构建5G确定性网络使能行业数字化转型

作者简介：任旭东 华为公司首席开源联络官、ICT基础设施开源业务总经理，LFN和LF Edge董事会董事

今年是5G建设的元年，运营商如何建设和运营5G网络来使能行业数字化转型，我认为建设5G网络要聚焦在解决用户的确定性体验问题，通过确定性5G网络来使能行业数字化。

人类社会的技术发明，实际上都是在解决了技术的确定性之后才规模发展起来的。我们简单回顾一下工业革命以来的几次大的技术革命，都有类似的规律：

• 蒸汽机的发明是1698年Thomas Savery发明的，由于热效率低，只能用于煤矿抽水；直到70年后，瓦特前后花了20年改进蒸汽机，让蒸汽机可以提供确定性的动力输出，才使得蒸汽机普遍应用到交通、纺织等各行各业，带来了第一次工业革命。
• 发电机是西门子于1866年发明的，但是电力作为一种通用的动力，是在Deppler发明了长距离输电技术之后。输电网络让电力成为确定性的能源保证。
• 互联网的发明来自1969年的ARPANET网络，IP/TCP协议也是那个时候发明的，但是互联网真正改变人们生活，是在Google、eBay等公司开发了相应的平台，给最终用户提供简单而确定的体验之后。

可以看到伟大的技术发明改变社会都是在引入了确定性之后才发生。今天，5G作为一种革命性的网络技术，目的是要使能各行各业的数字化转型，我们有理由认为5G也有必要引入确定性。

回顾一下电信产业移动通信的发展，其实我们可以发现电信产业在不断的失去对用户数字业务体验确定性的控制力，而于此同时，OTT在不断持续开发新技术，提升用户的确定性体验。

回顾移动通信的发展，在2G时代，当时采用TDM技术来支持语音通信，运营商完全掌控了最终用户的确定性体验。到了3G时代，采用TDM+IP的技术，对语音业务还是保证了体验，但是数据方面是开放给OTT，提供尽力而为的移动宽带服务。到了4G时代，所有业务都是基于无体验保障的移动宽带，包括语音和视频都承载在MBB上，同OTT并没有区别。与此相反，OTT是从无体验保证开始，不断的创新新技术，提升用户体验，最典型的例子是CDN的部署和QUIC协议的发明。实际上到了今天，OTT在视频业务和语音通信的质量体验上往往比电信运营商的业务质量更好。

相应的结果是用户的价值分配也发生了相应的迁移。一些主要运营商在过去10年的收入增长非常低，大约4%，而最近两年，实际上大部分运营商都开始减少，包括很多以前的明星运营商。与此相反，OTT的收入在成倍的增长，过去10年的增长超过400%，并且还在持续增长。

因此，如果运营商不能改变5G网络的建设和运营模式，掌控更多的用户体验确定性的话，那么5G网络的商业模式将不可持续，5G必须提升网络的确定性。
5G时代要保障体验，建设5G确定性网络，挑战不仅仅来自网络，而是要考虑整个运营模式，挑战非常大。我认为主要有四个方面的挑战，其中两个是内部的挑战，两个涉及外部的合作。

第一是网络的挑战，目前的尽力而为的网络连接模式无法支撑5G时代的新应用，比如说自动驾驶汽车，要求时延非常确定，才能保障安全。比如远程医疗手术，对带宽和时延的确定性要求都很高。

第二，运营商目前的技术能力赶不上业内技术的演进速度，目前互联网和软件产业内的新软件，新工具每年出现一百以上的项目。运营商如何有效的利用最新的技术，如何招募最新的人才，如何留住人才等，也是保障5G体验的重要挑战。

第三，当前电信产业的生态模式非常落后，生态伙伴的拓展属于手把手的模式，这样的模式无法支撑未来的大规模生态。未来的应用来自千行百业，企业客户数量在百万以上。

第四，当前的伙伴合作模式很落后，基本依赖面对面的合作。这种模式是不可能支撑大量伙伴的协作的。未来伙伴数量可能在一万以上，而且业务改变非常频繁，每个月都可能需要更改。

因此5G的确定性体验保障是一个架构性的挑战，而这些问题又是相互关联的，需要框架性的思维来解决。

这里我们提供一个我们思考的框架来解决这些挑战。实际上包含内部和外部两个协作循环：内部循环是运营商内部跨部门协调一致的运营，按照统一流程持续优化；外部循环是运营商如何构筑平台，有效整合外部人才、技术、伙伴、业务等资源，去使能行业应用的过程。内部循环和外部循环又是相互作用，互相增强和循环往复的。

具体来讲，这个5G确定性框架需要提供了四个确定性：

• 确定性的连接：这是基础，通过MEC+切片的思路来保证网络的确定性；通过自动化来实现管理面的确定性。整体对外让网络呈现出像水电一样的便利和确定，也就是我们熟悉的NaaS。
• 确定性的协作：明确运营商同厂商等伙伴的合作边界和接口，提升协作的效率和确定性。
• 确定性的能力：基于通用技术和开放框架与产业最新技术保持同步，并基于此来发展和培养人才，确保人才和技术的可获得性。
• 确定性的计算：对开发者的友好和便捷就是让计算输出最大的确定性，才有可能规模发展应用生态。

第一，确定性的连接。对于5G需要从数据、控制、管理等全栈角度来考虑。
首先。数据面MEC按需下沉是保障网络确定性的基础。MEC部署到靠近用户和应用的地方，从而保证连接的带宽和时延。同时MEC应该采用高性能异构计算的平台，来保证包括UPF在内的连接+计算的各种应用的性能。

其次，要部署端到端的多维度切片网络：按照行业和客户的不同特定，部署多维度差异化的网络切片。利用产业专用的虚拟网络来保证安全，让客户对网络建立信心。

最后，要实现网络的自动化，避免人工流程带来的不确定性。要用分层自治的方式，既实现不同技术领域的自动化和域内业务质量保证，也要部署跨域的协同器，监控和保证端到端的业务质量。

第二，确定性技术和能力。
从运营商技术和人才角度看，确定性网络必须确保构筑一个确定性能力框架，形成确定的人才和能力储备。运营商投资在通用技术,尤其是软件技术和开发者身上，是构筑确定性能力的关键。

5G时代，网络实际上更加复杂，在网络的各个层面都有大量最新技术涌现，网元层TSN，异构计算、容器等；管理层的模型驱动，AI技术，Cloud Native，和API技术；应用层面，大数据，AI和安全等。运营商投资通用技术和开发者，实际上构建了一个开放的人才供应循环，让运营商的人才和整个ICT的人才进行自由的流动，保障了运营商的能力得到及时更新。

第三，确定性协作。
关于如果提升电信产业的协作效率，提供确定性协作框架，我认为产业协作要聚焦在价值创造上，厂商和运营商互信协作，一起使能行业客户，获取价值。通过开源和标准组织的协作，可以确定这个边界和接口。比如应用和智能层，可基于Acumos；管理和自动化能力可基于ONAP来协作；网络和边缘层可参考Akraino这样的开源项目来确定MEC域的北向边界。这样提供的协作是基于代码的，有清晰的南北向，清晰的API，对提升协作效率，构筑良好的产业分工，重建产业互信，共同高效率做大产业将会有大的好处。

第四，确定性计算。
最后，5G时代的基础设施不仅仅是提供通信，也提供计算能力，大量分布式部署的MEC站点为各行各业提供计算平台，培养行业应用生态。运营商获取应用生态的核心是提供确定性的计算体验。构建确定性的计算体验，从使能应用开发、发放和运行的全生命周期来看，我有三点建议：

• 提供开发者友好的工具链：运营商要提供开发者友好、简化的API；要提供相应的SDK和开发工具；要提供应用调试的实验室环境。
• 提供用户友好的统一的运营平台：运营商要建设好MEC的统一运营平台，简化用户上线应用，编排应用，管理应用的难度。同时提供一点上线，全网开通的能力。
• 提供应用友好的运行平台：运营商要提供异构的硬件平台来适应不同的应用，包括不同计算架构的平台（x86/ARM/NPU/GPU）；在平台软件上要特别关注性能，裸机容器可能是未来MEC的主流运行环境。

《世界是平的》作者托马斯.弗里德曼在9月6日中国全球化论坛上有一个有趣的发言，他最新的认知是“世界是深的，包括5G”，这就代表5G将会是一个深入到社会、生产等方方面面的深度技术，确保5G的确定性将对5G建设非常关键。

基于确定性的连接、技术、协作和计算生态，5G将会提供极具竞争力和差异化的业务体验，期待产业共同构建开放、协作的技术框架，来打造繁荣的5G产业生态，使能千行百业数字化。