浅谈5G时代下，运营商云网融合的发展策略

浅谈5G时代下，运营商云网融合的发展策略

李建平 朱振华

上海邮电设计咨询研究院有限公司 上海 200000

摘要：5G是数字经济新基建的重要引擎，云网融合是新基建的发展方向，运营商需要把握机遇，打造具备竞争力的融合网络，助力数字经济新基建。本文基于5G和云网发展，分析运营商云网融合的建设情况并给出了后续的网络发展和演进方向。

关键词：云网融合；5G；云服务；新基建；数字经济

近年来随着云服务、大数据和人工智能AI等技术的迅速发展，云架构具有成本低廉、运行灵活、可扩展性好等优点。与此同时，伴随着数字经济的崛起，信息化正在以全方位的方式主导着经济和社会的发展，各行业的信息化整体转型升级也在不断的加速，企业对云服务的重视程度日益提高，需求日益增加。

随着信息化系统向云端迁移，其接入速度越来越快，智能化程度越来越高，灵活度越来越高，安全可靠，接入成本也越来越低，因此，需要提供和云服务一样的服务体验。面对云服务环境下的新要求，运营商亟需一种新型的云网融合体系结构，以提高网络性能，建立统一的“云网”体系结构，实现面向用户的动态灵活调度与配置，以促进运营商在云服务环境下迅速占领云服务市场，提升其核心竞争力[1]。

1运营商的云网融合需求

云网融合是云服务发展必然的选择，从云服务的角度来看，经过多年的实践，云资源内部的网络、计算、存储等资源都具备“软件定义”，实现各种资源的配置。云资源外部的运营商网络之前多采用封闭架构而缺乏灵活性，使得云短部署在接入段就出现了瓶颈。如何打通云端之间的智能连接，成为现在最迫切的需求，也是企业云端对运营商网络带来的新的需求。

在云网融合以前，我国的电信公司大多采用封闭式架构，将业务接入到云网，即传统的传输线路、 IP专线或互联网宽带接入等“裸管道”。目前，电信运营商因其自身结构的封闭性，难以应对“入云”企业的多样化网络需求以及 OTT企业的差异性竞争等挑战。目前，运营商急需突破已有的封闭式网络架构，建立分层、解耦、开放的云网融合网络结构，为用户提供快捷、灵活的云网融合业务，实现网络资源的有效利用和网络运营的简化，从而降低 OPEX的运营成本。通过构建“智能管道”和差异性云计算服务，达到“以云带网，以网带云”的目的，为用户提供差异性的接入服务，以适应用户的多样化需求。在云网融合方面，应把“云端”作为“门户”，利用“网络优势”，形成“云网融合”的竞争优势。

各大运营商致力于实现“云网一体化”，而云服务商则处于“云网一体化”的第二位置。运营商通过多年来的网络重构与优化，在网络层方面已经积累了大量的经验，在云网融合方面有着先天的优势。运营商利用“云网融合”的机会，快速占据了云服务的大部分市场，并将范围更广的B2B业务进行了整合，建立了统一的业务平台和门户，重新构建了运营商的业务和商业模式，从而提升了其竞争能力。云服务商与运营商的服务模式有很大的区别，它更多地依赖于云网融合，为用户提供可以接入自己生态的产品，进而为用户提供在各种应用场景下的计算、存储等云产品和服务。

2 5G与云网融合的关系

2.1 5G网络是云网融合的重要技术

针对5G发展特征，从网络、关键技术、体系结构和运营管理等角度，对5G作为云网融合的典型应用展开研究。

（1）云上的核心网

5G以软件定义网络SDN、网元功能虚拟化NFV和服务体系结构SBA等，为核心网络的云计算部署提供新的解决方案。举例来说，在5G核心网与4G核心网之间进行的对比，如表1：

表1  4G与5G核心网对比

其次， NFV技术以“上层业务云化、底层硬件标准化、横向分层运营”为核心，打破了传统网络模型中对专用硬件的依赖，实现了所有网络功能都是由专用软件和专用硬件构成，每一个网络装置只需一台物理装置。该系统以网元为基础，以一般的硬件为基础，将多种网络设备整合在一起，大大提高了用户的使用体验；

最后，5G网络以服务为基础的体系结构（Service-based architecture）为重要特征，根据5G网络的特性与技术发展，将5G网络的功能分解为多个“服务”，并利用“服务”间的轻量级接口进行交互，从而实现5G网络的按需配置。

图1  NFV模式与传统模式对比图

（2）云化的主要技术

5G采用了云化技术，其中以网络切片和移动终端边缘计算为主。其中，网络切片与城市道路相似，可以将高架桥、公交专用道、机动车道和非机动车道进行分割，从而对交通资源进行优化，从而大大缓解了交通压力。同样，5G网络切片技术也将为用户提供灵活、可隔离、可定制、可扩展的、可扩展、灵活按需、最优的网络资源配置方式，以达到最大的性价比，满足用户的各种不同需求。

而边缘计算的 MEC则是把云服务的应用从核心网络迁移到接入网的边缘，实现了存储和计算等网络资源的有效利用。在5G的eMBB、 mMTC、 urlc等场景中，通过将海量的计算资源向边缘移动，极大地缓解了传输网、核心网等网络的带宽压力，从而使5G的低时延大带宽特性得以充分发挥。

（3）云化的网络架构

5G网络的体系架构设计，将涉及到以DC为中心的组网、 C/U分离、三层解耦等关键技术。其中，以DC为核心的组网，通过管理层、业务层和承载层三个层次的体系结构进行了统一的规划，使服务能力由以网络为中心向以DC输电为中心的转变；C/U分隔是指将控制面 CP（control plane）集中部署于内核，将用户面 UP（subscriber plane）分散部署于外围，从而达到 C/U分隔的目的。三层分离指应用软件与运行平台以及一般的硬件之间的分离。

（4）云化的运营管理

5G云化的网络自主运营能力，将从云服务配置、SDN控制器、资源数据管理、网络智能化运营等方面得到充分发挥。Mano （Management and Orchestration）为 OSS提供了一个对 NFV管理平面进行全面的管理和编排，从而实现了运营的自动化，从而有助于 OSS实现运营的自动化。因此5 G网络是一个很好的例子。

2.2云网融合与5G发展相辅相成

5G带来了智能化应用的迅猛发展，海量应用、海量数据对云计算的安全保障提出了更高的要求。云网融合能够将5G与云服务的业务功能有机结合，使5G网络更加灵活地进行部署，发挥出更大的潜能。

首先，5G技术的快速发展将促进云网的深度融合，并在此基础上提出新的解决方案。5G具有高网速、大带宽、低时延、高可靠性、低功耗、大规模连接等显著优点，正将人类带入一个全新的“万物互联”时代，而“云”和“网”的深度融合也是5G技术发展的关键。5G网络中的 mMTC业务就是典型的5G网络，其数据规模大、连接规模大的特点使其在物联网领域具有特殊的应用优势。

其次，通过云网融合技术的开发，为5G网络的深入发展奠定了基础。5G网络的建设与应用，除了对网元进行云计算外，还将对数据中心和光网络等资源进行大规模配置。5G网络云计算的核心是以移动终端为核心的边缘云为基础的云计算体系结构。

因此，将5G视为架构对云服务有天然依赖性的通信技术，5G和云网的融合必将实现互补和协同发展。

3构建云网一体化运营体系的主要举措

3.1为云计算资源建立一个合理的配置

在云资源配置上，运营商已初步建立起全国（集团、大区）、省和边缘三级的云资源池架构。目前，全国、省两级的资源池已基本建成，边缘层根据业务发展的需求，在一些城市建立了云资源池节点。在云网融合的云端能力建设中，最重要的是要与运营商的基础设施能力相结合，对云资源池进行优化，并强化边缘节点的分布，从而在整体上提高 IaaS层服务能力。在此基础上，进一步提供云服务水平，为云服务、数据库、云通信、大数据、 CDN、云安全等云网络融合服务。通过云网与 PaaS平台的融合，形成丰富的 PaaS组件，提升用户对云服务的粘性。通过整合第三方云资源，开放 PaaS平台，为各行业提供一站式云服务，为各行业在多个应用场景中发展出相应的解决方案，为各行业打造云网生态。

3.2创建一个以DC为中心的网络

云网融合需要实现“随云入云”、“随机应变”、“按需选择”、“低时延”等功能。云网融合的核心是根据 DC架构对底层传输网络进行优化，将原有的以行政管理为基础的DC架构转变为以 DC为中心的网络架构，降低接入时延。在已有的网络中引入控制器、业务编排器和云网关，以完成网络资源的管理，业务的编排，网络与云的资源的分配与分布。利用 SDN+隧道技术，可以在不依靠底层承载网的情况下，迅速地完成专线入云的连接服务。还具有可视化、自维护、智能点播选择、自助开通调整、增值服务等功能。

3.3建立健全运营支撑系统

云网融合服务的快速发展，使得接入网络具有更多的连接、更多的服务形态和更多的用户体验。必须建立一个中心的运行支持系统，为用户提供端到端的在线、按需、自助、方便、高效的服务开放能力。实现分钟级别的开放、调试、开放、维护一体化，实现多个异构网络及云侧网络的端到端协作，支撑网络与云服务的开放。以编排为核心，建立云网融合编排。通过新流程，新制度，新机制来保证企业的“终端到终端”运作。支持快速加载内部流量，灵活调度，自动开通。为顾客提供“一站式”订货及自助服务。最后，实现一点受理，一站式开通，统一运维流程，提升客户体验[2]。

当前，在经过一段时期的实践之后，运营商云网运营系统已经逐步实现了全业务流程的自动开通和服务的快速受理，可以满足客户当天安装、开通、维护的服务需求。但是，随着业务需求的改变，以及日益复杂的市场竞争环境，对运营商提出了更高的要求，对云计算网络的运营与服务能力提出了更高的要求，从而创造出更智能化的云计算网络产品，为用户提供更好的云计算网络服务体验。

3.4可持续发展的云网融合

5G与云化技术的协同发展与深度融合，将推动更多产业加速升级，促进社会智能化进程。运营商要持续推进云网融合。具体如下：

（1）稳扎稳打，加速5G的规模化应用。以高品质5G网络为核心，强化5G SA在云网融合方面的技术创新与应用引导，深入研究并完善5G SA的边缘计算与切片管理体系，推进5G “上云”，为5G SA提供有力支撑。

（2）加速数据中心的网络化和集成化建设，以适应多租户和虚拟机迁移等网络要求，对网络资源进行最优配置；在满足用户网络需要的前提下，对混合云业务进行优化，实现用户私有云、工业云和第三方云之间的高效互联，实现资源的有效融合。在充分挖掘企业客户个性化需求的基础上，推动企业各类 ICT业务向云端转移，形成“云+网+ X”的新型业务组合，从而提高运营商的竞争力。

4结语

在云网融合进程不断推进的同时，“互联网+”的理念也在不断地融入运营商的血液。运营商必须在云和网之间进行深度融合与协作，在云化技术基础上实现并部署未来网络与服务，以减少网络服务的部署费用，提升运营效率。另外，通过云网融合，运营商能够在原有的安全可靠的运营商级服务的基础上，进一步提升“一站式”、“自助”、“敏捷”、“灵活”、“按需化”、“智能化”的服务能力，从而实现对用户服务的全方位的提升。

参考文献；

[1]曾丹、陈志恒.云网融合助力运营商数字化转型[J].通信世界.1009-1564.2018年28期.P28—P29

[2]孟晓斌 卞英音.面向云网融合的运营商网络架构演进[J].信息通信技术. 1674-1285. 2019年2期.P32—P37