5G網絡對傳統支撐網提出的挑戰

曹原

【摘要】? ? 文章通過對運營商支撐網（包括BOSS、CRM、能力開放平臺、電子渠道、企業數據中心、管理信息系統）的現狀和問題的分析，闡述5G浪潮推動下對傳統支撐網的影響和挑戰，提出支撐網的規劃思路，為傳統支撐網的建設發展提供參考。

【關鍵詞】? ? 5G? ? 支撐網? ? 物聯網? ? 流量? ? 云存儲

引言

相比于4G以人與人連接為主的網絡，5G時代拓寬了網絡的人與物、物與物互聯，實現真正的萬物互聯，構建社會經濟數字化轉型的奠基石。ITU定義5G增強型移動寬帶（eMMB）、大規模機器類通信（mMTC）、超高可靠低時延通信（uRLLC），三類業務場景在網絡帶寬、時延、連接數以及可靠性等方面要求各不相同。

近年來運營商以云計算、大數據技術的積極引入和推廣運用為抓手，以第三代業務支撐系統、“4+1”網管應用架構、統一的管理信息系統架構等為演進方向，在IT基礎設施的建設、平臺資源的整合、數據的融合分析等方面取得較好發展。現有的IT支撐網已經實現了對業務運營、網絡運維、客戶服務、內部管理等全方位的支撐，并已開始逐步形成IT網絡與業務統一的支撐體系。

一、運營商支撐網現狀及存在問題

傳統運營商IT系統實現了對客戶服務、業務運營、網絡運維、內部管理等全方位的支撐，包含BSS、MSS和OSS三大域：

（1）BSS域包含BOSS、CRM、BASS、BOMC、客服等系統，主要實現對業務、資費、營銷的管理，以及對客戶的管理和服務的過程。（2）MSS域包含統一信息平臺、ERP、EAM、物流信息等系統，為公司內部人員管理、物資管理等方面提供支撐和服務。（3）OSS域包含話務網管、數據網管、傳輸網管、撥測等系統，為公司各類網絡、系統、平臺的軟硬件維護提供支撐。

BOSS：采用了代碼全部重構，進行系統各層云化建設采用讀寫分離、分布式緩存、分布式存儲等技術對核心數據庫瘦身，從邊緣到核心逐步替換。業務能力滿足6060萬2/3/4G用戶、1183萬家寬、3122萬物聯網用戶的35億筆/日清單量（其中流量清單量27億筆/日）。

能力開放平臺：業務支撐能力開放平臺主要提供認證能力、訂購能力、查詢能力。系統注冊超過60個能力使用者，74個應用，每天調用量在1.7億次左右，峰值單日調用超過2.6億次。

電子渠道：目前運營商電渠客戶數、人均業務開通數、人均服務次數增長迅猛，電渠主入口已經形成規模效應。

企業數據中心：運營商構建以“和洞察”為品牌的對外數據服務窗口，以計算能力X86化、“平臺靈活構建，應用與數據解耦，提升運營效率”為目標，支撐 “一體兩翼”大數據戰略。升級五大能力，主要包括：持續X86化改造、容器化能力、多租戶能力、集群雙活能力、實時資產處理能力五個方面。目前，企業數據中心共建有數據標簽1600個，數據存儲量約24PB，接入各類接口約1134個，發布數據資產表821個。

管理信息系統：在服務共享平臺的基礎，進一步打通省和集團公司統一供應鏈、ES系統的接口，提升省內的接口復用率。以統一云平臺、數據庫、流程引擎、中間件和UI “五個統一”為抓手，推進管信系統云化改造從IaaS層向PaaS層深化，制定管信統一開發規范，搭建管信統一開發組件庫，提升標準化快速開發能力。探索互聯網環境OA發展趨勢，對標互聯網平臺，挖掘、分析管信大數據價值，提升效率

網管支撐系統：按照采集層、共享層、應用層的三層架構進行建設;按照 “4+1”網管架構要求，應用層進行“五大管理域”的建設和優化，目前應用層“五大管理域”共包含24個子系統152個功能模塊。

DCN網絡：已形成縱向分層橫向分域的三層多域的網絡架構，承載全省業務支撐、管理信息、網管等大量系統之間數據傳送。

目前IT系統在基礎設施及資源、應用系統架構、數據能力服務、核心能力掌控等層面還存在問題，業務云資源池、支撐云資源池物理及邏輯上均獨立部署，跨域資源調度能力不足。

二、5G的帶來的變革

2.1 5G三大特征

極高的速率：現在的4G網絡速度已經算快的了，那么5G網路速度一定更加驚人， 5G上行速率的峰值可以達到每秒10G比特，下行速率的峰值可以達到每秒20G比特。相比較于4G每秒1G比特的下行速率，5G是的速率是4G的20倍。

極大容量，超高密度：萬物相連，海量的機器通信產生大量的超高密度的網絡連接需求，對網絡的容量提出很高的要求。從連接密度角度考慮，5G的標準是實現每平方公里100萬臺設備的網絡鏈接。在這樣的密度下，每一個細微的物體都可以通過5G網絡連接起來。

極低時延，高可靠：未來網絡在工業控制和人工智能等物聯網領域的應用，越來越智能化、智慧化，需要生廠設具備靈活、可移動和多用途適用的特性，對網絡在生產生活方面的時延和可靠性提出了更高的要求。5G網絡能夠實現上下行速率不超過0.5毫秒的基站與終端間的用戶面時延，同時用戶面時延1ms內，一次傳送 32字節包的可靠性為99.999%。

2.2 5G應用場景

隨著5G網絡技術的成熟，5G將在VR/AR、車聯網、智慧城市、智慧電網、遠程醫療等場景得以商用，并推動物聯網領域的發展和進步。物聯網的發展，必將產生更多需求紛雜的應用場景，垂直定制化的的網絡理念必將使得越來越多的數據需要被存儲和管理。網絡運營和維護的難度也在增加。支撐網作為支撐運營商管理客戶信息、網絡運營維護的重要手段，5G網絡互聯網業務的普及，客戶服務的質量和響應速度也必須跟得上5G網絡發展的步伐，5G的來臨對支撐網承載力提出了更高的需求。

三、支撐網建設思路

應對未來5G發展對網絡的要求，支撐網以高性能可擴展、標準化能力開放為目標，持續優化系統架構，促進數據及能力開放;推廣應用系統PaaS服務模式，打造通用的軟件組件庫，提升軟件資產復用水平;基于能力開放平臺統一標準訪問接口，實現上層軟件能力輸出基于標準開放的數據服務，提升數據資產變現能力。

業務支撐系統：BOSS系統通過業務功能解耦與聚合實現中心化與能力對外開放，重點構建數字化大計費能力、大集團海量數據處理能力等，應對5G網絡萬物互聯的應用場景下數據爆發式的增長，支撐物聯網和5G的大發展;CRM系統重點提升云化部署能力和開發運維效率、實現系統的中心化、服務化以及容器化，提升系統可配置化能力，建設標準化服務組建管理平臺，實現基于新架構的高效運維，提升5G網絡下物聯網支撐能力，實現對外能力開放;能力開放平臺實現能力標準化、規范化、可復用等要求，提升物聯網、大數據能力開放，提高能力端到端接口質量和服務標準，為5G網絡提供可定制化端到端的“專用”網絡建設好基礎資源;企業數據中心重點推進應用服務Docker化，PaaS層多租戶化，應用實時化，運維自動化以及人工智能技術，面向5G垂直行業下用戶場景需求提供數據服務;

網管支撐系統：持續推進五大管理域建設和優化，逐步統一數據庫、中間件層選型;推動網管Devops模式轉型部署，促進網絡大數據分析處理的能力內化，引導研發力量參與配合網絡維護線條轉型，降低運維成本;持續提升VoLTE、家寬等監測端到端的分析能力，提升面向四輪驅動業務的跨系統整合能力。快速滿足5G場景下多樣化的用戶需求，構建新的網管系統，能夠實時監控5G網絡切片狀態，并自動協同。既能夠在縱向上監控和接通物理資源層、網絡層、業務層;也能夠在橫向上跨RAN、傳輸、核心網、APP等不同領域監控和協同。

管理信息系統：推廣開源數據庫產品應用，推進分布式存儲建設，加快管理信息系統架構輕量化、組件化、松耦合改造，降低管信系統建設和維護成本;探索管信PaaS層服務能力的提升途徑，同時逐步推廣Docker技術和微服務的運用，提高資源使用靈活性和利用率，逐漸部署引入NFV（網絡功能虛擬化）和SDN（軟件定義網絡）等新技術，推進基礎資源云化，為5G網絡實現基礎資源進行統一管理和切分提供基礎條件。

四、結束語

5G時代開創一個新的通信紀元，從以網絡為中心演變成以業務為中心從人與人互聯演變為以人和物、物和物互聯。面對5G不同應用場景，充分利用現有網絡資源和成熟產業鏈，按需引入50G/100G/200G高速端口、高精度時間同步、SR+EVPN等技術，實現4G向5G演進，以滿足eMMB、mMTC、uRLLC等應用場景下的業務需求。

應對未來5G時代的海量連接、數據大爆發以及多樣化業務場景對網絡的靈活高效的運維需求，需要引入新的運營維護系統，支持網絡的快速部署，實現高效運維運營。支撐網作為運營商進行客戶信息管理和服務、業務資費營銷管理，管理內部人員和物資，為網絡運維的平臺、系統提供支撐的重要手段。也面臨著5G帶來的巨大挑戰，例如支撐網業務的數據量的突飛猛增，BOSS的用戶日清單量、線計費消息量、賬務服務吞吐量等都會有量級的增長，網絡對能力開放平臺認證能力、訂購能力、查詢能力使用調用量也會更加頻繁。在互聯網化的大背景下，客戶更加偏好通過電子渠道方便、快捷地獲取服務，物聯網、智能網的用戶也會遍地開花。

而企業數據中心也將為5G物聯網環境多樣化的垂直行業提供端到端的數據服務。5G的商用和部署對支撐網的整體性能有更高的要求，通過引進新的技術，推進基礎資源云化，應用服務Docker化，軟件服務平臺化，運維智能化;保證支撐網的靈活、輕便，與時俱進，直面5G帶來的機遇和挑戰。

綜上所述，5G網絡開啟多樣化業務應用場景和萬物互聯的多用戶模式，數據將呈現指數型型的增長，對支撐網的運行和承載能力提出了前所未有的挑戰，需要優化網絡結構，引入SDN/NFV等新技術，擴大支撐網建設規模，提高網絡負載能力和健壯性。

參? 考? 文? 獻

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[2]袁弋非，王欣暉，趙孝武.5G部署場景和潛在技術研究[J].移動通信，2017，41（6）：39-45.

[3]中國移動江蘇公司2018-2020年網絡發展滾動規劃;