傳統(tǒng)的電信設(shè)備都是以專(zhuān)用的硬件形態(tài)呈現(xiàn)的，在專(zhuān)有平臺(tái)架構(gòu)下，各硬件設(shè)備彼此獨(dú)立，導(dǎo)致電信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性較差，難以滿足快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求，難以支撐即將到來(lái)的5G時(shí)代的個(gè)性化場(chǎng)景。在此背景下，云計(jì)算技術(shù)逐漸滲入到電信行業(yè)，電信云應(yīng)運(yùn)而生。本文基于對(duì)電信云應(yīng)用場(chǎng)景的研究和探索，分析了電信云的演進(jìn)路線，并對(duì)電信云的發(fā)展熱點(diǎn)做出了一些思考。
二、電信云發(fā)展現(xiàn)狀及背景
�。�1）數(shù)據(jù)流量爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨四大挑戰(zhàn)
隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G時(shí)代的到來(lái)，通信領(lǐng)域的業(yè)務(wù)場(chǎng)景日益多樣化，數(shù)據(jù)流量更是爆發(fā)式增長(zhǎng)，這給運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了極大沖擊。傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)難以適應(yīng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不足主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：第一，網(wǎng)絡(luò)不夠敏捷高效，拉長(zhǎng)了業(yè)務(wù)上線周期；第二，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率較低，導(dǎo)致成本高居不下；第三，網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性不足，制約了面向行業(yè)用戶的服務(wù)能力；第四，網(wǎng)絡(luò)缺乏全局的協(xié)同和自動(dòng)化。
�。�2）運(yùn)營(yíng)商云化轉(zhuǎn)型由規(guī)劃布局向落地實(shí)踐推進(jìn)
在IT技術(shù)的快速發(fā)展和5G商用時(shí)間的倒逼之下，運(yùn)營(yíng)商紛紛發(fā)布轉(zhuǎn)型計(jì)劃，將云計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)引入CT領(lǐng)域，轉(zhuǎn)型的理念涉及到基于云來(lái)建設(shè)電信服務(wù)環(huán)境。
國(guó)際方面，AT&T發(fā)布了Domain 2.0白皮書(shū)、西班牙電信轉(zhuǎn)型提出“BE MORE”的口號(hào)、Verizon提出“承諾一個(gè)數(shù)字化社會(huì)”的戰(zhàn)略愿景，可以看到電信行業(yè)云化已是大勢(shì)所趨。國(guó)內(nèi)方面，中國(guó)移動(dòng)提出的NovoNet計(jì)劃、中國(guó)聯(lián)通提出的CUBE-Net2.0架構(gòu)和中國(guó)電信提出的CTNet2025，均為未來(lái)電信網(wǎng)絡(luò)云化重構(gòu)制定了相關(guān)計(jì)劃。
近年來(lái)，云化廠商的產(chǎn)品逐步商用，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商以省為試點(diǎn)進(jìn)行VNF及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的云化。運(yùn)營(yíng)商將云化范圍擴(kuò)展到應(yīng)用程序，如虛擬客戶端設(shè)備（vCPE）、IP多媒體系統(tǒng)（IMS）、演進(jìn)分組核心（EPC）以及BSS系統(tǒng)、CSS系統(tǒng)等，并聯(lián)合設(shè)備商進(jìn)行多省份的部署測(cè)試。
�。�3）電信云按照?qǐng)鼍翱煞譃镃T云和IT云
與其他行業(yè)類(lèi)似，電信運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部存在大量的業(yè)務(wù)協(xié)同系統(tǒng)和IT類(lèi)支撐應(yīng)用，將此類(lèi)應(yīng)用云化可以提高應(yīng)用系統(tǒng)的效率和靈活性。此外，電信運(yùn)營(yíng)商擁有大量的通信類(lèi)網(wǎng)元設(shè)備，云化時(shí)須在轉(zhuǎn)發(fā)平面、云操作系統(tǒng)、云虛擬化層等方面進(jìn)行電信級(jí)技術(shù)增強(qiáng)。
因此，電信云可以根據(jù)場(chǎng)景劃分為面向CT的云和面向IT的云。CT電信云側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)功能的云化，意在建設(shè)云化的新型電信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境。在CT電信云場(chǎng)景下，由于電信各種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和覆蓋范圍不一，運(yùn)營(yíng)商在核心網(wǎng)和邊緣節(jié)點(diǎn)部署的應(yīng)用系統(tǒng)及電信設(shè)備也不同，因此可以進(jìn)一步將其劃分為核心網(wǎng)云化場(chǎng)景和邊緣節(jié)點(diǎn)云化場(chǎng)景。IT電信云是針對(duì)運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)的云化，如計(jì)費(fèi)與結(jié)算、營(yíng)業(yè)與賬務(wù)、客戶服務(wù)和決策支持等系統(tǒng)的云化。面向IT的電信云也可以進(jìn)一步按照業(yè)務(wù)的功能領(lǐng)域進(jìn)行分類(lèi)。
三、電信云演進(jìn)路線
�。�1）CT電信云：從核心網(wǎng)控制面到邊緣節(jié)點(diǎn)用戶面逐步云化
考慮到電信業(yè)務(wù)云化的效益、難度以及云化后的穩(wěn)定性，CT電信云適合選擇業(yè)務(wù)需求迫切、云化難度較小和對(duì)資源需求較為一致的網(wǎng)元入手先進(jìn)行云化。這類(lèi)網(wǎng)元主要集中在核心網(wǎng)控制面，如IMS和EPC控制面、短信等領(lǐng)域，中國(guó)移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商對(duì)此類(lèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為一致的網(wǎng)元先進(jìn)行了云化。
邊緣節(jié)點(diǎn)用戶面通常部署轉(zhuǎn)發(fā)類(lèi)網(wǎng)元和計(jì)算密集型邊緣計(jì)算、CRAN等網(wǎng)元。由于未來(lái)電信業(yè)務(wù)低時(shí)延、高帶寬、高可靠的發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)元云化提出了更高的要求。國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商在邊緣電信云領(lǐng)域加大研發(fā)力度，成立關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目，研究邊緣硬件、資源管理和遠(yuǎn)程運(yùn)維等問(wèn)題。從運(yùn)營(yíng)商的演進(jìn)戰(zhàn)略可以看出，電信云的遠(yuǎn)期目標(biāo)是采用分布式統(tǒng)一部署的方式，統(tǒng)一全網(wǎng)云資源。
（2）IT電信云：外圍系統(tǒng)優(yōu)先云化，核心系統(tǒng)逐步實(shí)施
IT電信云針對(duì)運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)如BSS、OSS和OA等IT支撐應(yīng)用云化。運(yùn)營(yíng)商IT系統(tǒng)間業(yè)務(wù)模塊間關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，解耦難度大，核心計(jì)費(fèi)系統(tǒng)更是復(fù)雜龐大，云化時(shí)適合先簡(jiǎn)后繁，逐步實(shí)施。
國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商先針對(duì)外圍系統(tǒng)展開(kāi)云化，如聯(lián)通對(duì)卡號(hào)管理系統(tǒng)進(jìn)行了云化，云化后系統(tǒng)可以達(dá)到每秒4萬(wàn)筆的成交量。移動(dòng)、聯(lián)通也從客戶管理、賬單查詢等外圍模塊入手云化，建立穩(wěn)定高效的云化團(tuán)隊(duì)，在積累一定的云化經(jīng)驗(yàn)后對(duì)核心系統(tǒng)如計(jì)費(fèi)、賬務(wù)管理等這類(lèi)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)逐步進(jìn)行云化。
（3）電信云在數(shù)據(jù)層面融合發(fā)展成為趨勢(shì)
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)電信云中的IT云和CT云在數(shù)據(jù)層面進(jìn)行打通成為趨勢(shì)。IT云針對(duì)CT云存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析，得出用戶的日常行為習(xí)慣反作用于建設(shè)CT云。例如，CT云向IT云提供網(wǎng)絡(luò)資源的開(kāi)放接口，將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)如流量分布等指標(biāo)以數(shù)據(jù)接口的形式提供給IT云，IT云可以基于大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)采用AI的方式，下發(fā)一定的策略到CT云。
四、 電信云的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
隨著5G時(shí)代的到來(lái)和邊緣業(yè)務(wù)的興起，電信云為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。云化的架構(gòu)使運(yùn)營(yíng)商有機(jī)會(huì)擺脫流量管道的身份，探索新的商業(yè)模式。但是，更大的機(jī)遇也意味著更高的挑戰(zhàn)。
�。�1）電信云助力5G三大應(yīng)用場(chǎng)景
傳統(tǒng)的豎井式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以滿足5G業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用原生云化的設(shè)計(jì)思路，將網(wǎng)元功能分解、抽象和重構(gòu)，通過(guò)云化彈性的架構(gòu)來(lái)支持5G應(yīng)用場(chǎng)景。
5G的三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延和連接數(shù)做出了更高的要求，增強(qiáng)的移動(dòng)帶寬峰值速率可以達(dá)到每秒10G-20Gbps，高可靠場(chǎng)景時(shí)延低至1ms，物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景每平方公里承載百萬(wàn)級(jí)連接數(shù)，這對(duì)5G電信云也提出了更高的性能要求。5G電信云將復(fù)雜的單體應(yīng)用拆分為由不同微服務(wù)組件組合而成的云原生應(yīng)用，可以提高5G應(yīng)用場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性，但是云平臺(tái)上部署的虛擬網(wǎng)元的電信級(jí)高性能還需進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)。
�。�2）邊緣電信云外延至邊緣云
邊緣電信云是針對(duì)在網(wǎng)絡(luò)邊緣處部署的電信網(wǎng)元的云化，如轉(zhuǎn)發(fā)類(lèi)網(wǎng)元、邊緣計(jì)算類(lèi)網(wǎng)元和CRAN等網(wǎng)元，有較高的計(jì)算、轉(zhuǎn)發(fā)等性能要求。邊緣電信云在承載電信網(wǎng)元的同時(shí)，可以進(jìn)一步開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力，通過(guò)開(kāi)放的云平臺(tái)，可為合作伙伴提供IaaS，PaaS、網(wǎng)絡(luò)能力API等服務(wù)。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商作為網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)之間的橋梁，網(wǎng)絡(luò)邊緣的云化使得各種行業(yè)應(yīng)用部署在云平臺(tái)上成為可能，從而邊緣電信云轉(zhuǎn)變成一個(gè)互聯(lián)開(kāi)放的邊緣云，賦能各種行業(yè)應(yīng)用，也為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了新的商業(yè)模式。
中國(guó)聯(lián)通的邊緣云生態(tài)圈包括來(lái)自阿里巴巴、騰訊、百度、京東等20余家重要生態(tài)合作伙伴，雖然邊緣云建設(shè)的理念是美好的，但是實(shí)際部署時(shí)仍然面臨許多挑戰(zhàn)，如邊緣云的輕量級(jí)管理、資源協(xié)調(diào)、邊緣加速和遠(yuǎn)程運(yùn)維等問(wèn)題。三大運(yùn)營(yíng)商在邊緣云領(lǐng)域堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)源并舉，成立“邊緣云關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，研究邊緣云在硬件、容器、加速等關(guān)鍵領(lǐng)域的需求與架構(gòu)。
五、 結(jié)束語(yǔ)
電信云是運(yùn)營(yíng)商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)，將承載網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，成為ICT基礎(chǔ)設(shè)施的新核心。從目前來(lái)看，IT電信云的發(fā)展相對(duì)較快，運(yùn)營(yíng)商以省為單位循序推進(jìn)。CT電信云的云化方案和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不成熟，特別是邊緣電信云的落地還需要業(yè)界各方共同努力。
作者簡(jiǎn)介
李哲，中國(guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所云計(jì)算研究員，主要從事云網(wǎng)融合、電信云和云MSP領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究工作。
