構建5G確定性網絡使能行業數字化轉型

作者簡介:任旭東 華為公司首席開源聯絡官、ICT基礎設施開源業務總經理,LFN和LF Edge董事會董事

今年是5G建設的元年,運營商如何建設和運營5G網絡來使能行業數字化轉型,我認為建設5G網絡要聚焦在解決用戶的確定性體驗問題,通過確定性5G網絡來使能行業數字化。

任旭東在ONS EU 2019發表《構建5G確定性網絡使能行業數字化轉型》Keynote演講

人類社會的技術發明,實際上都是在解決了技術的確定性之后才規模發展起來的。我們簡單回顧一下工業革命以來的幾次大的技術革命,都有類似的規律:

  • 蒸汽機的發明是1698年Thomas Savery發明的,由于熱效率低,只能用于煤礦抽水;直到70年后,瓦特前后花了20年改進蒸汽機,讓蒸汽機可以提供確定性的動力輸出,才使得蒸汽機普遍應用到交通、紡織等各行各業,帶來了第一次工業革命。
  • 發電機是西門子于1866年發明的,但是電力作為一種通用的動力,是在Deppler發明了長距離輸電技術之后。輸電網絡讓電力成為確定性的能源保證。
  • 互聯網的發明來自1969年的ARPANET網絡,IP/TCP協議也是那個時候發明的,但是互聯網真正改變人們生活,是在Google、eBay等公司開發了相應的平臺,給最終用戶提供簡單而確定的體驗之后。

可以看到偉大的技術發明改變社會都是在引入了確定性之后才發生。今天,5G作為一種革命性的網絡技術,目的是要使能各行各業的數字化轉型,我們有理由認為5G也有必要引入確定性。

回顧一下電信產業移動通信的發展,其實我們可以發現電信產業在不斷的失去對用戶數字業務體驗確定性的控制力,而于此同時,OTT在不斷持續開發新技術,提升用戶的確定性體驗。

回顧移動通信的發展,在2G時代,當時采用TDM技術來支持語音通信,運營商完全掌控了最終用戶的確定性體驗。到了3G時代,采用TDM+IP的技術,對語音業務還是保證了體驗,但是數據方面是開放給OTT,提供盡力而為的移動寬帶服務。到了4G時代,所有業務都是基于無體驗保障的移動寬帶,包括語音和視頻都承載在MBB上,同OTT并沒有區別。與此相反,OTT是從無體驗保證開始,不斷的創新新技術,提升用戶體驗,最典型的例子是CDN的部署和QUIC協議的發明。實際上到了今天,OTT在視頻業務和語音通信的質量體驗上往往比電信運營商的業務質量更好。

相應的結果是用戶的價值分配也發生了相應的遷移。一些主要運營商在過去10年的收入增長非常低,大約4%,而最近兩年,實際上大部分運營商都開始減少,包括很多以前的明星運營商。與此相反,OTT的收入在成倍的增長,過去10年的增長超過400%,并且還在持續增長。

因此,如果運營商不能改變5G網絡的建設和運營模式,掌控更多的用戶體驗確定性的話,那么5G網絡的商業模式將不可持續,5G必須提升網絡的確定性。
5G時代要保障體驗,建設5G確定性網絡,挑戰不僅僅來自網絡,而是要考慮整個運營模式,挑戰非常大。我認為主要有四個方面的挑戰,其中兩個是內部的挑戰,兩個涉及外部的合作。

第一是網絡的挑戰,目前的盡力而為的網絡連接模式無法支撐5G時代的新應用,比如說自動駕駛汽車,要求時延非常確定,才能保障安全。比如遠程醫療手術,對帶寬和時延的確定性要求都很高。

第二,運營商目前的技術能力趕不上業內技術的演進速度,目前互聯網和軟件產業內的新軟件,新工具每年出現一百以上的項目。運營商如何有效的利用最新的技術,如何招募最新的人才,如何留住人才等,也是保障5G體驗的重要挑戰。

第三,當前電信產業的生態模式非常落后,生態伙伴的拓展屬于手把手的模式,這樣的模式無法支撐未來的大規模生態。未來的應用來自千行百業,企業客戶數量在百萬以上。

第四,當前的伙伴合作模式很落后,基本依賴面對面的合作。這種模式是不可能支撐大量伙伴的協作的。未來伙伴數量可能在一萬以上,而且業務改變非常頻繁,每個月都可能需要更改。

因此5G的確定性體驗保障是一個架構性的挑戰,而這些問題又是相互關聯的,需要框架性的思維來解決。

這里我們提供一個我們思考的框架來解決這些挑戰。實際上包含內部和外部兩個協作循環:內部循環是運營商內部跨部門協調一致的運營,按照統一流程持續優化;外部循環是運營商如何構筑平臺,有效整合外部人才、技術、伙伴、業務等資源,去使能行業應用的過程。內部循環和外部循環又是相互作用,互相增強和循環往復的。

具體來講,這個5G確定性框架需要提供了四個確定性:

  • 確定性的連接:這是基礎,通過MEC+切片的思路來保證網絡的確定性;通過自動化來實現管理面的確定性。整體對外讓網絡呈現出像水電一樣的便利和確定,也就是我們熟悉的NaaS。
  • 確定性的協作:明確運營商同廠商等伙伴的合作邊界和接口,提升協作的效率和確定性。
  • 確定性的能力:基于通用技術和開放框架與產業最新技術保持同步,并基于此來發展和培養人才,確保人才和技術的可獲得性。
  • 確定性的計算:對開發者的友好和便捷就是讓計算輸出最大的確定性,才有可能規模發展應用生態。

第一,確定性的連接。對于5G需要從數據、控制、管理等全棧角度來考慮。
首先。數據面MEC按需下沉是保障網絡確定性的基礎。MEC部署到靠近用戶和應用的地方,從而保證連接的帶寬和時延。同時MEC應該采用高性能異構計算的平臺,來保證包括UPF在內的連接+計算的各種應用的性能。

其次,要部署端到端的多維度切片網絡:按照行業和客戶的不同特定,部署多維度差異化的網絡切片。利用產業專用的虛擬網絡來保證安全,讓客戶對網絡建立信心。

最后,要實現網絡的自動化,避免人工流程帶來的不確定性。要用分層自治的方式,既實現不同技術領域的自動化和域內業務質量保證,也要部署跨域的協同器,監控和保證端到端的業務質量。

第二,確定性技術和能力。
從運營商技術和人才角度看,確定性網絡必須確保構筑一個確定性能力框架,形成確定的人才和能力儲備。運營商投資在通用技術,尤其是軟件技術和開發者身上,是構筑確定性能力的關鍵。

5G時代,網絡實際上更加復雜,在網絡的各個層面都有大量最新技術涌現,網元層TSN,異構計算、容器等;管理層的模型驅動,AI技術,Cloud Native,和API技術;應用層面,大數據,AI和安全等。運營商投資通用技術和開發者,實際上構建了一個開放的人才供應循環,讓運營商的人才和整個ICT的人才進行自由的流動,保障了運營商的能力得到及時更新。

第三,確定性協作。
關于如果提升電信產業的協作效率,提供確定性協作框架,我認為產業協作要聚焦在價值創造上,廠商和運營商互信協作,一起使能行業客戶,獲取價值。通過開源和標準組織的協作,可以確定這個邊界和接口。比如應用和智能層,可基于Acumos;管理和自動化能力可基于ONAP來協作;網絡和邊緣層可參考Akraino這樣的開源項目來確定MEC域的北向邊界。這樣提供的協作是基于代碼的,有清晰的南北向,清晰的API,對提升協作效率,構筑良好的產業分工,重建產業互信,共同高效率做大產業將會有大的好處。

第四,確定性計算。
最后,5G時代的基礎設施不僅僅是提供通信,也提供計算能力,大量分布式部署的MEC站點為各行各業提供計算平臺,培養行業應用生態。運營商獲取應用生態的核心是提供確定性的計算體驗。構建確定性的計算體驗,從使能應用開發、發放和運行的全生命周期來看,我有三點建議:

  • 提供開發者友好的工具鏈:運營商要提供開發者友好、簡化的API;要提供相應的SDK和開發工具;要提供應用調試的實驗室環境。
  • 提供用戶友好的統一的運營平臺:運營商要建設好MEC的統一運營平臺,簡化用戶上線應用,編排應用,管理應用的難度。同時提供一點上線,全網開通的能力。
  • 提供應用友好的運行平臺:運營商要提供異構的硬件平臺來適應不同的應用,包括不同計算架構的平臺(x86/ARM/NPU/GPU);在平臺軟件上要特別關注性能,裸機容器可能是未來MEC的主流運行環境。

《世界是平的》作者托馬斯.弗里德曼在9月6日中國全球化論壇上有一個有趣的發言,他最新的認知是“世界是深的,包括5G”,這就代表5G將會是一個深入到社會、生產等方方面面的深度技術,確保5G的確定性將對5G建設非常關鍵。

基于確定性的連接、技術、協作和計算生態,5G將會提供極具競爭力和差異化的業務體驗,期待產業共同構建開放、協作的技術框架,來打造繁榮的5G產業生態,使能千行百業數字化。


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SDNLAB君 發表于19-09-25
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