APP下载

5G 网络对运营商的挑战

2020-06-17

广东通信技术 2020年5期
关键词:核心网切片商业模式

1 序言

2019年是中国5G商用元年,工信部向中国电信、中国移动、中国联通和广电网络发放了5G牌照,拉开了中国5G正式商用的序幕。到2019年年底,3家运营商在超过50个城市提供业务,共同发布了5G的业务资费,建设了13万个5G基站,运营商发布了各自5G的战略和商业模式,积极与各行各业共建生态基地、行业应用中心、业务体验中心。各地政府也加大了对5G的扶持力度,出台了各项政府信息化、智慧城市、工业4.0、自动驾驶等鼓励政策。5G成为促进产业转型升级、中国制造、数字经济、协调发展的社会共识,成为弯道超车、科技强国的直接推动力。

作为5G技术的直接使用者、5G网络直接的建设者和5G业务的提供者,运营商面对5G建设和运营,还是存在很多不确定,技术的成熟性、商业模式、运营方式,5G跟传统电信运营有着较大的不同。如何直面5G 的问题,有效地进行技术突破、运营转型和商业模式创新,是运营商面临的直接挑战。

2 5G技术架构的挑战

5G作为一个代际更迭的移动通信技术,其设计的目标是未来的移动宽带业务、物联网业务和高可靠性低时延业务。根据ITU-R IMT2020工作组的技术规划,5G的主要技术指标如图1、表1所示。

要实现5G的广连接、高带宽、低时延技术指标,5G的无线技术和和核心技术都要进行创新。无线的技术包括OFDM、Massive MIMO、QAM256等技术提升速率的技术,还有包括多频协同,上行增强等技术,解决无线覆盖的问题。由于5G的大多数运营频段在毫米波,基

增减、服务升级、资源配置更加灵活。5G的业务有很大一部分是2B业务,政企和行业客户的需求差异很大,对网络的快速适配、个性化定制的要求很高。网络切片、客户定制核心网络将会是5G业务成功的关键。

5G新的技术和网络架构,对运营商的网络组织和建设提出了新的要求。云基础设施、vDC、服务化架构的概念,来自于互联网、IT技术领域,传统CT领域的网络建设方案和经验,并不完全适合。新的网络规划、设计、系统集成和运维系统都还在摸索之中,需要运营商的网络建设领域引入互联网和IT人才,建立基于云架构的5G网络规划方案,设计方案,集成方案和设备技术规范,加快5G网络的建设。5G 网络组织架构如图4所示。

图4 5G网络组织架构

5GC云资源池的部署策略如下。

① 以DC为主要通信节点的网络规划,根据DC所在网络不同的功能定位,分为地市DC节点、省级DC节点和全国DC节点。DC节点采用云化架构,支持NFV和SDN。

② 核心网控制功能的设置在省级DC上,原则上独立配置,不和其他应用共享资源池,核心网跨DC要有冗余配置,最好做1+1配置。

③ 物理服务器采用非亲和性配置,原则上相同功能的VNF的不同实例部署在不同物理机上。

④ 集群内采用N+1负载分担,承载VNF的业务流量,提高可靠性。

⑤ 虚机、物理机、集群支持东西向和南北向的多路径访问。

⑥ 服务器,架顶交换机要做相关集成测试,保证功能和性能。

运营商面对5G新技术的挑战,应及早做好准备,做好设计方案、建设方案、验收方案和业务方案,才能快速适应云化架构和开放体系的技术要求。

3 5G商业模式的挑战

传统通信网络面对是主要是公众客户,业务主要是语音和语音增值(固定和移动)、数据接入(固定和移动)、专线、IPTV、和资源出租等,商业模式有基于距离的、时长的、流量的计费模式,也有基于单次的(短信),由于IP技术的引入和竞争、提速降费,整体的用户数已将达到饱和,流量的价值也越来越低,加上5G的投资和运营费用巨大,运营商采用传统的商业模式,无法支持5G网络建设和业务发展,迫切需要探索新的商业模式,寻求新的增长模式。2019年运营商主要统计数据如表2所示,业务收入同比增长如图5所示。

图5 2019电信收入增长图(信息来源:互联网信息编辑)

表2 2019年第三季度主要数据统计

2019年,运营商出现了收入和利润增长双降的局面,整个行业进入了饱和,迫切需要新的市场空间和创新商业模式。

5G为运营商的发展空间和商业模式改变提供的契机,首先从市场规模看,拓展了物联网、车联网、工业互联网领域,连接数量的扩大,意味网络价值的增加。网络能力的增强,可以将网络能力延伸到以前无法涉及的领域,如高清视频、VR/AR、自动驾驶、高可靠性的连接的控制等,增加连接的附加值,商业模式可以从原来的流量经营,拓展到网络定制、质量定制、服务定制、网络能力开放等多种模式组合,结合网络云化,把网络从通信领域拓展到信息服务领域,数值经济领域,成为经济转型、技术创新的驱动力。5G的直接产出和间接产出如图6所示,2030年5G的主要应用领域的市场规模如表3所示。

图6 5G直接产出和间接产出预测(信息来源:5G经济社会影响白皮书)

表3 5G主要行业领域2030市场规模预测(信息来源:5G经济社会影响白皮书)

5G时代,运营商的商业模式转型如图7所示,是要形成以连接为主、多种商业模式协同的多业务发展模式。

(1)连接为主的大带宽流量经营。传统的接入型管道型业务的升级换代。

(2)连接为主,通过SDN等技术,提供端到端的质量型专线管道业务。

(3)连接为主,特定对象的网络切片业务。实现多点互联、多点流量工程的业务。

图7 5G商业模式框架

(4)连接为主,消息类业务和消息类生态圈开放(RCS业务)。

(5)云网一体的业务,提供“管道+云+安全”的企业信息化基础设施资源型业务,为用户提供资源和集成方案。

(6)与网络连接能力和质量保障的应用型业务。移动视频通信、高清语音、移动会议、在线教育、视频监控、VR/AR。

(7)与机器设备连接型业务相关的行业应用。重点在安全认证、连接控制和管理。

(8)与能力开放有关的业务。建设基于认证能力、用户位置、网络质量状态、用户通信状态、用户安全状态、用户自维护能力的开放平台,支持第三方业务的发展。

5G商业模式创新的建议:要支持多业务和商业模式,运营商要加大5G网络的相关配套系统的建设。

(1)5G运营系统与云网运营系统的协同,确保端到端连接型、资源型、集成性业务的运行管理。

(2)网络切片管理系统是提供行业定制网络的关键手段,是组网型业务、高质量业务等业务生成工具,建议尽快自主开发。

(3)MEC,是行业应用的业务平台,与5G核心网一起构成移动行业应用的基础,也是运营商连接行业应用的纽带。运营商要大力研发MEC,向第三方提供通用的MEC开发平台,促进第三方采用运营商的MEC平台,提供各种行业应用。

(4)网络使能开放平台,就是把5G网络的能力(如认证、计费、位置、状态、质量等)开放给第三方,嵌入到第三方应用,加快第三方业务的发展。

(5)RCS平台的构建,RCS运营系统的开发,API的开放。

(6)产业生态的业务开发需要与5G对接的仿真网络。运营商要提供公共的网络仿真平台,为第三方业务提供开发平台服务,降低5G业务开发的门槛,加快行业应用的 5G网络应用。

4 5G运营模式的挑战

5G网络,对运营商的运维和运营都是一个挑战。运营商同时要面对2G/3G/4G/网络与5G网络共存,网络的规划、设计和建设的复杂度是一个挑战;云化资源池、服务化架等IT技术对运营商运维人员也是挑战;网络切面、MEC和云网协同的客户化定制,对全视角运维系统的开发是一个挑战。此外网络能耗、网络安全,能力开放等,是5G运营商需要重点考虑的问题。

技术复杂带来的运维挑战,首先体现在无线网的多网协同,尤其是4G/5G的协同上,4G/5G将在一个长期共存。运营商首先会考虑是是5G的独立组网(SA)还是非独立组网(NSA)。非独立组组网就是5G只是无线接入,LTE作为无线接入锚点,核心网采用4G的核心网,网络结构简单,投资节省,但业务只能是简单eMBB业务;独立组网(SA),不仅有独立的无线网,还有独立的核心网,4G/5G在控制面靠AMF与MME互通,转发面统一5G锚点,实现业务连续性。独立组网能提供网络切片,网络定制和低时延高可靠性业务,是真正的5G网络。但SA同时带来投资大,维护界面增多,5G无线网络由于采用多天线技术,无线参数配置复杂。考虑语音业务,4G/5G需要共同支持VoLTE,VoLTE要尽快取代2G的语音业务。

云架构的5G核心网基础设施,服务化架构是核心网的控制模式,也是运营商的挑战。目前厂家提供的5G核心网基本都是基于自己的云平台研发 的,云管、VNFM、VNFO也是各自的系统,如果云资源池和5G核心网不是一个厂家的,运维不仅要管云,还要管虚拟化的网元、管信令控制,管理界面复杂,故障的定位较难。同时安全边界模糊,特别是虚机、总线、存储的划分只是逻辑边界,资源的冲突不可避免,除了考虑传统的网络攻击外,还要考虑内部的虚机逃逸、虚拟资源冲突、误操作带来的安全风险。所以需要综合的运维管理系统,专业的资源配置系统和整体安全防护理念。

图8 5G运营系统的需求框架

5G运营要从网络、服务和业务三个层面统一考虑,如图8所示。网络侧重于实体网络(无线网、承载网、核心网)和虚拟资源(云资源)的统一管理;服务侧重于网络定制、网络切片和云网资源配置的管理;业务侧重对公众和政企客户具体业务的生成和提供。

切片管理不仅跨无线、承载和核心网系统设计,还要考虑不同切片所占用虚拟资源的相互影响,如果资源受限,要适时调整资源配置。5G切片管理器功能架构图如图9所示。

图9 5G切片管理器的功能框架

网络运营模式的发展建议如下。

(1)建立系统的网络运营体系架构,从网络、服务和业务3个维度,全生命周期地考虑网络和业务的发展。

(2)构建4G/5G融合发展的网络体系,无论选择哪种组网方式,明确维护界面,构建跨系统,跨层面的综合维护体系,对运行状态、故障定位、安全防护都是必不可少的。

(3)切片管理是5G业务的特点,要做好切片管理器的研发和规范操作流程。

(4)由于5G网络涉及的网元较多,网络动态性强,要借助AI、大数据等先进手段配置网络参数,辅助运维分析,综合故障定位,有效安全防护。

(5)传统的运维人员要提升IT技术能力,具备由简单运维管理向服务运营转型。

5 结束语

新的技术,就要有与之对应的新的运营模式、新的工具、新的能力。尽管5G给运营商带来不少挑战,但面对新的市场领域,更广的连接数量,更高的带宽,更灵活的业务模式,必然给运营商带来更多的机会。运营商要有勇立潮头的气概,也要有手把红旗旗不湿的信心,在自身发展的同时,也为社会数字化、国家创新发展贡献一份力量。

猜你喜欢

核心网切片商业模式
新局势下5G网络切片技术的强化思考
GSM-R核心网升级改造方案
网络切片标准分析与发展现状
5G移动通信核心网关键技术
商业模式从0到N
核心网云化技术的分析
肾穿刺组织冷冻切片技术的改进方法
冰冻切片、快速石蜡切片在中枢神经系统肿瘤诊断中的应用价值比较
上海局GSM-R核心网资源优化配置研究
传统媒体商业模式坍塌的根源