段曉東

摘要：認(rèn)為下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型是由業(yè)務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展兩方面共同驅(qū)動(dòng)的，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）是下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)。介紹了SDN和NFV的技術(shù)實(shí)質(zhì)、發(fā)展現(xiàn)狀及其所面臨的重要挑戰(zhàn)。此外，還對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，指出5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與下一代網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合具有重要的意義。

關(guān)鍵詞： SDN；NFV；下一代網(wǎng)絡(luò)；5G

1 向下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的必然

近年來(lái)，以軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）為代表的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以5G為代表的未來(lái)移動(dòng)技術(shù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的熱點(diǎn)。尤其是SDN，“軟件定義一切”成為熱門(mén)話(huà)題，展現(xiàn)了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進(jìn)的美好前景。

技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演進(jìn)，但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)根深蒂固的問(wèn)題和快速發(fā)展的新需求之間的矛盾也是推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的根本因素之一。下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型必定是在業(yè)務(wù)需求與技術(shù)的雙驅(qū)動(dòng)中發(fā)展。

首先，從業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)角度來(lái)看，運(yùn)營(yíng)商面臨的需求非常多，但是歸根結(jié)底是如下兩個(gè)方面。

（1）運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)全面邁入“流量經(jīng)營(yíng)”時(shí)代，超大流量對(duì)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)逐漸加劇。

流量經(jīng)營(yíng)已經(jīng)獲得了廣泛討論，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們真正進(jìn)入了流量經(jīng)營(yíng)的時(shí)代。以中國(guó)移動(dòng)為例，2015年中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入規(guī)模首次超過(guò)語(yǔ)音，占通信服務(wù)收入比達(dá)52%，隨著4G的快速發(fā)展和用戶(hù)的普及，2016年上半年更是超過(guò)60%的比例。其實(shí)這也是大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)營(yíng)商走過(guò)的必經(jīng)之路，早在2011年日本的三大運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入占比即全線超過(guò)50%，2013年美國(guó)的三大運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入占比也已全線超過(guò)50%[1]。

今天的流量增長(zhǎng)還只是第一步，流量的挑戰(zhàn)才剛剛開(kāi)始。最近熱門(mén)的4K、超4K、8K等多媒體技術(shù)將進(jìn)一步激發(fā)流量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）的發(fā)展會(huì)將流量激增推向新高潮。很多人都在預(yù)測(cè)流量趨勢(shì)，各種各樣的流量發(fā)展預(yù)測(cè)我想都不為過(guò)。過(guò)去的發(fā)展也充分證明了這一點(diǎn)，流量發(fā)展會(huì)釋放不可限量的潛力。流量的規(guī)模將更加刺激運(yùn)營(yíng)商寬帶化的發(fā)展要求，但其背后對(duì)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)也是巨大的。

（2）萬(wàn)物互聯(lián)為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)歷史新機(jī)遇，也給網(wǎng)絡(luò)提出了全新要求。

萬(wàn)物互聯(lián)是在人與人通信、互聯(lián)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，是實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的重要基礎(chǔ)。萬(wàn)物互聯(lián)一方面帶來(lái)了巨大的連接規(guī)模，預(yù)計(jì)連接突破百億，將在多個(gè)行業(yè)創(chuàng)造超過(guò)10萬(wàn)億美元的新增市場(chǎng)規(guī)模；另一方面也帶來(lái)了更大的連接廣度和深度，提供面向無(wú)線、有線全連接的接入廣度，為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)拓展連接規(guī)模和連接范圍的機(jī)會(huì)，同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了高密度、低時(shí)延、廣覆蓋等個(gè)性化的高要求。

萬(wàn)物互聯(lián)給我們的發(fā)展帶來(lái)了更多的歷史機(jī)遇，但是網(wǎng)絡(luò)如何適應(yīng)萬(wàn)物互聯(lián)，能不能承擔(dān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展重任，成為下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。面對(duì)巨大的需求挑戰(zhàn)，我們要看到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)自身組織方式存在很多不足，難以支撐未來(lái)流量的超高速發(fā)展，更難以支撐未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的新需求，甚至可能影響我們的生存發(fā)展。長(zhǎng)期看來(lái)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模式難以為繼，下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型成為必然。

一方面，網(wǎng)絡(luò)流量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)、調(diào)度能力、機(jī)房供電均無(wú)法適應(yīng)未來(lái)發(fā)展需求。其中典型問(wèn)題包括：現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)多是按照地域組織的多級(jí)復(fù)雜的匯接網(wǎng)絡(luò)，投資成本（CAPEX）較大；網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力有限，網(wǎng)絡(luò)利用率偏低，在超大流量重載情況下，IP網(wǎng)缺乏靈活、敏捷的調(diào)度手段，一般要靠輕載部署來(lái)解決；設(shè)備承載大量穿通流量，導(dǎo)致機(jī)房供電不足，傳統(tǒng)設(shè)備功耗過(guò)大等。

另一方面，互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等新業(yè)務(wù)層出不窮，專(zhuān)用設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足快速更新?lián)Q代和數(shù)字化服務(wù)要求。主要體現(xiàn)在：多為軟硬件一體化的專(zhuān)用設(shè)備，更新?lián)Q代周期長(zhǎng)；新業(yè)務(wù)、新功能不斷快速涌現(xiàn)，專(zhuān)用設(shè)備開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，升級(jí)改造復(fù)雜，無(wú)法適應(yīng)數(shù)字化服務(wù)需求；缺乏快速上線和靈活部署的能力等。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在架構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)度設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)等多個(gè)方面都存在著問(wèn)題，未來(lái)要承擔(dān)超大流量和萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的重任，網(wǎng)絡(luò)必須進(jìn)行變革。需求驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，技術(shù)給了我們很好的解決這些問(wèn)題的手段。經(jīng)常有人說(shuō)為什么業(yè)界突然都喜歡SDN/NFV了，這一定是雙驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)技術(shù)和業(yè)務(wù)需求雙驅(qū)動(dòng)來(lái)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)變革。

2 對(duì)SDN/NFV技術(shù)發(fā)展的思考

2.1 SDN和NFV是下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)和起點(diǎn)但不是終點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型是不斷借鑒、引入創(chuàng)新技術(shù)的過(guò)程。SDN/NFV是下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性技術(shù)，也是發(fā)展未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。但要強(qiáng)調(diào)的是SDN/NFV并不是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終點(diǎn)，目前電信軟件開(kāi)源、白牌硬件、網(wǎng)絡(luò)分片、5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等新的技術(shù)方向已經(jīng)初露端倪。

SDN和NFV這兩個(gè)技術(shù)經(jīng)常被混為一談，也都有越來(lái)越被泛化的趨勢(shì)。其實(shí)從本質(zhì)或者說(shuō)經(jīng)典的概念來(lái)看，SDN和NFV是不同的東西。SDN負(fù)責(zé)的是網(wǎng)絡(luò)連接的調(diào)度，NFV負(fù)責(zé)的是網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)。從國(guó)際上看，SDN和NFV的產(chǎn)生和推動(dòng)力量也是不同的，其誕生和發(fā)展的國(guó)際組織也是不一樣的。網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)元功能和網(wǎng)絡(luò)連接共同組成，這兩者缺一不可，都是網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，所以NFV實(shí)現(xiàn)的軟件化網(wǎng)絡(luò)功能和SDN實(shí)現(xiàn)的靈活調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)連接一定是互相依存，互相補(bǔ)充的，共同構(gòu)成了下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。

NFV的實(shí)質(zhì)是電信界主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)（IT）、主動(dòng)變革的方向。最早由AT&T、中國(guó)移動(dòng)、BT、Telefonica等13家主流運(yùn)營(yíng)商于2012年在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）發(fā)起。NFV的實(shí)質(zhì)是采用虛擬化技術(shù)，基于通用硬件實(shí)現(xiàn)電信功能軟件化。NFV最關(guān)鍵的兩個(gè)部件是增強(qiáng)的虛擬化層和新增的管理編排系統(tǒng)（MANO）[2]。

SDN2006年誕生于斯坦福大學(xué)Clean Slate課題，是IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的創(chuàng)新。SDN率先被Google成功應(yīng)用，之后在數(shù)據(jù)中心（DC）規(guī)模化應(yīng)用。SDN的實(shí)質(zhì)是控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離，通過(guò)智能計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)路由的控制。SDN最關(guān)鍵的部件是網(wǎng)絡(luò)中新增的控制器。

2.2 SDN和NFV是標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)源密切結(jié)合的發(fā)展歷程

SDN和NFV技術(shù)發(fā)展歷程非常關(guān)鍵的一點(diǎn)，也是和過(guò)去的網(wǎng)絡(luò)不太一樣的地方，就是標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)源的密切結(jié)合。

SDN和NFV均打開(kāi)了原有網(wǎng)絡(luò)中的封閉體系，實(shí)現(xiàn)了解耦和開(kāi)放。軟硬件的解耦，功能軟件化成為趨勢(shì)，也帶來(lái)了原有封閉產(chǎn)業(yè)的開(kāi)放和IT、通信技術(shù)（CT）產(chǎn)業(yè)的互相滲透。網(wǎng)元通信接口變成了應(yīng)用程序界面（API）調(diào)用的軟件接口，軟件互操作成為主要內(nèi)容。越來(lái)越需要依賴(lài)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)投入來(lái)增強(qiáng)互通性，越來(lái)越需要重視開(kāi)源發(fā)展和軟件開(kāi)發(fā)、集成、認(rèn)證的能力，提升軟件層面的互操作能力。

SDN相關(guān)的開(kāi)源社區(qū)非?；钴S，極大的加速了SDN的落地。除了開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）這個(gè)SDN主要的產(chǎn)業(yè)組織外，開(kāi)源組織還包括SDN開(kāi)放控制器（ODL）、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（ONOS）、轉(zhuǎn)發(fā)層開(kāi)放虛擬交換（OVS）、云內(nèi)操作系統(tǒng)OpenStack等。其中，ODL和ONOS是控制器最主要的開(kāi)源組織，OpenStack是北向接口模塊的開(kāi)源組織，OVS是轉(zhuǎn)發(fā)模塊的開(kāi)源組織。

為了推動(dòng)NFV產(chǎn)業(yè)發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商和廠商除了大力開(kāi)展NFV在傳統(tǒng)組織的標(biāo)準(zhǔn)化工作，也積極借鑒IT產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，依靠開(kāi)源組織加速NFV的實(shí)現(xiàn)。NFV產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及到的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要是ETSI等，開(kāi)源組織主要包括開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（OPNFV）、OpenStack、ODL、ONOS等。其中，ETSI NFV ISG是NFV的創(chuàng)始組織和架構(gòu)制定者，OPNFV等都是不同模塊的開(kāi)源組織。

隨著編排器成為網(wǎng)絡(luò)中SDN和NFV的“大腦”，具有越來(lái)越重要的地位，國(guó)際上新近成立了全開(kāi)放編排器（OPEN-O）的開(kāi)源組織，這個(gè)組織由Linux基金會(huì)、中國(guó)移動(dòng)等公司共同發(fā)起，中國(guó)力量在開(kāi)源領(lǐng)域具備了較強(qiáng)的影響力。

SDN和NFV相關(guān)開(kāi)源項(xiàng)目非常活躍，逐漸形成了產(chǎn)業(yè)事實(shí)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了有力的補(bǔ)充，加快了SDN和NFV的成熟。

2.3 SDN和NFV走過(guò)拐點(diǎn)，進(jìn)入商用的關(guān)鍵時(shí)期

SDN為網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)資源利用率提升帶來(lái)了增益，可以應(yīng)用于DC、廣域網(wǎng)、傳送網(wǎng)和移動(dòng)核心網(wǎng)等領(lǐng)域。典型的有：

（1）DC引入SDN，支撐虛擬私有云（VPC）等業(yè)務(wù)；

（2）DC之間引入SDN，實(shí)現(xiàn)跨越DC流量管理和調(diào)度；

（3）廣域網(wǎng)引入SDN，實(shí)施智能調(diào)度流量；

（4）傳送網(wǎng)引入SDN，滿(mǎn)足自動(dòng)開(kāi)通和調(diào)度需求；

（5）SDN應(yīng)用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)鏈等。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，SDN更加成熟一些，經(jīng)過(guò)幾年來(lái)產(chǎn)業(yè)界不斷研討、開(kāi)發(fā)和試點(diǎn)，SDN的成熟度有了飛快發(fā)展，并已經(jīng)大量開(kāi)始商用部署。從運(yùn)營(yíng)者商用案例和方案、芯片、標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)源等方面看，SDN當(dāng)前最重要的產(chǎn)業(yè)鏈特征是不同場(chǎng)景成熟度有較大差異，部分場(chǎng)景已經(jīng)商用，尤其是在DC場(chǎng)景已經(jīng)進(jìn)入成熟期和現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署期。

NFV除了顛覆了通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式，更進(jìn)一步改變了網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。從網(wǎng)絡(luò)的邊緣接入到網(wǎng)絡(luò)核心，從固定網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)都有可能受到NFV影響。目前典型的場(chǎng)景是：

（1）核心網(wǎng)的NFV化，實(shí)現(xiàn)大容量靈活的核心網(wǎng)絡(luò)功能；

（2）移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)的NFV化，構(gòu)建云化無(wú)線接入網(wǎng)（C-RAN）等新型接入網(wǎng)絡(luò)；

（3）固定接入網(wǎng)絡(luò)的NFV化，推進(jìn)固定網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)靈活開(kāi)展；

（4）DC和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的NFV應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)功能的按需定制。

自2012年NFV的概念首次提出以來(lái)，NFV逐漸從一個(gè)抽象的概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并有了廣泛的試點(diǎn)和一定的部署。目前，全球多家運(yùn)營(yíng)商已展開(kāi)了NFV相關(guān)的部署、測(cè)試和試點(diǎn)工作，從中積累了豐富和珍貴的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)于NFV的商用部署方案也不斷產(chǎn)生，2015年更被業(yè)界認(rèn)為是NFV啟動(dòng)商用的元年[3]。整體上，從全球運(yùn)營(yíng)商看來(lái)，幾乎所有運(yùn)營(yíng)商均認(rèn)可NFV/SDN是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，多數(shù)運(yùn)營(yíng)商已推出了較清晰的戰(zhàn)略、布局、目標(biāo)，但實(shí)際操作中各公司的轉(zhuǎn)型力度存在差異，挑戰(zhàn)還很大。

3 SDN和NFV發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題

3.1 SDN和NFV自身仍面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn)

隨著應(yīng)用的推進(jìn)，SDN和NFV也暴露出了大量問(wèn)題，需要進(jìn)一步加大創(chuàng)新和研究的力度，以解決如下所述的典型問(wèn)題。

（1）多域協(xié)同控制的架構(gòu)選擇問(wèn)題。SDN誕生于單一的中小型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，當(dāng)它應(yīng)用到大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，尤其是電信網(wǎng)絡(luò)多域多層次環(huán)境中的時(shí)候，就存在如何跨域協(xié)同的問(wèn)題。引入東西向的接口可實(shí)現(xiàn)多個(gè)控制器之間的通信，構(gòu)架多層次的控制器環(huán)境也能實(shí)現(xiàn)跨域協(xié)同，因此，選擇單層還是多層控制成為了一個(gè)重大問(wèn)題。

（2）產(chǎn)品不開(kāi)放，反而更封閉的問(wèn)題。例如對(duì)于SDN，當(dāng)前的解決方案不是走向一個(gè)更加開(kāi)發(fā)化的環(huán)境，而且存在單一廠商綁定問(wèn)題。當(dāng)前的控制器、網(wǎng)關(guān)、防火墻、負(fù)載均衡等都是單廠家捆綁，大量接口存在私有擴(kuò)展難以打開(kāi)的問(wèn)題。

（3）如何實(shí)現(xiàn)協(xié)同保證可靠性的問(wèn)題。電信級(jí)可靠性要求較高，虛擬化三層解耦后各層可靠性如何保證，各層是否需要以及如何協(xié)同，在業(yè)務(wù)層、NFV平臺(tái)層和硬件要做一些綜合的考慮，取得一個(gè)最佳的平衡。

（4）IT硬件如何支撐虛擬化網(wǎng)元的高性能問(wèn)題。數(shù)據(jù)面業(yè)務(wù)的需求（編解碼、加解密等）的轉(zhuǎn)發(fā)性能如何實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)設(shè)備相當(dāng)?shù)男阅?。目前各種硬件輔助加速方案易造成VNF軟件與底層硬件平臺(tái)的綁定，或者硬件的獨(dú)特性。需要定義軟硬件加速技術(shù)通用架構(gòu)，統(tǒng)一API，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)面VNF與底層硬件平臺(tái)的解耦。

（5）MANO與現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題等。這些都是在商用過(guò)程中引發(fā)的需要克服的問(wèn)題。SDN和NFV的架構(gòu)設(shè)計(jì)，技術(shù)研發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)源工作還沒(méi)有結(jié)束，留下了很多創(chuàng)新空白，值得大力投入并在其中占有一席之地。

3.2發(fā)展SDN和NFV需要?jiǎng)?chuàng)新思維和多方位變革

在引入SDN和NFV之前，CT產(chǎn)業(yè)生態(tài)相對(duì)封閉，與IT產(chǎn)業(yè)交疊較少。下一代網(wǎng)絡(luò)必將是CT和IT深度融合的產(chǎn)業(yè)，將促生一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，這將是一次巨大的產(chǎn)業(yè)變革。各參與方將盡己所能在產(chǎn)業(yè)重構(gòu)過(guò)程中，爭(zhēng)得有利位置。此次產(chǎn)業(yè)生態(tài)的變化需要各方以開(kāi)放的心態(tài)合作共贏。

CT生態(tài)和IT生態(tài)的融合和緊密互動(dòng)，這對(duì)原有通信產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，既是一次機(jī)遇又是一次重大挑戰(zhàn)，發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)呼喚全新思維[3]。

（1）重視面相的產(chǎn)業(yè)重構(gòu)，顛覆與被顛覆并存。

下一代網(wǎng)絡(luò)是IT和CT融合的大時(shí)代。這個(gè)時(shí)代下，打破舊的產(chǎn)業(yè)秩序，建立新的產(chǎn)業(yè)秩序在所難免?？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)將出現(xiàn)大洗牌和新的競(jìng)爭(zhēng)格局，必須加以高度重視。

從設(shè)備制造商角度來(lái)看，受沖擊最大的是傳統(tǒng)設(shè)備制造商。原本軟硬件一體化設(shè)備的售賣(mài)模式被打破。傳統(tǒng)設(shè)備制造商除了在網(wǎng)元功能軟件上具有非常強(qiáng)的技術(shù)壁壘外，在通用硬件和虛擬層軟件方面將面臨來(lái)自IT領(lǐng)域新玩家的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)。從運(yùn)營(yíng)商角度來(lái)看，因?yàn)閭鹘y(tǒng)上缺乏軟件基因，引入IT技術(shù)后如何更好地運(yùn)營(yíng)面臨人才、文化、機(jī)制等多方面的挑戰(zhàn)。

（2）重視核心能力的塑造，關(guān)鍵是軟件能力的全面提升。

下一代網(wǎng)絡(luò)是軟件化的時(shí)代，這對(duì)操作系統(tǒng)、虛擬化平臺(tái)的自主掌控提出新的要求。要倒逼改革，借助發(fā)展契機(jī)改變我們?cè)谲浖陷^為落后的局面。相對(duì)于硬件為主的系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)涉及更加開(kāi)放和復(fù)雜的生態(tài)鏈。其中開(kāi)源模式是IT軟件運(yùn)作的一個(gè)重要基礎(chǔ)，需要從戰(zhàn)略高度上支持開(kāi)源，促進(jìn)大型企業(yè)、高校和研發(fā)機(jī)構(gòu)向開(kāi)源方向上加大投入，幫助中國(guó)具備更強(qiáng)的“軟”實(shí)力。

（3）重視新的文化變遷，關(guān)鍵是打破舊思維。

樹(shù)立全局思維來(lái)推動(dòng)下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。打破過(guò)去“各司其職，各管一段”的老思想，從全局性、整體性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性的目標(biāo)出發(fā)思考問(wèn)題。

樹(shù)立研發(fā)運(yùn)營(yíng)一體化（DevOps）的思維推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。下一代網(wǎng)絡(luò)呼喚DevOps來(lái)加速運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)的提供和網(wǎng)絡(luò)的部署。DevOps轉(zhuǎn)變背后更重要的是企業(yè)文化和人的轉(zhuǎn)變。

全局思維、DevOps思維等不是靠一句簡(jiǎn)單的口號(hào)就可以形成，思維轉(zhuǎn)變依賴(lài)于員工能力和素質(zhì)的再造，需要企業(yè)文化的保駕護(hù)航，這是企業(yè)在下一代網(wǎng)絡(luò)時(shí)代能否真正成功的決定性因素。

4 下一代網(wǎng)絡(luò)與5G

下一代網(wǎng)絡(luò)處于發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，同時(shí)，未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新也已經(jīng)迫在眉睫。移動(dòng)通信每一代技術(shù)從研究、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化，到繼續(xù)演進(jìn)，約10年的時(shí)間形成一個(gè)周期。我們正處在一個(gè)關(guān)鍵的窗口期——定義2020年及以后的5G網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)備及組網(wǎng)方式，在連接數(shù)量支持、吞吐量、時(shí)延等方面存在一個(gè)甚至兩個(gè)數(shù)量級(jí)的差距。僅靠?jī)?yōu)化部署無(wú)法滿(mǎn)足5G的應(yīng)用場(chǎng)景及指標(biāo)要求，引入新技術(shù)成為必然。5G網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)和功能同樣重要，5G的發(fā)展也呼喚著SDN和NFV的深入支撐，成為一體[4]。

4.1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的總體思路

結(jié)合5G總體設(shè)計(jì)目標(biāo)，初步提出5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的總體思路：

（1）從剛性到軟性。從固定網(wǎng)元、固定連接、固定部署到動(dòng)態(tài)配置、靈活連接；網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化。

（2）更徹底的IP化、互聯(lián)網(wǎng)化。網(wǎng)絡(luò)去隧道，破壁壘，實(shí)現(xiàn)與IP網(wǎng)絡(luò)互通融合；引入IT/互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)無(wú)承載、無(wú)連接、無(wú)隧道。

（3）集中化智能和分布化處理。集中化智能-垂直行業(yè)提供按需個(gè)性化服務(wù)；分布化處理-網(wǎng)關(guān)下沉，邊緣計(jì)算，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低時(shí)延。

4.2 5G網(wǎng)絡(luò)方案挑戰(zhàn)巨大

雖然業(yè)界對(duì)5G的定義仍在如火如荼的討論中，但5G網(wǎng)絡(luò)的雛形及其標(biāo)志性的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越清晰。從網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)切片、新協(xié)議、模塊化、新互聯(lián)、無(wú)狀態(tài)將成為5G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志性技術(shù)。

典型的架構(gòu)變化方向有：5G核心網(wǎng)和4G核心網(wǎng)可能是一種松耦合的設(shè)計(jì)；控制面通過(guò)融合與模塊化實(shí)現(xiàn)重構(gòu)；新的網(wǎng)絡(luò)功能定義方式引發(fā)新的連接模型；新的無(wú)狀態(tài)的設(shè)計(jì)，更有利于網(wǎng)絡(luò)功能的動(dòng)態(tài)部署、負(fù)載遷移等。

技術(shù)的演進(jìn)從來(lái)都不是一件容易的事情，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)更是如此。5G設(shè)計(jì)階段，其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的碎片化同樣挑戰(zhàn)著移動(dòng)通信領(lǐng)域“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”的愿景。平臺(tái)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)功能技術(shù)如何協(xié)同設(shè)計(jì)，控制機(jī)制是否引入SDN式的集中控制都存在爭(zhēng)議和挑戰(zhàn)。此外，在5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要具備SDN/NFV和5G網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，新的設(shè)計(jì)可能顛覆傳統(tǒng)的既得利益者，因此來(lái)自傳統(tǒng)技術(shù)勢(shì)力的阻礙成為了必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。

時(shí)間窗口緊迫，3GPP R14很快將要完成總體設(shè)計(jì)并啟動(dòng)具體的標(biāo)準(zhǔn)制定。很高興地看到中國(guó)在5G的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了核心作用，而且越來(lái)越引領(lǐng)創(chuàng)新的發(fā)展之路。尤其是，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合了全球48家合作伙伴已共同啟動(dòng)了5G網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。如何將SDN/NFV和5G結(jié)合將成為重要議題，也關(guān)系到5G網(wǎng)絡(luò)能否更好地發(fā)展，滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正面臨著關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)產(chǎn)業(yè)內(nèi)的各方來(lái)說(shuō)是一次巨大的變革。由此帶來(lái)的是產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，以及生產(chǎn)力的巨大飛躍。中國(guó)當(dāng)前正處在適應(yīng)“新常態(tài)”，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵歷史時(shí)期，發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)更加具有劃時(shí)代的意義，任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)移動(dòng)2015年年度報(bào)告[R]. 北京： 中國(guó)移動(dòng)通信有限公司， 2016

[2] Network Function Virtualization （NFV） Management and Orchestration Version 1.0.0[R]. Nice： ETSI， 2014

[3] 李正茂. 通信4.0[M]. 北京： 中信出版社， 2016

[4] 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書(shū)[R]. 北京： IMT2020推進(jìn)組， 2016