。傳統的運營商網絡難以適應新業務的發展需求,網絡架構的不足主要體現在四個方面:第一,網絡不夠敏捷高效,拉長了業務上線週期;第二,網絡設備利用率較低,導致成本高居不下;第三,網絡開放性不足,制約了面向行業用戶的服務能力;第四,網絡缺乏全局的協同和自動化。

運營商雲化轉型由規劃佈局向落地實踐推進。在 IT 技術的快速發展和 5G 商用時間的倒逼之下,運營商紛紛發佈轉型計劃,將雲計算等關鍵技術引入 CT 領域,轉型的理念涉及基於雲來建設電信服務環境。

國際方面,AT&T 發佈了 Do-main2.0 白皮書,西班牙電信轉型提出“BEMORE”的口號,Vericzon 提出“承諾一個數字化社會”的戰略願景,電信行業雲化已是大勢所趨。國內方面,中國移動提出 NovoNet 計劃,中國聯通提出 CUBE-Net2.0 架構,中國電信提出CTNet2025,均為未來電信網絡雲化重構制定了相關計劃。

近年來,雲化廠商的產品逐步商用,國內運營商以省為試點進行 VNF 及業務系統的雲化。運營商將雲化範圍擴展到應用程序,如虛擬客戶端設備(v CPE)、IP 多媒體系統(IMS)、演進分組核心(EPC)以及 BSS 系統、CSS 系統等,並聯合設備商進行多省份的部署測試。 電信雲按照場景可分為 CT 雲和 IT 雲。與其他行業類似,電信運營商內部存在大量的業務協同系統和 IT 類支撐應用,將此類應用雲化可以提高應用系統的效率和靈活性。此外,電信運營商擁有大量的通信類網元設備,雲化時須在轉發平面、雲操作系統、雲虛擬化層等方面進行電信級技術增強。

因此,電信雲可以根據場景劃分為面向 CT 的雲和面向 IT 的雲。CT 電信雲側重於網絡功能的雲化,旨在建設雲化的新型電信網絡服務環境。在 CT 電信雲場景下,由於電信各種業務的特點和覆蓋範圍不一,運營商在核心網和邊緣節點部署的應用系統及電信設備也不同,因此可以進一步將其劃分為核心網雲化場景和邊緣節點雲化場景。IT 電信雲是針對運營商內部的應用系統的雲化,如計費與結算、營業與賬務、客戶服務和決策支持等系統的雲化。面向 IT 的電信雲也可以進一步按照業務的功能領域進行分類。

電信雲演進路線

CT 電信雲:從核心網控制面到邊緣節點用戶面逐步雲化。考慮到電信業務雲化的效益、難度以及雲化後的穩定性,CT 電信雲適合選擇業務需求迫切、雲化難度較小和對資源需求較為單一致的網元入手進行雲化。這類網元主要集中在核心網控制面,如 IMS 和 EPC 控制面、短信等領域,中國移動等運營商對此類內部結構較為一致的網元先進行了雲化。

邊緣節點用戶面通常部署轉發類網元和計算密集型邊緣計算、CRAN 等網元。由於未來電信業務低時延、高帶寬、高可靠的發展趨勢,這對邊緣節點的網元雲化提出了更高要求。國內三大運營商在邊緣電信雲領域加大研發力度,成立關鍵技術研究項目,研究邊緣硬件、資源管理和遠程運維等問題。從運營商的演進戰略可以看出,電信雲的遠期目標是採用分佈式統一部署的方式,統一全網雲資源。

IT 電信雲:外圍系統優先雲化,核心系統逐步實施。IT 電信雲針對運營商內部的應用系統如BSS、OSS 和 OA 等 IT 支撐應用雲化。運營商 IT 系統間業務模塊間關聯性強,解耦難度大,核心計費系統更是複雜龐大,雲化時適合先簡後繁,逐步實施。

國內三大運營商先針對外圍系統展開雲化,如聯通對卡號管理系統進行了雲化,雲化後系統可以達到每秒 4 萬筆的成交量。移動、聯通也從客戶管理、賬單查詢等外圍模塊入手進行雲化,建立穩定高效的雲化團隊,在積累一定的雲化經驗後對核心系統如計費、賬務管理等這類複雜龐大的系統逐步進行雲化。

電信雲在數據層面融合發展成為趨勢。隨著人工智能、大數據等技術的發展,未來電信雲中的 IT 雲和 CT 雲在數據層面進行打通成為趨勢。IT 雲針對 CT 雲存儲的海量數據資源進行分析,得出用戶的日常行為習慣反作用於建設 CT 雲。例如,CT 雲向 IT 雲提供網絡資源的開放接口,將當前網絡的參數如流量分佈等指標以數據接口的形式提供給 IT 雲,IT 雲可以基於大數據分析平臺採用 AI 的方式下發一定的策略到 CT 雲。

電信雲的機遇與挑戰

隨著 5G 時代的到來和邊緣業務的興起,電信云為運營商帶來了新的發展機遇。雲化的架構使運營商有機會擺脫流量管道的身份,探索新的商業模式。但是,更大的機遇也意味著更大的挑戰。

電信雲助力 5G 三大應用場景。傳統的豎井式網絡架構難以滿足 5G 業務的發展需求。5G 網絡架構採用原生雲化的設計思路,將網元功能分解、抽象和重構,通過雲化彈性的架構來支持 5G應用場景。

5G 的三大業務場景對網絡的帶寬、時延和連接數提出了更高的要求,增強的移動帶寬峰值速率可以達到 10Gbps~20Gbps,高可靠場景時延低至 1ms,物聯網場景每平方公里承載百萬級連接數,這對 5G 電信雲也提出了更高的性能要求。5G 電信雲將複雜的單體應用拆分為由不同微服務組件組合而成的雲原生應用,可以提高 5G 應用場景的標準化和開放性,但是雲平臺上部署的虛擬網元的電信級高性能還需進一步探索實現。

邊緣電信雲外延至邊緣雲。邊緣電信雲是針對在網絡邊緣處部署的電信網元的雲化,如轉發類網元、邊緣計算類網元和 CRAN 等網元,有較高的計算、轉發等性能要求。邊緣電信雲在承載電信網元的同時,可以進一步開放網絡能力,通過開放的雲平臺,可為合作伙伴提供 IaaS、PaaS、網絡能力 API 等服務。同時,運營商作為網絡和業務之間的橋樑,網絡邊緣的雲化使得各種行業應用部署在雲平臺上成為可能,從而邊緣電信雲轉變成一個互聯開放的邊緣雲,賦能各種行業應用,也為運營商帶來了新的商業模式。

中國聯通的邊緣雲生態圈包括來自阿里巴巴、騰訊、百度、京東等 20 餘家重要生態合作伙伴,雖然邊緣雲建設的理念是美好的,但是實際部署時仍然面臨許多挑戰,如邊緣雲的輕量級管理、資源協調、邊緣加速和遠程運維等問題。三大運營商在邊緣雲領域堅持標準與開源並舉,成立“邊緣雲關鍵技術研究”項目,研究邊緣雲在硬件、容器、加速等關鍵領域的需求與架構。

電信雲是運營商戰略轉型的重要一環,將承載網絡和業務支撐系統,成為 ICT 基礎設施的新核心。從目前來看,IT 電信雲的發展相對較快,運營商以省為單位循序推進。CT 電信雲的雲化方案和相關標準規範還不成熟,特別是邊緣電信雲的落地還需要業界各方共同努力。


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