傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)遭遇四大挑戰(zhàn)：城域網(wǎng)NFV化刻不容緩

電信運(yùn)營(yíng)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)正不斷惡化，當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)OTT應(yīng)用替代傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)似乎已成定局，令業(yè)界頭疼不已的“剪刀差”效應(yīng)也是有增無(wú)減。來(lái)自工信部2015年通信運(yùn)營(yíng)業(yè)的統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示：2015年，電信業(yè)務(wù)總量同比增長(zhǎng)27.5%，而電信業(yè)務(wù)收入同比僅增長(zhǎng)了0.8%，也就是說(shuō)，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的2015年依舊是“增量不增收”的緊日子。

然而，我們不能將運(yùn)營(yíng)商遭遇的發(fā)展困境完全歸咎于騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的顛覆性創(chuàng)新，事實(shí)上，整個(gè)信息社會(huì)都在邁向一個(gè)全新的歷史階段，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”等新業(yè)態(tài)都在盡力擁抱傳統(tǒng)行業(yè)，在這一特殊的變革期，承擔(dān)底層網(wǎng)絡(luò)傳輸和業(yè)務(wù)承載的電信運(yùn)營(yíng)商必然將遇到一系列的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。

如何化解運(yùn)營(yíng)困境，成為三大運(yùn)營(yíng)商當(dāng)下最為重要的研究課題。

中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席專家唐雄燕博士告訴《通信世界》記者：“業(yè)務(wù)創(chuàng)新催促著傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)革新，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商對(duì)此已有共識(shí)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型目標(biāo)總體而言可歸結(jié)為2個(gè)方面：能力提升和成本降低。至于運(yùn)營(yíng)商何時(shí)才能徹底實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，就要看業(yè)界的決心有多大。”

傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)遭遇的四大挑戰(zhàn)

目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)普遍面臨四大挑戰(zhàn)，包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、流量模式、設(shè)備替換、網(wǎng)絡(luò)智能化等。

首先，網(wǎng)絡(luò)連接和流量推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。就在剛剛過(guò)去的2015年，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量同比增長(zhǎng)了103%，月戶均移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量達(dá)到389.3M；而另一方面，固定互聯(lián)網(wǎng)使用量也同比增長(zhǎng)了20.7%。互聯(lián)網(wǎng)中不斷豐富的業(yè)務(wù)單元和大容量的視頻內(nèi)容都需要運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)絡(luò)不斷拓路，而智慧城市以及萬(wàn)物互聯(lián)所倡導(dǎo)的物理網(wǎng)應(yīng)用也在快速推進(jìn)，有研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)10年全球預(yù)計(jì)將會(huì)有100~200億個(gè)實(shí)物通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

其次，業(yè)務(wù)云化和終端虛擬化顛覆網(wǎng)絡(luò)全局流量模型。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的流量模型主要是網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)之間的通信，而互聯(lián)網(wǎng)屬于分布式部署，網(wǎng)絡(luò)中的大流量往往依賴于熱點(diǎn)，無(wú)法預(yù)知，這與現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)部署并不匹配。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)中心的云化和業(yè)務(wù)的虛擬化，也使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中“東-西向”流量不斷增加，這與傳統(tǒng)的“南-北向”流量模型相悖。

再次，專有網(wǎng)絡(luò)和專有設(shè)備極大增加網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)壓力。由于電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備門檻較高，具備電信級(jí)設(shè)備提供能力的只有少數(shù)幾家設(shè)備商，且所供產(chǎn)品也多為專用設(shè)備，無(wú)論是系統(tǒng)迭代還是設(shè)備替換都要面臨大量工作。而運(yùn)營(yíng)商仍在遵循“提出需求-成為標(biāo)準(zhǔn)-廠家支持-規(guī)模部署”的創(chuàng)新周期，一項(xiàng)創(chuàng)新從提出到最終部署往往需要3~5年的時(shí)間，相較于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的日新月異，這種演進(jìn)速度顯然是無(wú)力支撐。

最后，“互聯(lián)網(wǎng)+”業(yè)務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能化轉(zhuǎn)型。如今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，微信、大眾點(diǎn)評(píng)、嘀嘀打車、淘寶、京東等幾乎成為每位手機(jī)用戶的“標(biāo)配”，而花樣不斷翻新的應(yīng)用與用戶對(duì)使用體驗(yàn)的執(zhí)著追求，都在“倒逼”基礎(chǔ)電信網(wǎng)絡(luò)更加智能化、隨需而變。在運(yùn)營(yíng)商看來(lái)，按需、開(kāi)放、實(shí)時(shí)、高效已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的四大關(guān)鍵詞。

“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”成轉(zhuǎn)型趨勢(shì)

目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型之路，這其中，中國(guó)聯(lián)通在去年9月22日發(fā)布了其新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)CUBE-Net 2.0，并邀請(qǐng)了20多家合作伙伴共同啟動(dòng)了“新一代網(wǎng)絡(luò)”合作研發(fā)計(jì)劃。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，過(guò)去的電信網(wǎng)絡(luò)是資源，是承載上層業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)管道，而轉(zhuǎn)型后的電信網(wǎng)絡(luò)將具備更多功能和服務(wù)，除了更快的網(wǎng)絡(luò)速率，還將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)上層業(yè)務(wù)的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)和管理，也就是“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（NaaS）”。

在中國(guó)聯(lián)通CUBE-Net 2.0架構(gòu)中，對(duì)“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”從4個(gè)方面解讀：泛在超寬帶、彈性軟網(wǎng)絡(luò)、云管端協(xié)同、能力大開(kāi)放。這其中，SDN/NFV為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型提供了重要手段——SDN倡導(dǎo)的轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離，為全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供了有效途徑；而NFV帶來(lái)的全新設(shè)備形態(tài)，也讓封閉的電信網(wǎng)絡(luò)有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)開(kāi)放。

目前，SDN/NFV技術(shù)在電信行業(yè)已經(jīng)度過(guò)了概念導(dǎo)入期，并在電信網(wǎng)絡(luò)的各層面嘗試落地實(shí)踐，比如核心網(wǎng)、傳送網(wǎng)SDN化以及城域網(wǎng)邊緣設(shè)備NFV化等。

在唐雄燕看來(lái)，全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將帶來(lái)全新的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)模式，“過(guò)去，運(yùn)營(yíng)商搭建網(wǎng)絡(luò)都是由設(shè)備廠商提供設(shè)備并集成服務(wù)，業(yè)務(wù)平臺(tái)與設(shè)備之間存在強(qiáng)耦合的關(guān)系，很多業(yè)務(wù)功能都是預(yù)先被定義好的，所提供的服務(wù)十分有限，即使通過(guò)后期開(kāi)放和升級(jí)也需要很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，而在全新架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)分為管理、業(yè)務(wù)、控制和網(wǎng)絡(luò)功能等幾大邏輯實(shí)體，在地域上形成基地、區(qū)域和邊緣三層物理架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)基因得以重構(gòu)，通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和集中化將是新網(wǎng)絡(luò)的主旋律。”

城域網(wǎng)NFV成為“先頭部隊(duì)”

在這場(chǎng)艱難的傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型中，城域網(wǎng)有望成為“先頭部隊(duì)”，原因在于近年來(lái)運(yùn)營(yíng)商不斷在業(yè)務(wù)上加碼，用戶側(cè)也越發(fā)看重使用體驗(yàn)，作為承載業(yè)務(wù)平臺(tái)和擔(dān)負(fù)用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)重地——城域網(wǎng)的重要性自然不容小覷。

一位地方運(yùn)營(yíng)商技術(shù)人士告訴記者：“城域網(wǎng)上聯(lián)應(yīng)用、下聯(lián)用戶，但由于傳統(tǒng)的流量模型不斷受到云計(jì)算、虛擬化等技術(shù)的影響，傳統(tǒng)的城域網(wǎng)設(shè)備的緊耦合方式已經(jīng)無(wú)法招架，更重要的是，市場(chǎng)需要運(yùn)營(yíng)商不斷推陳出新、提速降費(fèi)，因?yàn)槊恳淮蔚膸捝?jí)和新業(yè)務(wù)上馬，都需要支付昂貴的設(shè)備替換費(fèi)用，不僅提高了網(wǎng)絡(luò)成本，而且也為后期集中化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維埋下了隱患。”

以上受訪者提到的“城域網(wǎng)困境”并非個(gè)別現(xiàn)象，而是國(guó)內(nèi)三家運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)城域網(wǎng)普遍遭遇的難題。而一些較為進(jìn)步的地方運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在采取行動(dòng)——將BRAS設(shè)備虛擬化，不再采用傳統(tǒng)一體化的專用設(shè)備，也就是說(shuō)，將轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離，將轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備集中在一起，將控制功能虛擬化，運(yùn)行于x86服務(wù)器上。

不僅如此，隨著聯(lián)通等“全光網(wǎng)”行動(dòng)的逐漸深入，很多地市的城域網(wǎng)都面臨電話機(jī)房“退出”的工作，一些地方運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為，可以將傳統(tǒng)的通信機(jī)房改造為數(shù)據(jù)機(jī)房，改造后的數(shù)據(jù)機(jī)房可以將業(yè)務(wù)和控制功能云化，剩下的計(jì)算資源也將用于“內(nèi)容下沉”，將部分熱點(diǎn)內(nèi)容下沉到距離用戶更近的城域網(wǎng)機(jī)房中，以此更好地確保用戶對(duì)于業(yè)務(wù)應(yīng)用的體驗(yàn)。

不過(guò)在唐雄燕博博士看來(lái)，城域網(wǎng)的NFV化僅僅是個(gè)開(kāi)始，未來(lái)面向下一代的城域網(wǎng)構(gòu)想將更加“大膽”。“未來(lái)電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)將逐漸轉(zhuǎn)為‘雙中心’，以用戶為中心、以數(shù)據(jù)中心為中心，未來(lái)‘城域核心’可能會(huì)消失，網(wǎng)絡(luò)將更好地適配于用戶和業(yè)務(wù)之間，所有的控制功能將虛擬化，體現(xiàn)在邊緣控制層。”

vBRAS將是城域網(wǎng)NFV首發(fā)之一

中國(guó)電信方面也呈現(xiàn)出類似的發(fā)展趨勢(shì)，面對(duì)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)需求的不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)需要對(duì)單一用戶進(jìn)行精細(xì)化管理，甚至對(duì)每一種業(yè)務(wù)都能具備分類、區(qū)別服務(wù)的能力，因?yàn)橹袊?guó)電信方面對(duì)于未來(lái)城域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想是：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，實(shí)現(xiàn)城域骨干網(wǎng)的大容量、少節(jié)點(diǎn)、廣覆蓋，減少級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)。

按照上述網(wǎng)絡(luò)設(shè)想出發(fā)，未來(lái)的城域網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必要具備集中控制、簡(jiǎn)單靈活的特別，而如果依舊延續(xù)傳統(tǒng)的專有設(shè)備的城域網(wǎng)格局，顯然無(wú)法滿足要求。

以城域網(wǎng)中的核心設(shè)備BRAS為例，其作為軟硬件一體化電信專有設(shè)備的電信代表，長(zhǎng)久以來(lái)一直采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)緊耦合的方式。在早期運(yùn)營(yíng)商寬帶業(yè)務(wù)較為簡(jiǎn)單和單一的時(shí)期，BRAS尚可全力支撐，但隨著近些年運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和功能不斷豐富，一體化BRAS設(shè)備的弊端就浮出水面。

首先，設(shè)備資源難以復(fù)用及共享。其次，設(shè)備能力提升與硬件強(qiáng)相關(guān)，升級(jí)困難。再次，設(shè)備配置與設(shè)備底層OS強(qiáng)相關(guān)，基本采用CLI方式，配置效率低。最后，設(shè)備實(shí)現(xiàn)融合業(yè)務(wù)難度大，硬軟件需同時(shí)升級(jí)。

vBRAS的出現(xiàn)適時(shí)地解決了以上難題，作為NFV技術(shù)在城域網(wǎng)的應(yīng)用，vBRAS必然會(huì)成為首發(fā)陣容之一，這是由NFV技術(shù)本身和BRAS設(shè)備自身的特點(diǎn)決定的。

NFV技術(shù)強(qiáng)在控制計(jì)算能力，而B(niǎo)RAS的主要功能就是接入控制，二者剛好完美契合。BRAS設(shè)備作為用戶寬帶網(wǎng)絡(luò)的出口設(shè)備，每種新業(yè)務(wù)的都會(huì)對(duì)其提出新的功能需求，NFV技術(shù)可滿足BRAS快速業(yè)務(wù)創(chuàng)新需求，而不依賴于硬件設(shè)備，新業(yè)務(wù)功能的提供僅需要進(jìn)行軟件升級(jí)。

海外運(yùn)營(yíng)商“轉(zhuǎn)型”已有先例

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)革新在全球已成為趨勢(shì)，海外運(yùn)營(yíng)商對(duì)此已有先例。諸如AT&T、Verizon等已經(jīng)開(kāi)始對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的探索和實(shí)踐。

其中較為知名的就是美國(guó)運(yùn)營(yíng)商AT&T于2013年啟動(dòng)的Domain2.0項(xiàng)目。在AT&T看來(lái)，是時(shí)候讓公司由硬及軟進(jìn)行轉(zhuǎn)型，而這一轉(zhuǎn)型的成功與否也將直接影響企業(yè)未來(lái)的生存和命運(yùn)。

AT&T技術(shù)與運(yùn)營(yíng)高級(jí)執(zhí)行副總裁John Donovan在最近的AT&T開(kāi)發(fā)者峰會(huì)上表示，AT&T計(jì)劃提升現(xiàn)有開(kāi)源軟件所占比例——從5%提升到50%，這對(duì)AT&T而言充滿挑戰(zhàn)性。

如何理解Domain2.0項(xiàng)目，從技術(shù)角度來(lái)看，該項(xiàng)目就是通過(guò)SDN/NFV技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從“以硬件為中心”向“以軟件為中心”轉(zhuǎn)變，最終實(shí)現(xiàn)基于云架構(gòu)的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)。這似乎與中國(guó)聯(lián)通去年發(fā)布的CUBE-Net 2.0有異曲同工之妙。

目前，AT&T已經(jīng)成立了新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部門，有超過(guò)2000名工程師和科學(xué)家參與到了此次新網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作中。AT&T的目標(biāo)很明確，成為一家軟件企業(yè)，其核心將是云、SDN、NFV與開(kāi)源。而且AT&T還希望，到2020年，旗下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能夠有75%是基于SDN和NFV構(gòu)建的。為此，AT&T已經(jīng)開(kāi)展了將近13萬(wàn)員工的SDN/NFV及軟件培訓(xùn)，并且還在不斷大量地招聘軟件工程師。

在經(jīng)過(guò)了幾年大刀闊斧的網(wǎng)絡(luò)改革之后，2014年9月，AT&T終于推出了令業(yè)界期待的試點(diǎn)業(yè)務(wù)Network on Demand，這是一項(xiàng)“按需提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”的創(chuàng)新型業(yè)務(wù)，目前其服務(wù)范圍已擴(kuò)展到全美的100座城市。

Network on Demand具備3項(xiàng)較明顯的網(wǎng)絡(luò)特性，它們分別是自助服務(wù)、虛擬連接、快速部署。在自助服務(wù)功能中，用戶可以登錄在線自助portal，增加和修改業(yè)務(wù)；在虛擬連接功能中，用戶可以在portal上自行建立和修改虛擬連接，而相應(yīng)的實(shí)體連接也會(huì)隨著用戶的變更而自助式相應(yīng)發(fā)生變化；在快速部署功能中，在保證光纖資源已經(jīng)到位的前提下，AT&T將業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)間縮短為80秒，這一速度對(duì)于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)而言，幾乎是不可想象的。

目前，AT&T的Domain2.0仍然繼續(xù)，未來(lái)能否成功轉(zhuǎn)型為一家軟件公司，業(yè)界十分期待，但對(duì)于AT&T所遇到的挑戰(zhàn)而言，技術(shù)性問(wèn)題并非是最難解的。

業(yè)界專家云晴告訴《通信世界》記者，眾所周知，電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理都是分層的，各層級(jí)的角色各司其職。而SDN網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)集中、跨層、跨域的控制，這與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)分層、分域的管理模式截然相反。這種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)商的組織結(jié)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)模式、體制機(jī)制等提出巨大的挑戰(zhàn)。

也就是說(shuō)，除了解決技術(shù)問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)商更需要在組織機(jī)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)管理模式上做出重大調(diào)整，以適應(yīng)全新的橫向分層的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而這一巨大變動(dòng)無(wú)論對(duì)于AT&T還是國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商都同樣適用。

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