实现5G的保障

2019-01-02

信息通信技术与政策 2018年12期

1 在运营中采用先进的测试保障5G的机遇

我们即将进入5G的时代。5G带来的是令人目眩的高速度、巨大的覆盖范围、超高的密度和容量、超高的可靠性和极低的时延。它不是4G基础上迈出的一小步，而是一次巨大的飞跃。5G将赋予我们新的能力，极大地改善宽带服务，并通过为全球数以十亿计的设备提供连接，使物联网（IoT）成为可能。

5G带来的机遇将触及运营中的几乎每一个方面：我们将看到全新的收入流、全新的服务和用户体验，以及全新的成本节省方式。它们不仅能够节省大量的资本和运营支出，还将引入全新的目标或KPI。5G的潜力十分巨大，而5G的价值链到2035年时预计将达到3.5万亿（IHS&Qualcomm的研究结果）。最近由爱立信和咨询机构ArthurD.Little开展的一项研究发现，到2026年时，CSP将从5G实现的市场机遇中收获比原计划水平高出34%的收入。

思博伦很早就开始提供5G技术的测试和保障解决方案，既了解5G的潜力，同时也深知其运营保障所面临的挑战。本文将探讨这些业务方面中的每一个方面，并提出测试解决方案方面的建议。服务商和企业现在就可以利用这些解决方案，让自己的运营活动进入正确的轨道，迎接5G运营环境带来的成功。

2 5G带来全新业务机遇

5G将引发移动网络能力方面的一次飞跃，为富于创新的新服务和收入敞开大门，而这些服务和收入将主要通过以下3个范围广阔的场景来实现：

（1）增强型移动宽带（eMBB）

增强型移动宽带将带来全新的体验世界和商业机遇，因为它可以促成更大的数据量、总体容量和用户密度。eMBB用例如表1所示。

（2）大规模机器型通信（mMTC）

在低功耗、低速率和联网设备数量极大的物联网中，大规模机器型通信（mMTC）能够实现规模经济的优势，并因此为多个行业中的应用铺平了道路，其中包括智能城市、智能后勤和智能计量。mMTC5G用例如表2所示。

（3）超高可靠性和低时延通信（URLLC）

超高可靠性和低时延通信能满足关键安全和关键任务应用的要求，例如自主驾驶车辆、智能电网、工业自动化和智能保健等。URLLC用例如表3所示。

3 网络切片

网络切片是5G标准的一个关键组成部分，它使运营商能够将其网络中的某个部分指定分配给特定的服务、客户或客户群。5GAmericas总裁ChrisPearson指出：“网络切片是运营商更高效管理其网络的好机会。”

据ComputerWorld报道，5G中的网络切片可望为移动运营商和其它新进入该市场的企业开创一系列有利可图的商业机遇，实现新的商业模型并在移动市场中不断演进，同时还可帮助网络所有方对其基础设施的计算、存储和联网功能进行定制，实现特定的虚拟网络运营商流量特性。

表1 eMBB用例

表2 mMTC 5G用例

表3 URLLC用例

4 以全新的方式降低成本

为了兑现5G的承诺，需要做的不仅仅是替换历史收入流，而需要在增强新收入的同时节省新的运营成本。虚拟化可以帮助降低资本支出成本，但自动化才是提高利益和降低运营支出的关键。5G拥有帮助CSP节省成本并提高效率的潜力。这些都可以在全亲5G网络中实现，并且需要虚拟化和自动化的参与。

4.1 C-RAN（集中）和云RAN（虚拟）

C-RAN（集中）和云RAN（虚拟）引入了基站无线电组件与基带信号处理组件分离的概念，即所谓的远程无线电头（RRH）与基带单元（BBU）的分离。其中的后者被集中在一个单独的地点，并且可以虚拟化和托管在云中。这种方面所具备的优势包括：

●网络边缘的无线电设备变得更简单。

●更简易地运行。

●维护变得更便宜，因为主要的RAN智能（BBU）都集成管理，并且作为共享资源得到了虚拟化。

●使天线站点所需的电子和处理能力需求大幅减少。

●由于处理和空调都不再需要，站点的成本会变得更低。

集中和云RAN部署也会带来一些挑战。这种功能分离需要两方的组件通过高速、低时延和精确同步的前传网络连接起来。要想在云托管环境中为基带处理提供可用性极高的时间敏感型无线电处理能力，就需要具备一些独特的设计和性能特性。因此，为了保证云RAN的优势，运营商必须具备连续测试和保障的高成本效益机制。

4.2 NG前传

集中和云RAN架构带来的是无线电组件之间的一种功能剥离，使它们能够通过一个前传网络实现分配和连接。在过去，这种剥离和连接也在天线站点出现过，即天线顶部的远程无线电头（RRH）和底部的带带处理单元（BBU）。其连接使用的是一种称为CPRI（通用公共无线电接口）的专有点对点接口。

然而，现在业界正在采用以太网技术和以及一些全新的行业标准，例如Flex以太网（FlexE）和基于以太网的CPRI（eCPRI），作为一种更为灵活性成本效益更出色的CPRI替代方案。基于以太网的接口具有如下优势：

●所需的带宽降低10倍。

●在RRH到BBU之间可使用通用的共享式交换网络，而非专有的点对点连接，能够实现更高的效率。

●可以同时承载来自多个系统厂商的eCPRI流量。

要想实现基于以太网的新型前传网络所具备的财务优势，前瞻性的服务保障将必不可少，因为这样不仅有助于保障网络提供有关联的高速度、低时延和精准同步，还可简化和加快新蜂窝站点的启动工作。

4.3 核心网络虚拟化和切片

核心网络的虚拟化并不是什么新概念。许多运营商目前已经开始部署小型的入门级系统。核心网络通过其虚拟化，例如网络切片和CUPS，实现了诸多全新的能力，可以算是核心网络的一次飞跃式进步。

核心网络的虚拟化可以提供扩展能力更强、更灵活和更具成本效益的解决方案，同时还要降低资本支出和运营支出。现在，有了网络切片和控制用户层分离（CUPS）的加入，虚拟网络将可以切片和分布到多个虚拟网络和功能上，让我们能够：

●部署和执行支持用例所需的特定功能。

●减少所需的资源和功能，并优化上述资源的利用率。

●不再需要为支持多种行业用例而过度供应网络。

在CSP实现5G的新收入并降低成本的过程中，虚拟化的成功和全新核心网络能力将发挥至关重要的作用。

4.4 管理和网络编排

5G网络构建于虚拟化之上，网络管理必须能够实现发挥网络全部能力所需要的敏捷性、效率和连续保障。ESTI的MANO和Linux联网基金会的ONAP等行业倡议都将自动化置于其设计的核心位置。在实现更快的随需服务、消除人工步骤/错误/时间，以及实现网络与其环境服务上下文动态适配的敏捷性方面，自动化都将发挥至关重要的作用。

5 全新的体验才是全新的区别化优势

如果客户无法从更快的速度和无所有在的网络连接中感受到其服务产品中增加的价值，实现新的收入、经济优势和效率便都无从谈起。客户的体验及体验质量将成为5G服务商真正的区别化优势。

在Qualcomm最近执行的一项5G消费者调查中，以下的几点发现值得考虑：

●50%的消费者很可能成为5G的早期用户，其中超过60%愿意为5G平均多支出50美元。

●85%的消费者希望5G能够为其智能电话提供速度更快的连贯连接。

该调查还表明，在消费者最渴望的五种5G增强移动宽带的用例中：

●48%的受访者想要闪电般的快速浏览。

●37%的受访者想要下载内容的速度快10倍。

●27%的受访者想要质量更好的视频呼叫。

●21%的受访者想要流超清视频。

我们且以视频为例。视频是当前运营商经济中最主要的推动力量，而且在未来几年中情况也是如此。到2021年时，移动视频将占据全世界移动数据流量的80%。

凭借高达1Git/s的吞吐量和低至个位毫秒数的时延，5G似乎更能满足移动网络上视频流量流的巨大需求。但只有更高的速度对于运营商来说并不够，确保视频的体验质量（QoE）才是重中之重。当面对新兴的宽带密集型应用，例如4K超高清（UHD）、虚拟现实（VR），以及社交媒体、物联网和无人机和自主驾驶车辆等设备从下游向上游转变时，如果业界的应对不够认真，5G可能会变得像4G一样拥塞不堪。运营商真正的目标是创造新的体验并实现新的收入，而不是简单地替换某个收入来源，因此就必须让客户感受到比今天4G更高的价值。

因此，在发布服务或产品之前，设备制造商和CSP必须理解和测量用户对数据服务的感知质量，而且这一点至关重要。

6 为机遇提供保障

很明显，5G已经将巨大的机遇交到我们的手中，但如果我们缺乏强健且可靠的测试和保障战略，就无法真正抓住这些机遇，很可能让它们溜走。

思博伦的经验带来这样一个结论，即需要一种全新的测试和保障方法，才能实现更高的效率并节省更多的成本，进而实现真正有利可图的5G业务。开发和运营团队需要的是一系列统一的指标、方法和系统，使他们能够在整个服务生命周期中采用经过优化的DevOps连续测试惯例。

生命周期服务保障（LSA）所采用的正是这种类型的统一方法。LSA是用于实现不断演进的服务保障的一系列最佳惯例，能满足服务商采用自动化和推出虚拟、5G和物联网过程中的各类需求。这些最佳惯例都基于思博伦在实验室和生产环境中自动化测试方面独有的专业能力，并且融合了物理、虚拟和混合网络中的前瞻性服务质量保障技术。为应对5G带来的挑战，服务保障必须成为其生命周期中整体服务内不可分割的组成部分，即涵盖了从最初设计和部署到最终运营的完整过程。推动生命周期服务保障的3项基本原则如下：

（1）服务商需要的是从实验室到生产网络的自动化，且必须涵盖整个服务生命周期，只有这样它们才能采用DevOps并提高敏捷性。

（2）以前瞻方式测试服务的能力正变得越来越关键。在动态的分布式网络中，主动测试可以为监视性能和隔离问题提供关键的能力。

（3）服务商需要可支持主动测试和被动数据源的分析技术，将两者融为一体，利用所有必要的数据来实现工作流程的完全自动化，并最终完成闭环的零接触式自动化。

这些原则都基于思博伦在实验室和生产环境中自动化测试方面独有的专业能力，并且融合了物理、虚拟和混合网络中的前瞻性服务质量保障能力。思博伦是LSA领域的领军企业，并且正在5G部署的前沿与领先的服务商开展协作。

7 实现服务生命周期内流程的自动化

将智能应用于流程自动化是SLA的一项核心原理。如前所述，主动LSA监视可以在客户注意到问题之前，针对存在缺陷的条件提供前瞻性探测。通过应用机器学习及预测性和规定性分析，LSA可以将网络和测试数据转化为可用于行动的深入知识，在问题出现前对其加以预测，还可以规定潜在的解决办法，实现问题的闭环解决。

生命周期服务保障可实现网络验证、加载、服务激活和SLA监视的自动化。通过提供统一的服务保障组成要件集，LSA能够在整个服务生命周期内实现快速、高成本效益的自动化。

8 在主动测试和监视方面保持前瞻性

要保持连续的服务生命周期，需要前瞻性的服务保障。主动测试会使用测试代理和少量的合成流量来监视网络的性能和健康情况、服务的质量，以及与服务水平协议（SLA）的一致性。相比之下，被动监视会使用探测器来搜集和处理大量的数据，而主动测试则通过仿真随需真实流量的方式来使用合成数据。

主动测试在5G网络中占据着极高的重要性。通过仿真网络的某些部分并测量服务的性能，主动测试可为评估性能和质量提供独立的能力：

●它是在新服务启动时执行验证并继续监视SLA的惟一方法，能够在客户受到影响之前有效发现各类问题。

●与许多人认识相反的是，主动测试已不再需要昂贵的物理探测器硬件。虚拟化主动测试代理（VTA）可以随需部署在任何提供开放计算资源的地方，能够在网络的保障中充分发挥新能力的强大功能。

●基于软件的全新虚拟测试代理可提供更好的网络可视性，因为它们可以动态移动至存在性能问题的任意服务端点或任意网络部分。

●主动测试可用于测试更高层级的服务，例如视频、OTT、语音和VoLTE。

9 用户体验评价：测量最重要的内容

正如上面所强调过的，用户的体验才是终极的目标。消费者会根据自己在5G中的体验来评判5G成败并确定自己的支付意愿。在发布服务或产品之前，服务商和设备制造商必须竭尽全力来理解用户的感知体验，并且使用主动测试执行后续的连续监视。与以往不同的是，用户体验评估已经成为领先服务商和制造商发布下一代设备时通行的最佳惯例。如果忽视这一点，风险必将接踵而至。在今天竞争激烈的环境中，评价流程必须及时做出发布/不发布的决策，并且提供对比性的排名报告。通过将数据服务速度、时延、传输时间和RF指标的测试和测量结果融合为一体，思博伦的用户体验评价解决方案可以实现整个用户体验评价流程的自动化，能够客观地评价涉及多种主要设备时的用户体验。

用户体验评价可以回答下列的基本问题，确保成功、及时的发布：

（1）设备发布：我的设备和网络是否已做好准备？根据真实网络的用户体验指标，包括用户体验的吞吐量、接收到的峰值数据速率、时延和文件传输时间，对5G设备进行对比和指名。

（2）服务发布：我的服务是否已做好准备？确定服务是否做好发布准备，以及与竞品相比的优势如何。

（3）服务基准测试：我如何才能确定自己的优势？针对历史和竞品服务来对比全新5G服务的用户体验，验证其区别化优势和付费价值情况。

（4）主动测试体验质量：我目前的性能表现如何？通过主动监视来确保体验质量性能在任何时候都能满足或超越期望。

思博伦运营保障为客户节省资源的数据

●生命周期服务保障：由于减少了SLA违约而每年节省超过2000万美元。

●具备智能自动化的主动测试：从每位用户身上每年节省2美元的运营支出。

●用户体验评价：在测试中节省50%的支出，并且能够保障新设备的成功评价和及时发布。

10 利用思博伦生命周期服务保障，加快服务生命周期、降低成本并实现质量的区别化优势

5G不仅仅是一项技术变革，还是一种商业变革和范例变革，采用新的保障方法势在必行。思博伦相信，正如5G的变革会将此前泾渭分明的技术和业务连接为一个整体一样，我们响应5G挑战的方式必须是一个统一且相互协同的解决方案套装。

思博伦VisionWorks可实现测试流程的自动化，例如验证终端用户的服务质量和隔离特定网络部分的问题等。针对为不断演进的4G/5G混合网络，Vision-Works可以在全生命周期内其提供极具智能的自动化主动测试和保障，实现服务的敏捷性、降低成本、提高网络效率，并最终增加收入。Umetrix可以实现整个用户体验评价流程的自动化，加快新设备和新服务的用户体验评价，并且确保成功、及时的发布。思博伦的集成式解决方案套装可确保5G完全满足客户的期望，并且帮助客户把握全新的收入流，推广新的服务，节省更多的资源并满足新的期望。

在虚拟化测试和为客户提供全生命周期集成保障方面，思博伦一直处于领先地位。在客户探索5G的过程中，思博伦将与之协作，制订出适合客户的5G战略并确定客户实现特定商业目标所需的测试。思博伦将帮助客户简化测试流程、降低总体开发成本，缩短产品或服务的入市时间。