5G“新基建”備受重視,它在行業(yè)應(yīng)用中的巨大潛力也備受期待。但提供5G網(wǎng)絡(luò)的通信運(yùn)營商,很難掌握各行各業(yè)里的“Know How”,從“Know How”出發(fā),才能確定什么樣的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)某一行業(yè)。5G從設(shè)計之初,就希望能夠靈活地滿足不同行業(yè)的需求,這也是今年三大運(yùn)營商力推5G SA(獨立組網(wǎng))的根本原因?！癒now How”與5G靈活性的結(jié)合點,從運(yùn)營商的角度看,是5G網(wǎng)絡(luò)中的UPF(User Plane Function,用戶面功能)。日前,中國移動發(fā)布了《5G OpenUPF白皮書》,計劃將UPF能力開放出來,中國移動研究院網(wǎng)絡(luò)所所長段曉東在接受《中國電子報》記者采訪時表示,UPF是開啟5G垂直行業(yè)的金鑰匙,是5G賦能垂直行業(yè)的連接點、發(fā)力點和控制點。在推動UPF開放的同時,還需要召喚各行各業(yè)中那些懂得“Know How”的人,將UPF這把金鑰匙利用起來,實現(xiàn)行業(yè)的華麗變身。

聚焦行業(yè)需求  實現(xiàn)四個開放

記者:中國移動Open UPF計劃會為5G產(chǎn)業(yè)和生態(tài)的發(fā)展帶來哪些有意義的變化?

段曉東:2019年,中國移動提出了“5G+AICDE”計劃(AICDE指:人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算),全面推進(jìn)5G發(fā)展。UPF是開啟5G垂直行業(yè)的金鑰匙,是5G賦能垂直行業(yè)的連接點、發(fā)力點和控制點,但是當(dāng)前的UPF設(shè)備存在與SMF(核心網(wǎng)控制面)同一廠家綁定、功能較為復(fù)雜、起步規(guī)格過大的問題,成為了運(yùn)營商拓展垂直行業(yè)市場所必須克服的困難。

Open UPF計劃聚焦行業(yè)需求,從開放接口、開放設(shè)備、開放服務(wù)和開放智能四個方面定義可靠、可管、靈活、開放的UPF,提升網(wǎng)絡(luò)能力,同時構(gòu)建完整的技術(shù)體系以推動產(chǎn)業(yè)成熟,最終提升業(yè)務(wù)開展靈活性,助力5G融入百業(yè)、服務(wù)大眾。

記者:開放UPF主要針對哪些場景,或者說先期主要在哪些場景可用?這種開放UPF的方式主要體現(xiàn)在哪些方面,與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的其他UPF有何不同?

段曉東:據(jù)統(tǒng)計,去年中國移動開展了基于5G網(wǎng)絡(luò)的“百大”龍頭示范項目,其中有接近60%的項目與邊緣計算密切相關(guān),而開放UPF定義的正是面向2B部署在邊緣側(cè)的UPF,主要面向的是科技園區(qū)、醫(yī)院、辦公、校園等生活園區(qū)類場景,以及工廠、物流港口、電網(wǎng)、煤礦等生產(chǎn)制造類場景,這些應(yīng)用場景一般都需要將UPF下沉到邊緣業(yè)務(wù)側(cè)甚至園區(qū),對UPF的靈活和開放有更加強(qiáng)烈的需求。

和傳統(tǒng)的UPF相比,OpenUPF的重點在于開放,我們從開放接口、開放設(shè)備、開放服務(wù)和開放智能四個方面重點發(fā)力。開放接口,是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的、控制面和用戶面可解耦的N4接口,解決核心網(wǎng)控制面(SMF)與UPF廠商綁定的問題;開放設(shè)備,是設(shè)計面向不同典型場景的硬件規(guī)格,共同定義UPF功能基線要求,兼顧系統(tǒng)的靈活度和可擴(kuò)展性;開放服務(wù),是為運(yùn)營商、合作伙伴逐步提供可調(diào)用的API、可編程的環(huán)境,成為網(wǎng)絡(luò)價值的創(chuàng)造點;開放智能,是發(fā)揮UPF計算處理的能力,為行業(yè)提供智能的網(wǎng)絡(luò)及服務(wù),作為服務(wù)行業(yè)的抓手。基于以上四個開放,提升5G進(jìn)入垂直行業(yè)的能力和行業(yè)競爭力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合。

建立測試認(rèn)證體系  推動開放生態(tài)

記者:中國移動如何推動Open UPF生態(tài)發(fā)展?

段曉東:中國移動希望建立開放UPF的生態(tài),并歡迎更多合作伙伴加入以共同推動產(chǎn)業(yè)成熟,助力移動網(wǎng)絡(luò)在垂直行業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的雙贏。

我們也計劃建立OpenUPF的測試認(rèn)證體系,當(dāng)前已完成了N4解耦相關(guān)規(guī)范(定義接口開放和設(shè)備開放)開發(fā)稿的制定,希望通過規(guī)范指導(dǎo)開發(fā),并通過后續(xù)的測試驗證、應(yīng)用驗證不斷迭代和演進(jìn),逐漸完善技術(shù)要求。

對于OpenUPF設(shè)備的開發(fā)者,我們希望具備一定的技術(shù)實力,了解并遵循中國移動制定的所有相關(guān)規(guī)范的要求,開發(fā)出的UPF產(chǎn)品滿足電信級設(shè)備的要求,以保障整個移動網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。

面向這樣一個更加廣闊、更加復(fù)雜多樣的市場,在開放過程中雖然可能會遇到一定的挑戰(zhàn),我們也相信在大家的共同努力下,每一次突破都給產(chǎn)業(yè)界帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,最終形成運(yùn)營商、垂直行業(yè)、設(shè)備商的三方共贏。

UPF點面結(jié)合 規(guī)模部署

記者:在UPF的部署上,是哪里有行業(yè)提需求就建在哪里,還是作為5G基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,規(guī)?；渴?

段曉東:UPF作為推動5G與千行百業(yè)的融合的重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,在5G建設(shè)時更應(yīng)予以重點關(guān)注。因此,在UPF部署過程中應(yīng)該“點面”結(jié)合滿足客戶需求,服務(wù)大眾、服務(wù)千行百業(yè)。

點,指的是部署在更貼近客戶側(cè)的UPF,這些UPF部署在區(qū)縣/接入機(jī)房、園區(qū)內(nèi)客戶機(jī)房等,用于滿足行業(yè)客戶低時延以及數(shù)據(jù)不出園區(qū)的要求。該類UPF是依照行業(yè)用戶提出的需求來靈活部署;結(jié)合客戶性能要求、機(jī)房條件等因素確定部署方案,容量應(yīng)滿足客戶實際需求。

面,指的是規(guī)模化部署在地市的UPF,用于服務(wù)公眾用戶以及部分行業(yè)客戶,在基于業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢預(yù)估UPF規(guī)模后,可考慮提前部署,統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)等。

記者:UPF從網(wǎng)絡(luò)核心向網(wǎng)絡(luò)邊緣下沉,在這個過程中,UPF的功能、性能和主要作用是否會發(fā)生變化,會發(fā)生哪些變化?

段曉東:UPF作為5G數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)的核心功能,已經(jīng)逐步成為運(yùn)營商服務(wù)垂直行業(yè)的橋頭堡。雖然UPF正逐步從“核心”走到行業(yè)用戶的園區(qū),但其主要作用沒有變化,作為電信設(shè)備仍需要滿足5個9的可靠性要求,并具備自主可控的能力等。

為了使UPF更好地滿足邊緣2B業(yè)務(wù)更加靈活的發(fā)展需求,我們針對如下幾個方面展開了研究:在功能方面,相對于部署在網(wǎng)絡(luò)核心的通用UPF,對邊緣UPF的功能可按需進(jìn)行簡化和分級,當(dāng)前我們梳理出了14類必須支持的必選功能,此外還有12類推薦支持的功能,可以按需支持,實現(xiàn)場景驅(qū)動的“按單點菜”;在性能方面,會降低對邊緣UPF的業(yè)務(wù)配置數(shù)量支持要求,并提出四類不同的容量規(guī)格建議,滿足各種規(guī)模的行業(yè)需求。

OpenUPF目前正對功能模塊化、接口開放化、規(guī)格階梯化的三個方面展開積極探索,并致力于打造可靠、可管、靈活、開放的UPF。

記者:這種下沉是否需要網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)的支持,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能否支持,主要的架構(gòu)改變方向是什么?挑戰(zhàn)是什么?

段曉東:UPF的下沉需要傳輸網(wǎng)和IP承載網(wǎng)共同支持。

UPF的下沉對于傳輸網(wǎng)來說需要支持L3部署到邊緣,并具備靈活連接能力。目前中國移動正在建設(shè)全新的5G傳輸網(wǎng)——切片分組網(wǎng)(SPN),可充分支持5G eMBB、uRLLC和mMTC業(yè)務(wù)及專線等多業(yè)務(wù)承載,也支持下沉至邊緣的UPF,實現(xiàn)面向連接的電信級大規(guī)模L3組網(wǎng)。

UPF的下沉意味著邊緣云的下沉,邊緣UPF不僅需要和網(wǎng)絡(luò)云互通,還需要和移動云、第三方公有云的協(xié)同,因此對于承載網(wǎng)來說,主要的挑戰(zhàn)是實現(xiàn)從“業(yè)務(wù)被動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”向“網(wǎng)絡(luò)主動、快速、靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)”的根本性轉(zhuǎn)變,即全面推動云網(wǎng)融合能力和云邊協(xié)同能力,實現(xiàn)承載網(wǎng)拉通業(yè)務(wù)層面的聯(lián)動。

記者:如何保障UPF的安全性?

段曉東:網(wǎng)絡(luò)安全牽一發(fā)而動全身,對于OpenUPF計劃亦是如此。傳統(tǒng)的核心網(wǎng)通過組網(wǎng)環(huán)境和協(xié)議設(shè)計來保證安全,在5G邊緣計算中,下沉的UPF物理環(huán)境設(shè)施和安全保障不如核心網(wǎng)機(jī)房好,可能成為物理攻擊或通信攻擊的對象。另外,UPF的開放性降低了攻擊者利用協(xié)議漏洞、通用操作系統(tǒng)、中間件等漏洞的門檻。

因此,UPF的安全非常重要。我們在OpenUPF標(biāo)準(zhǔn)制定過程中總結(jié)了前期實驗網(wǎng)中成熟的經(jīng)驗,初步提出了切實可行的防護(hù)要求,包括做好邊界防護(hù)、夯實基礎(chǔ)設(shè)施安全、保證接口和通信安全、提升UPF自身安全等。

除此之外,網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品品質(zhì)同樣是一個不可忽略的因素。一方面,5G改變社會,服務(wù)的是各行各業(yè),用戶體驗要求很高;另一方面,UPF是核心網(wǎng)最重要的網(wǎng)元之一,必須具備電信級的產(chǎn)品品質(zhì)。因此,在開放UPF的同時必須保證網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定和用戶業(yè)務(wù)體驗。