傳統(tǒng)的電信設備都是以專用的硬件形態(tài)呈現(xiàn)的，在專有平臺架構(gòu)下，各硬件設備彼此獨立，導致電信網(wǎng)絡擴展性較差，難以滿足快速發(fā)展的網(wǎng)絡業(yè)務需求，難以支撐即將到來的5G時代的個性化場景。在此背景下，云計算技術(shù)逐漸滲入到電信行業(yè)，電信云應運而生。本文基于對電信云應用場景的研究和探索，分析了電信云的演進路線，并對電信云的發(fā)展熱點做出了一些思考。
二、電信云發(fā)展現(xiàn)狀及背景
�。�1）數(shù)據(jù)流量爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)網(wǎng)絡面臨四大挑戰(zhàn)
隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G時代的到來，通信領(lǐng)域的業(yè)務場景日益多樣化，數(shù)據(jù)流量更是爆發(fā)式增長，這給運營商網(wǎng)絡帶來了極大沖擊。傳統(tǒng)的運營商網(wǎng)絡難以適應新業(yè)務的發(fā)展需求，網(wǎng)絡架構(gòu)的不足主要體現(xiàn)在四個方面：第一，網(wǎng)絡不夠敏捷高效，拉長了業(yè)務上線周期；第二，網(wǎng)絡設備利用率較低，導致成本高居不下；第三，網(wǎng)絡開放性不足，制約了面向行業(yè)用戶的服務能力；第四，網(wǎng)絡缺乏全局的協(xié)同和自動化。
�。�2）運營商云化轉(zhuǎn)型由規(guī)劃布局向落地實踐推進
在IT技術(shù)的快速發(fā)展和5G商用時間的倒逼之下，運營商紛紛發(fā)布轉(zhuǎn)型計劃，將云計算等關(guān)鍵技術(shù)引入CT領(lǐng)域，轉(zhuǎn)型的理念涉及到基于云來建設電信服務環(huán)境。
國際方面，AT&T發(fā)布了Domain 2.0白皮書、西班牙電信轉(zhuǎn)型提出“BE MORE”的口號、Verizon提出“承諾一個數(shù)字化社會”的戰(zhàn)略愿景，可以看到電信行業(yè)云化已是大勢所趨。國內(nèi)方面，中國移動提出的NovoNet計劃、中國聯(lián)通提出的CUBE-Net2.0架構(gòu)和中國電信提出的CTNet2025，均為未來電信網(wǎng)絡云化重構(gòu)制定了相關(guān)計劃。
近年來，云化廠商的產(chǎn)品逐步商用，國內(nèi)運營商以省為試點進行VNF及業(yè)務系統(tǒng)的云化。運營商將云化范圍擴展到應用程序，如虛擬客戶端設備（vCPE）、IP多媒體系統(tǒng)（IMS）、演進分組核心（EPC）以及BSS系統(tǒng)、CSS系統(tǒng)等，并聯(lián)合設備商進行多省份的部署測試。
（3）電信云按照場景可分為CT云和IT云
與其他行業(yè)類似，電信運營商內(nèi)部存在大量的業(yè)務協(xié)同系統(tǒng)和IT類支撐應用，將此類應用云化可以提高應用系統(tǒng)的效率和靈活性。此外，電信運營商擁有大量的通信類網(wǎng)元設備，云化時須在轉(zhuǎn)發(fā)平面、云操作系統(tǒng)、云虛擬化層等方面進行電信級技術(shù)增強。
因此，電信云可以根據(jù)場景劃分為面向CT的云和面向IT的云。CT電信云側(cè)重于網(wǎng)絡功能的云化，意在建設云化的新型電信網(wǎng)絡服務環(huán)境。在CT電信云場景下，由于電信各種業(yè)務的特點和覆蓋范圍不一，運營商在核心網(wǎng)和邊緣節(jié)點部署的應用系統(tǒng)及電信設備也不同，因此可以進一步將其劃分為核心網(wǎng)云化場景和邊緣節(jié)點云化場景。IT電信云是針對運營商內(nèi)部的應用系統(tǒng)的云化，如計費與結(jié)算、營業(yè)與賬務、客戶服務和決策支持等系統(tǒng)的云化。面向IT的電信云也可以進一步按照業(yè)務的功能領(lǐng)域進行分類。
三、電信云演進路線
�。�1）CT電信云：從核心網(wǎng)控制面到邊緣節(jié)點用戶面逐步云化
考慮到電信業(yè)務云化的效益、難度以及云化后的穩(wěn)定性，CT電信云適合選擇業(yè)務需求迫切、云化難度較小和對資源需求較為一致的網(wǎng)元入手先進行云化。這類網(wǎng)元主要集中在核心網(wǎng)控制面，如IMS和EPC控制面、短信等領(lǐng)域，中國移動等運營商對此類內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為一致的網(wǎng)元先進行了云化。
邊緣節(jié)點用戶面通常部署轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元和計算密集型邊緣計算、CRAN等網(wǎng)元。由于未來電信業(yè)務低時延、高帶寬、高可靠的發(fā)展趨勢，這對邊緣節(jié)點的網(wǎng)元云化提出了更高的要求。國內(nèi)三大運營商在邊緣電信云領(lǐng)域加大研發(fā)力度，成立關(guān)鍵技術(shù)研究項目，研究邊緣硬件、資源管理和遠程運維等問題。從運營商的演進戰(zhàn)略可以看出，電信云的遠期目標是采用分布式統(tǒng)一部署的方式，統(tǒng)一全網(wǎng)云資源。
�。�2）IT電信云：外圍系統(tǒng)優(yōu)先云化，核心系統(tǒng)逐步實施
IT電信云針對運營商內(nèi)部的應用系統(tǒng)如BSS、OSS和OA等IT支撐應用云化。運營商IT系統(tǒng)間業(yè)務模塊間關(guān)聯(lián)性強，解耦難度大，核心計費系統(tǒng)更是復雜龐大，云化時適合先簡后繁，逐步實施。
國內(nèi)三大運營商先針對外圍系統(tǒng)展開云化，如聯(lián)通對卡號管理系統(tǒng)進行了云化，云化后系統(tǒng)可以達到每秒4萬筆的成交量。移動、聯(lián)通也從客戶管理、賬單查詢等外圍模塊入手云化，建立穩(wěn)定高效的云化團隊，在積累一定的云化經(jīng)驗后對核心系統(tǒng)如計費、賬務管理等這類復雜龐大的系統(tǒng)逐步進行云化。
�。�3）電信云在數(shù)據(jù)層面融合發(fā)展成為趨勢
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，未來電信云中的IT云和CT云在數(shù)據(jù)層面進行打通成為趨勢。IT云針對CT云存儲的海量數(shù)據(jù)資源進行分析，得出用戶的日常行為習慣反作用于建設CT云。例如，CT云向IT云提供網(wǎng)絡資源的開放接口，將當前網(wǎng)絡的參數(shù)如流量分布等指標以數(shù)據(jù)接口的形式提供給IT云，IT云可以基于大數(shù)據(jù)分析平臺采用AI的方式，下發(fā)一定的策略到CT云。
四、 電信云的機遇與挑戰(zhàn)
隨著5G時代的到來和邊緣業(yè)務的興起，電信云為運營商帶來了新的發(fā)展機遇。云化的架構(gòu)使運營商有機會擺脫流量管道的身份，探索新的商業(yè)模式。但是，更大的機遇也意味著更高的挑戰(zhàn)。
�。�1）電信云助力5G三大應用場景
傳統(tǒng)的豎井式網(wǎng)絡架構(gòu)難以滿足5G業(yè)務的發(fā)展需求。5G網(wǎng)絡架構(gòu)采用原生云化的設計思路，將網(wǎng)元功能分解、抽象和重構(gòu)，通過云化彈性的架構(gòu)來支持5G應用場景。
5G的三大業(yè)務場景對網(wǎng)絡的帶寬、時延和連接數(shù)做出了更高的要求，增強的移動帶寬峰值速率可以達到每秒10G-20Gbps，高可靠場景時延低至1ms，物聯(lián)網(wǎng)場景每平方公里承載百萬級連接數(shù)，這對5G電信云也提出了更高的性能要求。5G電信云將復雜的單體應用拆分為由不同微服務組件組合而成的云原生應用，可以提高5G應用場景的標準化和開放性，但是云平臺上部署的虛擬網(wǎng)元的電信級高性能還需進一步探索實現(xiàn)。
�。�2）邊緣電信云外延至邊緣云
邊緣電信云是針對在網(wǎng)絡邊緣處部署的電信網(wǎng)元的云化，如轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元、邊緣計算類網(wǎng)元和CRAN等網(wǎng)元，有較高的計算、轉(zhuǎn)發(fā)等性能要求。邊緣電信云在承載電信網(wǎng)元的同時，可以進一步開放網(wǎng)絡能力，通過開放的云平臺，可為合作伙伴提供IaaS，PaaS、網(wǎng)絡能力API等服務。同時，運營商作為網(wǎng)絡和業(yè)務之間的橋梁，網(wǎng)絡邊緣的云化使得各種行業(yè)應用部署在云平臺上成為可能，從而邊緣電信云轉(zhuǎn)變成一個互聯(lián)開放的邊緣云，賦能各種行業(yè)應用，也為運營商帶來了新的商業(yè)模式。
中國聯(lián)通的邊緣云生態(tài)圈包括來自阿里巴巴、騰訊、百度、京東等20余家重要生態(tài)合作伙伴，雖然邊緣云建設的理念是美好的，但是實際部署時仍然面臨許多挑戰(zhàn)，如邊緣云的輕量級管理、資源協(xié)調(diào)、邊緣加速和遠程運維等問題。三大運營商在邊緣云領(lǐng)域堅持標準與開源并舉，成立“邊緣云關(guān)鍵技術(shù)研究”項目，研究邊緣云在硬件、容器、加速等關(guān)鍵領(lǐng)域的需求與架構(gòu)。
五、 結(jié)束語
電信云是運營商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)，將承載網(wǎng)絡和業(yè)務支撐系統(tǒng)，成為ICT基礎(chǔ)設施的新核心。從目前來看，IT電信云的發(fā)展相對較快，運營商以省為單位循序推進。CT電信云的云化方案和相關(guān)標準規(guī)范還不成熟，特別是邊緣電信云的落地還需要業(yè)界各方共同努力。
作者簡介
李哲，中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所云計算研究員，主要從事云網(wǎng)融合、電信云和云MSP領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與行業(yè)標準研究工作。
