电信运营商网络重构下的运营管理变革研究

石立峰

中国信息通信研究院 北京 100191

电信运营商网络重构下的运营管理变革研究

石立峰

中国信息通信研究院 北京 100191

以SDN和NFV技术为核心的下一代网络正在加速部署，电信运营商希望通过网络重构来强化网络服务能力，提升网络服务效率，重构通信产业链条，进而获取更多话语权和效益。文章从网络重构的驱动因素出发，分析网络重构的主要目标和内涵，结合国际运营商网络重构的进程，分析网络重构给运营商在战略角色、运营流程、人才及知识结构以及服务提供方面带来的巨大变革，并给出应对上述变革的策略建议。

电信运营商；网络重构；软件定义网络；网络功能虚拟化

1 运营商网络重构的驱动因素

2013年美国运营商AT&T发布了网络转型白皮书，系统性地提出基于SDN/NFV的网络转型思路，正式在全球运营商范围内开启了网络转型的序幕。目前，包括西班牙电信Telefonica、日本NTT docomo等主流运营商已经在全力推进并引领着SDN/NFV技术的发展与部署节奏。我国三大运营商也于2015年前后纷纷提出了自己的网络转型的思路和目标。目前推进网络转型已经成为全球主流营商的共识，而为什么要推进网络转型主要是基于以下几个因素。

1.1 业务驱动下的网络重构

首先是大流量时代的到来。随着视频业务需求的爆发，对网络带宽的要求也不断提高。根据目前主流的4K业务发展方向，至少需要50Mb/s的网络带宽能力(见表1)。用户对流量需求呈现数量级层面的变化也对网络结构提出新的要求。当前网络结构转接较多，流量终结点的位置较高，使得无法在网络边缘终结访问流量，致使流量访问效率低、时延大。

表1 各类视频业务对网络带宽的要求

其次是大连接时代的到来。随着万物互联时代的到来，连接数量将呈现井喷式发展，连接种类也极大扩展。在连接数量方面，根据中国信通院的预测[1]，预计到2020年全球联网设备数量将达到260亿个。在连接种类方面，将会增加更高密度、更大规模、更低功耗、更低时延高可靠、更高移动性连接等类型。在连接规模和连接类型方面对网络都提出了更高的挑战：一是只有通过信令优化才能满足超大连接数量，当前网络无法满足，新建网络则要考虑成本问题；二是连接类型的极大丰富使得一张物理网络无法同时满足多种业务需要。

1.2 成本驱动下的网络重构

由于流量业务和连接数量的激增，现有网络也面临日益复杂的承载压力，随之而来的是运维成本的不断增加。首先，现有运营商网络都是使用专用设备，硬件成本很高。其次，专用的网络设备致使业务呈现竖井化、烟囱式的发展模式，目前中国的网络中有上千个不共享、不融合的“业务烟囱”，导致网络资源无法高效共享，业务很难融合。目前我国主要运营商网络资源利用率不足50%，部分轻载范围在20%～30%之间，但同时又存在局部拥塞的压力。第三，多个独立的“烟囱式”资源系统和大量类型、厂家各异的专用设备导致网络的运维非常复杂。

1.3 竞争驱动下的网络重构

随着“互联网+”时代的到来，OTT业务给运营商带来强大的外部压力，使运营商在电信产业链中越来越管道化，边缘化。同时设备制造商对下游硬件设备制造的把控也制约着运营商在产业链中的话语权。网络变革是产业链升级重构的首要前提，运营商可以通过网络重构，重新掌控产业链，提高话语权。

2 网络重构的主要目标

以SDN、NFV为核心技术的下一代网络的重构主要实现三大目标。

一是强化网络服务能力。通过以云服务、网络切片的方式提供网络产品，强化网络即服务的供给能力。面向业务提供按需、自动化的网络资源，实现网络随选。面向OTT、垂直行业开放网络能力，同时将智能管道延伸到服务端和云，实现真正的“云管端”协同。

二是提升网络供给效率。主要通过白牌硬件、标准化设备的集中采购来降低硬件采购带来的建设成本。通过自助化、自动化和智能化的技术手段，降低网络的运营成本。同时，通过网络资源的集中规划、部署和运营，通过资源池的方式，提升资源利用效率。

三是重构通信产业链条。由于通用设备的部署和强化软件定义型的网络，使得关键的控制功能从专用设备中剥离，硬件的议价能力下降，新的产业生态要素形成，以系统集成为主要需求的软件公司在产业链中的价值凸显。

3 网络重构的主要内涵

在网络转型重构的内容上，主要分为架构重构、节点重构、网元功能重构、运营管理重构等四个方面。

在架构重构方面，主要是通过部署分布式的云化数据中心，形成基础设施资源池来承载不同的网络功能。再通过将网络控制功能集中在少数核心电信集成云(Telecom Integrated Cloud，TIC)上，实现控制功能的集中化。而在靠近接入点设置边缘电信集成云TIC，可将大流量的媒体内容调度到网络边缘，实现快速卸载和提升用户体验。

在节点重构方面，主要通过构建云化数据中心替代传统的核心机房，其特征是标准化的、微模块构建的，可以承载各类虚拟化的电信类软件应用。云化数据中心以统一的标准化原则构建，能够快速进行复制和部署。

在网元功能重构方面，主要是在未来5G网络部署中，通过基于服务的架构、切片、控制面与转发面分离(CU分离)等，结合云化技术实现网络的定制化、开放化、服务化。基于服务的网络架构要求网元间开放接口调用；基于云化的切片技术可以为行业用户提供虚拟专网，实现专网专用，按需组网；通过控制与转发分离机制实现集中部署与边缘部署的协调与统一，提升灵活部署和快速扩容的能力。

在运营管理重构方面，主要是打破传统网络运维管理手工配置、监控、排障为核心的模式，实现自动化、端到端、智能化和面向服务的运营管理模式。

4 全球运营商网络重构的进展

根据当前各运营商对于下一代网络转型重构的规划和部署进展情况，可以将全球运营商划分为引领型、积极型、跟随型三类(见表2)。

AT&T是当前最激进和领跑的网络重构运营商。AT&T从开始发布“Domain 2.0”计划到最新的Indigo平台计划，一直在强调构建开放、简易、安全和增值的网络统一云平台，推动网络向低成本、高弹性及软件为主的、以SDN/NFV技术为基础的新型软件化网络演进。根据AT&T的规划，到2020年网络虚拟化率将达到75%。根据目前的进展，到2017年底已经实现了55%的网络虚拟化。同时AT&T还通过网络软化实现了向用户提供三个方面的按需服务：一是以太网的按需服务，二是因特网的按需服务，三是网络功能的按需服务[2]。AT&T将这类按需服务的业务称之为Network on Demond，这个业务2015年只有450个用户，到2016年底已经超过2 000个。未来硬件逐渐通用化的背景下，AT&T正致力于成为一家“软件公司”。

表2 全球运营商网络重构情况

以中国移动为代表的运营商在下一代网络架构方面也是积极推动者。中国移动提出要融合SDN/NFV等新技术构建一张资源可全局调度、能力可全面开放、容量可弹性收缩、架构可灵活调整的新一代网络，以适应中国移动数字化服务战略布局的发展需要，为“互联网+”发展奠定网络基础。在具体试验部署方面，中国移动从2015年就启动了未来网络转型研究，提出了以新型数据中心和新型网络、新型大脑为核心的面向三层解耦的NovoNet未来网络目标架构。并于2016年12月启动由上海、广东、浙江、北京、研究院NovoNet实验室等五个节点组成的NovoNet试验网，联合业界12家主流CT和IT公司，重点对三层解耦、多业务虚拟化、多业务资源池共享、NFV/SDN融合等领域进行了试验验证，旨在加快三层解耦的成熟，验证未来网络目标架构的可实施性。

欧洲运营商沃达丰作为全球化的运营商虽然较早的提出下一代网络技术，并且提出了“Everything Moves on Cloud”的愿景，但沃达丰没有太积极推动整体网络的系统性变革。沃达丰主要是聚焦业务场景下的应用部署，希望通过把网络功能、消费者和垂直行业、内部IT系统在内的所有一切迁移至云上，从而降低成本、加快新业务上市速度、敏捷运营、获得进入ICT市场的机会。其中，SD-WAN是沃达丰更广泛的NFV/SDN战略的一部分，并且推出了产品品牌Ocean，它构成了沃达丰在26个国家范围内运营商转型的基础；同时沃达丰也率先在全球推出首张商用云化VoLTE网络。

5 网络重构带来的变革和挑战

首先是运营商角色发生巨大变革。在业务上，传统网络架构下运营商主要是网业合一类服务的提供者，以提供规模型、标准化、稳定的连接服务为主。在新的网络架构下运营商将成为新服务提供者。新服务的基本特征是网络即服务(NaaS)，以及更多的长尾类业务和满足客户需求的敏捷服务。在网络运维上，传统网络架构下运营商主要是标准化组网，统一地编排管理。在新的网络架构下运营商将成为新的网络运营维护者，主要是工具化运维、软件自动化运维以及研发运营一体化。在网络组织上，传统网络架构下运营商主要是依靠设备厂商进行集成和研发，在新的网络架构下运营商主要是构建网络硬件生态和软件生态圈，同时以自己开发和集成为主。

其次是运营商的运营流程将由硬及软、由纵向横产生颠覆式变革。现有的网络架构下基本以硬件设备为对象的看护式、托管式的维护体系，未来将向以软件功能为对象的自编排、自开发的维护体系转变。同时在NFV技术下，将会引入设计态、运行态理念，强调业务快速迭代的开发能力，基础资源灵活整合的调度能力和端到端持续集成的交付能力(如图1所示)。在维护模式上，传统分专业、分设备、分厂家烟囱式的纵向维护模式将向以软件为中心的跨专业、模块化、通用化横向分层式转变。

图1 DevOps Workflows切片生命周期

再次是未来网络运营对人员的要求呈现两极分化。未来网络将会高度依赖软件，在硬件侧更加通用化和模块化，同时将会实现运维的自动化和智能化。因此随着自动化程度越来越高，需要少量参与日常运维的、能力要求不高的“机器”人。伴随着智能化程度越来越高，对系统设计和统一调度的人员要求极高。对人员的技能要求将由CT型向CT+IT+DT复合型人才转变(见表3)。员工技能要向“软件、系统思维、熟练使用工具、脚本编程、大数据分析”等方向增强。

表3 CT+IT+DT复合型人才的知识结构及内容

第四是服务提供发生巨大的变化。网络即服务和基于生态圈的业务创新将成为运营商的主要业务模式。网络即服务是指将网络作为一种“云服务”，宽带、功能可按需对外售卖。“实现NaaS的网络应该能够支持网络业务能力开放和网络业务按需自助自动化及时服务，带给上层应用和最终用户最直观的价值，从而更好地支持ICT融合一体化服务”[3]。在业务创新方面，主要是通过开源社区、多方合作等方式构建能力和产品创新平台，使得服务内容更加丰富。服务对象也不再局限于最终用户，同时包括第三方业务开发者。服务的速度也将会由以月为单位提升为以小时为单位。

6 网络重构下的运营管理应对建议

在网络规划上，要从分专业规划、以CT为主转为分层次规划、CT和IT并重。在传统网络规划架构下主要是分专业独立规划，按照核心网、接入网、承载网、传输网和业务网分别进行。在新的架构下要构建NFV的网络规划模式，按照CT域和IT域分别规划，在CT域主要注重NFV管理编排和虚拟网元及其管理。在IT域主要注重硬件基础设施和虚拟化层、虚拟资源管理的规划。同时未来网络的核心网、业务承载网、无线网的部分网元将承载在电信云上。因此在核心网的规划上将围绕“TIC”为中心进行规划和建设。电信云与私有云要相互独立，承载的网元除核心网外还要包括业务承载网和未来无线网等。

在采购模式上，要从一体化的采购部署模式逐步向软硬分离的采购部署模式转变。通用化和虚拟化将会促使硬件价格逐步降低[4]，但会新增控制器和协同层软件的采购成本。通用硬件、虚拟化平台、基础软件、应用软件将会分层采购。在硬件采购部分主要根据各种业务发展需要制定硬件建设计划，确定技术方案和建设方案进而进行采购。在软件部分主要是依据工程范围和内容确定技术方案和建设方案，采购后确定软件部署位置，通过软件实现网元自动部署，通过虚拟网元进行调测。

在运营再造上，要从纵向维护向横向运营的模式转变。网络运营从分专业、分厂家、分设备的纵向维护向层次化、跨专业、端到端的横向运营转变。在运营对象上包括业务、网络服务、网络功能和基础设施四个部分。基于资源跨层调度和功能跨域协同，NFV网络运营形成了明显区别于当前烟囱式运维的能力。这就要求能力要可重用，避免重复和浪费，运行要自动化，以便提高执行效率；管理要编排化以实现面向业务的逻辑。同时在运维中要强化IT和DT的深度融合，要基于大数据能力使网络运营AI化。

在业务转型上，要更加聚焦业务形态、交付方式和生态模式的创新。下一代网络更加虚拟化、云化和软件化，为业务创新提供更多的可能性和灵活性，从而使运营商逐渐摆脱沉重的枷锁，形成可比肩互联网企业的创新效能。当然这也依赖于各运营商能力转型的成功与否。一是要聚焦“网络即服务”的业务形态创新，二是要基于微服务及编排能力的业务交付创新，三是面向网络能力开放的业务生态创新。

在组织匹配上，要从顶层进行系统化的变革与重构。AT&T已将组织与人力资源转型作为网络转型的六大重任之一。一是要对组织进行纵向解耦，加强横向的协同，组织变革要从网络线条切入，在运营对象和流程环节上体现云化和IT化的特点。二是要建立分层运维团队，各层级间解耦，各运维团队仅需聚焦所辖业务或平台的运维工作。工作在越底层的团队服务的上层对象越多，这样将会形成规模效应，提高公司整体运营效率。可以成立虚拟团队或者部门科室以实现纵向分层和独立运营。三是需要增加编排、数据分析等岗位角色，贯穿全生命周期。主要是在业务或者网络服务的设计和部署环节之间增加相应的编排岗位，基于需求、策略及数据反馈，运用相关工具，以抽象化的方式完成对业务及网络服务的实现；在运营及持续改进阶段增加数据分析岗位，运用数据挖掘和相关工具，对业务及网络数据进行提取、清洗、分析、洞察，为设计方案、策略模板的优化以及自动化能力的实现提供数据支撑。

在人才结构上，胜任力结构和人才构成向倒三角转变。随着底层硬件通用化以及基础设施运维的集中化、自动化，未来网络运营将更多集中在软件、应用层面，运营商的能力结构和人才结构从正三角结构向IT互联网公司的倒三角结构转型。

7 结语

以SDN/NFV为关键技术的下一代网络转型重构将是未来5年内电信运营商实施自身能力数字化转型的关键。目前网络重构正处于网络架构设计和商用部署初期，由此带来的运营体系、组织管理变革还未深入触及。在网络虚拟化达到一定比例前，运营商需要提前思考运营管理体系的重构以适应网络重构带来的变革和挑战，这也是决定运营商自身转型能否成功的关键。

[1] 物联网白皮书 [R].北京:中国信息通信研究院,2016

[2] 那文.AT&T中国区董事长朱军:SDN是网络转型的重要方向[N].人民邮电,2016-09-09(008)

[3] 史凡.NaaS架构及全球运营商实践启示[J].电信技术,2016(7):48-51

[4] 杨军.SDN/NFV引入后对采购策略的影响研究[J].广东通信技术,2017,37(6):42-45

石立峰

工程师，中国信息通信研究院产业与规划研究所战略管理研究部副主任，主要研究方向是电信行业发展趋势及电信运营商发展战略。

Research on the Transformation of Operation Management under the Network Reconstruction of Telecom Operators

Shi Lifeng

China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China

Next-generation networks with SDN and NFV technologies at their core are deploying faster. The telecom operators hope to strengthen network service capabilities by rebuilding the network, improve network service efficiency, restructure the communications industry chain, and gain more voice and benefits. Based on the drivers of network reconfiguration, this report analyzes the main goals and connotation of network reconfiguration. Combining with the process of network reconfiguration of international operators, this report analyzes the impact of network reconfiguration on operators' strategic roles, operation processes, the structure of knowledge, and the services provided. Finally, we give the tactics to deal with the above changes.

Telecom Operators; Network Reconstruction; SDN; NFV