引言
5G已經到來,隨之而來的是網絡運營方式的根本轉變。最初旨在用于5G下一代核心網 (5G NGC)的服務化架構 (SBA) 與十年前開始的網絡轉型舉措(即網絡功能虛擬化 (NFV) 和軟件定義網絡 (SDN))具有相同的含義。該架構的主要特點是軟件化和模塊化。即使是少數正在使用5G NGC來支持商用獨立組網5G (5G SA) 的運營商,僅僅開通5G SA網絡并不意味著它完成了5G NGC的部署,也不意味著它正在采用 SBA。鑒于截至2021年下半年,僅有不到10家運營商推出了商用5G SA服務,隨著2022年SBA部署在5G SA中加速,以及一些標準推動SBA理念用于5G網絡核心之外的領域,對于大多數運營商及其供應商來說,現在是時候去了解SBA對其網絡和業務意味著什么了。
Omdia觀點
為5G網絡部署SBA是一場馬拉松,而不是短跑。同時,它也并非全新的事物。SBA利用了近十年網絡軟件化的理念和最佳實踐。不過,它將在漫長的演進道路上遇到一些阻礙。SBA主要從三個方面來改變運營商對網絡的看法:
控制面和用戶面應分離來支持它們進行獨立擴容,從而更好地調整控制面和用戶面組件的部署來適應更廣泛的部署規模。
網絡功能主要是可以被其它網絡功能動態使用的軟件服務(而不是硬件節點)。
網絡功能應為模塊化設計,支持網絡部署實現更大的靈活性,針對用例調整網絡功能規模并推動更多同類最佳型部署。
隨著標準機構將SBA理念擴展到5G NGC之外的網絡規范中,以及5G SA部署在2022-23年變得更加普遍,針對5G網絡的SBA將繼續發展。供應商領域也在發生變化,因為傳統網絡設備供應商的主導地位受到威脅,而威脅的來源并不是直接競爭對手,而是云平臺提供商。
這些云平臺提供商一直在增加網絡運營方面的影響力,到2021年上半年,有幾家運營商已經宣布將關鍵網絡基礎設施交由這些云提供商托管。對于將基礎設施外包出去的運營商來說,它們的SBA部署經驗將與掌握自己平臺所有權的運營商有所不同。
隨著第三方承擔一些解決方案集成工作,部署更大規模的多供應商網絡的可能性將會增加,并且可能通過外包部分基礎設施管理責任來幫助加快運營商網絡團隊的文化和技能轉型工作。這種外包方法的代價是失去對基礎設施(傳統電信服務的核心)的控制。
主要信息
采用SBA最初與運營商針對5G SA服務部署5G NGC相關聯。針對網絡的各個方面采用SBA將是一場馬拉松,而不是短跑,并且隨著運營商將SBA理念擴展到更多的域中,并利用其模塊化性質在初始的5G SA部署階段構建附加功能,這將是一個不斷迭代的部署過程。
云平臺提供商日益成為網絡領域的一部分,并且是采用SBA的可選途徑之一。運營商可以繼續與其傳統網絡供應商合作來過渡到SBA,但越來越多的證據表明,在過渡過程中,一些運營商將開始與亞馬遜網絡服務 (AWS)、微軟Azure和谷歌云平臺 (GCP) 等超大規模公司(hyperscaler)合作。
理論上來說,SBA的模塊化性質將使多供應商解決方案更加普遍,但目前幾乎沒有任何相關跡象。最初的5G SA部署涉及幾家傳統供應商。盡管Telenor Research已經表明有可能構建一個具有多樣化供應商池的5G NGC,但目前還沒有跡象表明多家運營商在大規模效仿。
給運營商的建議
選擇最有能力支持您采用云原生工作方式的供應商合作伙伴。云原生工作方式將是基于SBA理念的網絡域持續演進和優化的關鍵。運營商需要利用合作伙伴來改善其組織和網絡。
SBA并非一次性的部署,而是一個迭代過程。運營商不會一次性部署所有SBA網絡元素;5G SA只是這個過程的開始。運營商應該制定一個戰略路線圖,來將SBA和云原生工作引入傳統的孤島式網絡域,以便隨著SBA在標準中的擴展,運營商可以更輕松地將形成的SBA專業知識遷移到整個業務中。
給供應商的建議
互操作性和開展業務的簡易性是SBA長期取得成功的關鍵。模塊化和靈活性意味著更容易構建核心網絡。同時,如今網絡功能數量的增加和解決方案的全面軟件化使運營商使用這些解決方案的難度增加。供應商應該有一個清晰的網絡轉型路線圖,以幫助運營商規劃和簡化它們的轉型。
針對SBA解決方案的創收方式進行故事營銷并提供支持。對于著眼于獲得基礎設施升級投資回報且聚焦服務的運營商而言,進入市場的時間是一個越來越重要的指標。
給云平臺提供商的建議
量化有關交付速度和敏捷性的關鍵指標,從而在競爭對手中脫穎而出。云更具可擴展性、更加敏捷、更加便宜,這正成為網絡界的“信條”。為真正在競爭和傳統網絡基礎設施解決方案方面脫穎而出,云平臺提供商需要通過關鍵的參考案例和可量化的指標來證明。
獲取和宣傳關鍵的網絡基礎設施專業知識和合作伙伴關系。過去幾年中,云提供商從運營商及其供應商那里獲得的專業知識對它們迄今為止的開發工作來說非常寶貴。現在,云提供商必須宣傳這方面的優勢,以及它們與傳統網絡供應商的牢固關系,從而說服更多運營商將關鍵網絡基礎設施的管理工作外包給它們。
在支撐整個核心網絡之前,先從小項目開始來驗證解決方案。盡管一些運營商已公開表示將把5G 核心網完全外包給云服務提供商,但大多數尚未這樣做。要贏得這些運營商的信任并建立運營商對于將移動核心網作為云服務運行的信心,可以先開展較小的項目。例如,在嘗試運行整個核心網之前,為運營商提供針對特定用例或客戶類別的云核心,從而證明這個概念并建立信任。
5G SBA仍處于早期階段
SBA是電信行業將舊有的IT服務化架構理念與SDN和NFV理念相結合的產物。簡而言之,網絡功能作為軟件服務相互交互,對外呈現服務化接口。這與之前的標準不同,之前的標準將功能描述為基于硬件的節點。這種軟件主導的架構方法能夠更容易解耦特定功能,同時更容易發現自動實例化的新功能,而不必手動向網絡拓撲配置額外功能,因此有利于網絡部署的靈活性和可擴展性。3GPP為5G系統架構規范制定的一系列最重要的SBA理念包括:
將用戶面 (UP) 功能與控制面 (CP) 功能分離,支持獨立擴容、演進和靈活部署(例如,集中式位置或分布式(遠程)位置)。
實現網絡功能設計的模塊化從而支持靈活高效的網絡切片。
在可能的情況下將程序(即網絡功能之間交互的集合)定義為軟件服務,以便在需要時支持重用。
這些理念并非一成不變。它們涉及的網絡功能正在從傳統的整體虛擬網絡功能 (VNF) 演變為云原生網絡功能 (CNF),以微服務的形式構建并打包在容器中。歐洲電信標準協會 (ETSI) 和云原生計算基金會 (CNCF) 等機構仍在致力于使CNF規范變得更加成熟。3GPP中這一更為細粒化的標準將影響SBA的定義,并且還將影響供應商和運營商在解決方案和網絡中實施SBA的方式。
SBA始于5G NGC
如3GPP Release 16所主張的那樣,5G NGC是當前采用SBA規范的網絡的一部分。圖1顯示了3GPP Release 16(2018 年首次發布,2020 年凍結)非漫游5G NGC架構。這種非漫游架構包括許多核心網絡功能 ,Omdia認為這些是運營商5G SA初始部署中的特色。需要注意的是,每個5G SA部署在初始功能組成上都會有一些差異。針對初始的5G SA解決方案商用部署,運營商并未采用3GPP 5G NGC標準中規定的所有20多項功能。因此,5G NGC的部署并不總是具有直接可比性。在初始的5G SA商用部署中,一些最常見的功能包括:
接入和移動性管理功能 (AMF)
認證服務器功能 (AUSF)
網絡開放功能 (NEF)
網絡存儲庫功能 (NRF)
網絡切片選擇功能 (NSSF)
策略控制功能 (PCF)
會話管理功能 (SMF)
統一數據管理 (UDM)
用戶面功能 (UPF)
供應商初始核心網絡產品中的5G NGC網絡功能也有所不同。例如,除了這些網絡功能外,愛立信在當前的雙模 5G NGC解決方案中還包括作為5G NGC網絡功能的5G設備身份寄存器 (5G-EIR) 和非結構化數據存儲功能 (UDSF);而中興通訊除了上述某些功能之外,還包括UDSF和短信服務功能(SMSF)。
SBA的模塊化意味著運營商能夠更容易選擇它們需要的功能來滿足特定需求,這樣即使它們的主要或次要核心網供應商尚未提供5G NGC功能,那么從理論上來說,它們很容易集成第二個或第三個供應商的解決方案。隨著運營商在其5G NGC部署中擴展網絡功能范圍并部署更復雜的5G SA漫游協議,這種模塊化將變得更加重要。模塊化還可以支持定制化核心網絡以交付特制的企業服務,例如專網。
Figure 1: 3GPP 5G SBA non-roaming systems architecture
Source: Omdia and 3GPP TS 23.501 V17.0.0 (2021-03)