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《5G Network Programmability》

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我叫Alex Galis,是来自英国的,英国大学学院,非常感谢主办方邀请我来到这里。我想给大家介绍一个非常重要议题的一些细节,也就是我们在实现5G构架中遇到一些关键挑战,实际上在5G网络以及网络的所有网络中都会与大这种关键的挑战,我来给大家解释一下为什么在商业上如此重要,而且同工程设计上我们也必须采取行动。5G网络的可编程性它不像是自然的像LV,或者其他的促能者一样,它在未来网络发展很重要,我们在设计上采取行动,因此我们为企业创造空间,它会在未来被使用,而且保证它是一个非常有用的网络。

首先我在加入UCL之前可能50年前UCL在一开始的时候是阿尔卑斯山,一开始的时候是一个草图,它是(英文),测试台上我们多年之前组织的,UCL现在广泛的参与了互联网的研发,但是没有参与到成果转化当中,但是在现在,也许很少有人知道,就是我刚才提到这些测试台,这些测试台呢,它与网络的连接,连接数量比这个图纸上显示的要更多得多,而且我们还在全世界于那些高速联通的设备有联系,但是一旦这种连接系统或者是设备的人员,它在这个平台上还存在很多其他的设备,一旦他们联系起来,这也就意味着非常高速的连接模型,这会大部分的程度上取决于我们的基础设施,因此,一旦我们改变的一个连接设施的话,它就会影响到其他,所以这个问题就是,我们了解要去改变的话,是非常困难的,我们一直都在讨论这些标准,而且昨天已经宣布了在中国,至少有一家,或者是两三家的运营商,他们已经有了新的基站,或者他们在这个世界上已经部署了一半的基站。无论任何时候,有新的需求,新的网络出现的话,我们了解这些网络它是软网络,我们要有能力,如果说要有能力去改变这些网络的话,那一开始在设计的阶段,就必须要有这个能力,这是我们从过去经验教训。网络的可编程性是十年之前进行研发的,在此当中,最关键的一点就是网络的可编程性,为了能够使我们更加容易轻松的去改变网络,在过去的几年,为了能够改变这个网络的容量,但是同时又不改变它的总体的架构,一旦5G实现了的的话,可能就不会出现6G,因为不断可能的去假设,我们在建立一个完全不同的架构,我们就只是更新它其中一些功能,为了能够实现这一点,我给大家快速介绍一下我们的可编程性是怎么融入到5G的环境当中,同时还会给大家讲解一些这个是如何与5G的基础设施的管理有强烈的联系的。最后是给大家说一下过去的一些经验教训。

首先,我强调一下,有一些事情是非常明显的,5G的话,它不仅仅是无线网络的更高容量更好的表现,它同时更为重要的是,一种可编程性和灵活性的转变,在所有的无线5G网络当中,它都有更高的灵活性和可编程性,所以这些能力,尤其是灵活性,尤其是我们之前提到的促能性,比如是不同的虚拟化,因为有很多的不同的虚拟化,但是如果想要通过软件系统来增加一些新的功能,不是通过手工的配置,不仅仅是要改变网络,还有这个虚拟的功能,以及整个的构架的功能,这就意味着我们必须要实现可编程性。这个5G的网络也给我们机会,让我们可以从网络实体转变成,这是过去所使用的一个概念,也就是构建一个网络变成一个功能网络,或者是说虚拟化的网络,这些功能都是。就是我们要考虑网络的单元,这个是可编程性的一个关键,我可以说这种网络的功能会更多的虚拟化,这个整个的周期会不断地演进,然后我们基础设施也会有这样的进步,我们要好好考虑一下,如何进行创新,如何变革如何进行激活和去激活等等等等,然后有编程,缩写这一切,只有一个基础设施,我们就无法,如果这个基础设施只有一个单元我们无法实现,我们必须能够进行分离,不同的这样的编程性,能够进行重新的编排,就是我们通过这种切片来完成这种编程性,所以这个切片,网络切片成为一个核心的元素,这是一个定义,那么看了这个定义以后,我觉得这是一个时期,我们要好好看这一下的纬度,这些纬度能够帮助我们考量5G的架构,并不仅仅是资源,物理的资源还有管理基础设施,还有控制的基础设施,应用业务单元,还有服务。所有这些服务必须在我们的结构里面,还有非常重要的一个,我们这样的一个构架,要有一个整合,一方面我们要有运算的一个整合,各种各样的异项(音)的技术整合在一起,那么多的域项的技术不可能一夜之间发生变化,我们要进行分割,比如说用于服务的,用于管理的,各种各样的快都要很快的隔离分开开来,还有一个本地的软件化,这也是我们可编程性的核心,所有这些都是重要的,我们必须考虑进去还有一个工程设计,工程设计也是非常重要,我们充分利用上面这几块,作为一个学术者,我希望大家好好思考一下,我们的5G基础设施其实有很多的功能,标准的比如控制,还有数据、功能,我们其实要非常的分离的独立的来思考,比如说他们可以在不同的独立的平面进行考量,这样我们可以进行重新的排编,这种软件层,比如说有这样的软件层,还有编程,前面很多的说到,比如说不同的功能,这种不同的功能,我们必须要有一个设计,在这过设计当中,我们必须强调一些关键的功能,比如说这些功能其实和服务系统的安装相关的和网络的功能相关的,系统相关的。所以关联性也是系统化的,通过这个软件来实现。这种功能的之间的链接必须要能够动态的一些变化,和相应的资源要有相应的变化,比如说这种功能,这种功能需要和其他的一些网络的功能能够有互联互动,比如说要有一个API,也就是编程界面应用程序界面,能够允许第三方也能够进入,能够允许我们的运营商能够用新的方法来打理它,这种编程性我们必须让它就绪,这样就为我们的运营商创建了一些办法,能够实现各种各样的操作的功能,那么这种功能去手工完成的,但是现在自动化可以完成的,所以自动化和自动性可以加在上面,我们设计这样的不同的平面是非常重要。在一开始的时候就应该考虑这些不同平面的设计,那么像这样的功能性,在过去,那么也有人进行的充分的研究,比如说这样的数据包在里面有软件的元素,或者有一些像指示器这样的东西,那么指示给这种软件的一个功能,这些功能可以通过这种触发器能够激活,通过这种触发起动新的功能或者能力。也就是说我们可以激活,激活这个功能,比如说很多网络当中发生的比如说路由的特点的变化和功能,所以我们要注意所有这些变化。比如说有时候恶意的软件,也可以嵌入在其中得到激活,这也是一个非常重要的问题,当然,这是不仅仅是可信任的合作伙伴可以改变你的网络的行为习惯,有的时候恶意者也可以改变,这种平面所有这些平面都必须独立来研究,在这里我集中在一起探讨一下这些平面。还有我们的业务和我们的服务的平面也必须分开。比如说有的时候,像各种各样的流程,或者是服务,放在一个平面上的,还有网络,还有他们和我们的基础设施的一个互动,我们可以看到网络上其中有很多的服务,因此呢,这些多个服务,我们必须要有个很好的协调,我们要让所有这些服务有协调一致的工作,而且就是服务的管理很重要,现在特别是在5G这种网络服务之间一个分离,还有和连接性的一个分离,这种功能和服务或者是问题变得更加模糊了,像网络成为一个(英文)基础设施,服务的管理,多个服务的管理也是非常重要,只有有了这样的一个协调我们才能够使得我们基础设施提供服务,成功的提供服务,因此我们像这样的管理功能整合一起,另外要把这些功能和其他的功能区分开,其中我们包括有创建、激活的控制,协调、编排,专门的管理功能控制平面,主要是和不同的设备和网络的元素相关的还有功能相关的,还有整个配置的功能相关,来允许有这样的前馈的数据的变化来完成这些功能。

如果把这些放在一起,这是有一些图,这是我们的5G,就是一系列的网络功能地有一些是虚拟的网络功能,大多数都是会虚拟化,所有这些都是控制不同的功能,或者是管理的层面,服务的层面,应用的层面,所有这些都必须要要可编程性,有颜色的这是非常重要的,要专注于这些板块,但不是所有的板块,在底部有一个清单,比如说从准备到无线,在到核心再到边缘。这样一个视图,就是我们的编程性,其实也可以解耦和其他的分离开来,其实APR分离出来,这是网络的,这个5G网络是可以变化,或者是维护,或者是能够运营。可以进行无线年数的管理,所以如果不能够变化,经济角度来说是不可持续的,因此必须管理。

另外一个照片是看的这个我们的API的一个编程性,所有这些都是嵌入的,所有这些的网络元素、功能,都是帮助我们的可编程性成为可能。如果没有这些,不可能有编程性,这个也是一个标准化的话题,让各方来加入,包括我们的一个生态系统来增加一些价值观,允许所有其他的各方能够很好的互操作,我要简单的说几个话题,比如说,可编程性还有关于这个网络的一个管理,其实这两个在历史的角度来说是互相联系在一起,特别是这个软件网络的,我们叫做5G的这样一个软网络的一个情况。

好,在这里我强调一下这个照片,看上去有点复杂,但是其实非常简单,我们要记住,我们在谈底部,这是一系列的物理的一些基础设施,还有逻辑的基础设施,像网络分组、存储、计算的资源放在一起,网络的一些功能也要分组,还有这种单元的管理性,比如说下一代的管理的系统,会管管理网络的功能,而不是管理这些设备。我们都知道,也许有成千的,我们叫做网络的管理功能,其实是通过重构、配置、安全、优化各种各样的方法来实现的。所有这些,我们必须要考虑到,还有一个就是叫做协调,人们通常把这个叫做编排,在5G的环境当中,它也成为了一个新的因素,这种编排,编排其实有十年这样的历史了,也就是把各种不同的功能能够协调起来,有的时候各种不同的功能可能会有争议,或者冲突,但是通过这种编排,让他们能够和谐起来,有序起来,不希望这个网络有不稳定的因素产生,这种协调和编排是非常至关重要的,所以把这样的编排放在顶端,我们也做了调查,到底有多数这样的编排?其实有数百个,我们要考虑不同的元素,当然这个也成为非常复杂的,这是非常详细的一张图,像这样的协调和编排,到底是怎样实现的?当然所有这些系统也需要有这样的变化,我们有编程性,我们在管理层也有这样的编程性,因为我们考虑到像这样的管理层也是非常至关重要,它能够帮助我们减少(英文),也就是运营成本,因此我们要有编程工具来介绍我们的复杂性和运营成本。

还有另外一个纬度,其实管理也是多个域、技术相关的在一个运营下面进行管理,当然有的时候会有多个运营商出现,这个情况会出现一些差异,就是这种软的基础设施之间的互操作性成为至关重要了,能够使他们实现端对端的服务,这个对他们来说是非常重要,而能够帮助这些运营商运营,所以我们需要一个多个的域,这里展现出来一些元素,这些元素确保它能够发生,在核心其实是端对端,或者是多个域的一个编排器,能够帮助使得这样的情况发生,还有另外一个我们这里没有谈到的,就是这个软的网络会有很多软网络,或者软件网络,我们需要来进行广告,广而告之他们的容量,其实会有更多这追的容量,所以必须要充分利用,比如说像所有这些5G的网络,要有这样的容量的一个曝光,让其他人知道,或者其他系统知道使用他们,比如说管理系统,或者其他的系统都要充分利用这些曝光的容量,比其中也包括API,我们的软件网络可以进行编程,可以改变这也是非常重要的一个元素,来确保有这样的编程性,这也是我们的目标之一。

迄今为止我当然谈到了,像编程性当中一些关键的要素,我们觉得这样的编程性是非常重要,当然这并不是一个做法能够满足所有的要求,所以我们必须要有个定制的解决方案,当然在我们的网络会有不同的分割部分,所以呢,在这里其实有一个观点叫做切片,这个切片其实并不是一个新的话题,其实人们谈这个话题已经谈了10年,或者15年了,研究了那么长时间了,有这样的测试床,在过去其实有这样的测试床,还有人们正在使用的测试床,人们用了这样一个网络的资源,这一点也是非常重要的一个话题。我并不认为像这样的网络的切片,是把我们的资源分割的,其实并不够的。我们看一下资源的分割,其实是分组,包括分组,把它分断开来,把服务分断开来,当然(英文)还有另外一个不同的定义。(英文)也有另外一个定义,还有3GPP,NFV,还有呢,TF(音)最有也有一个定义。所有这些定义都是不一样的,像这样的分离分割,它的定义各个不同,如果这个定义不同的话,那么会出现互操作性的一些问题,所以这些定义要统一起来,所以网络的一个切分并不是指资源的分组,其实还包括运算的连接性,还有存储,还有网络的功能,还有这个服务也可以应用在上面。网络的切片是非常重要,对不同的资源、不同的东西分组在一起,那么他们可能会创造一些需求,也可以改变一些需求,这个也就是我们所说的编程性,在同样一个网络的基础设施过程当中,我们有一系列的资源,还有控制的基础设施还有租户。

在一个基础设施上可以有不同的网络切片,因此可以创造很多的更加实际,更加容易的去创造,而且有很多不同的方法来解决这些网络切片,我不会说太多的细节,但是事实我们需要有一个机器,在那一可以把网络切片放置在上面,根据不同的需求对其进行运营和改变,这个设备到今天没有一个统一的方式存在,现在给大家总结一下。可编程性在5G可编程性方面进行总结,这种能力并不是说从现在的促成器,促能者上面自动生成,必须从一开始的时候就努力的探索,然后通过系统性的来结合所有这些要素,一旦这种能力建立了,它不但能够实现网络功能动态的变化,而且在未来的话,我们不需要进行大规模的结构重组,但是最终这个问题它还是有一些主要的优势,主要的优势是网络功能运营的自动化,不仅是运营商,所有的相关方都可以自由的更加网络。

除此以外我给大家补充一些不同的研发书籍和论文上面的参考。对于大部分而言,在中国可能大家非常熟悉,一位中国的智者在很多年前说过,能力永远都不会赶得上能力的需求,谢谢各位的聆听。