CT 与 IT 的融合与机遇

05 Aug 2019

1. 缘起：传统电信基础设施创新不足，力求创新与变革

每天，全世界有更多的人和更多的设备上网，分享照片、视频等数据密集型体验变得越来越容易。但传统电信基础设施的扩展并不如预想的那样快，特别是和开源的 IT 领域相比。

电信运营商也对传统设备商越来越沮丧，希望在网络技术的发展中更具影响力，于是选择拥抱白盒、虚拟化和开源等开放性技术。

1）Telecom Infra Project

蜂窝网络扩展停滞的原因之一是基础设施过于昂贵，如果不是出于社会责任（如中国政府要求的普遍服务），从在理性和利益最大化的驱动下，电信运营商没有内在的动力为偏远地区和人群提供电信服务。

2016 年，Facebook、Intel、Nokia、DT 和 SKT 联合发起成立 TIP，将运营商、基础设施提供商、系统集成商以及其他的科技企业聚集到一起，共同合作发展新技术，主张用开放的创新技术改变传统电信基础设施建设方式。目前 TIP 会员数量已超过 500 家，中国移动研究院和中国联通在列。

TIP 包含 Access、Backhaul、Core and Management 三大研究方向，以及无线射频解决方案、公共基础设施、路由和传输系统、系统和容量管理四个研究组，Facebook 在其中担任了三个研究组的 Director。

Facebook 试图借助 TIP 构建一个成本相对低廉、分布式工作（即使无法接入主干网络仍能工作）、开放标准的接入平台，这一思路体现了 IT 企业与 CT 企业对于建网思路的区别。

2）Telecom Track

在 TIP 的基础上，两家 TIP 成员企业 Orange 和 Facebook，在 2017 年联合推出了首期 Telecom Track 加速器，专门投资从事网络基础设施创新的初创企业，获胜的初创企业包括：

• Adipsys：提供热点管理方案的软件编辑器，重点服务于业务集成商和运营商
• Horizon Computing：基于开源，研发面向电信行业数据中心的设备
• Athonet：开发移动边缘核心网软件，2016 年赢得 GSMA 全球移动大奖，2018 年基于核心网云化开发了 LTE 专网，并在 Amazon 上公开售卖
• Amarisoft：提供 LTE 软件套件，包括基站、改进的分组核心和电话软件栈，在合作伙伴和集成商社区处于中心位置

CT 领域传统上并没有大量的风险投资，Orange 和四家风险投资合作伙伴承诺在未来三到四年内向电信基础设施初创公司投资高达 1 亿欧元，虽然总额看起来相对较小，但对传统设备商来说仍是一次预警。

对于 Orange 来说，最终目标是对其传统构建网络的方式进行全面改革。Orange Digital Ventures的投资经理Etienne Moreau说：「如果我们希望控制我们的技术并成为一家软件公司，我们需要进入白盒等新技术，并摆脱我们从设备供应商那里采购的黑盒子。」

2. 契机：伴随着 5G 网络云化，CT 与 IT 的趋向融合

5G 网络对基础网络架构的去中心化和云化趋势提出了更高的要求，其整体网络架构从逻辑上呈现为「三朵云」。

在这一架构趋同的过程中，CT 与 IT 企业之间的业务范围会产生越来越多的重叠。开源、开放、智能、解耦等关键词逐渐进入 CT 的视野，并为 CT 与 IT 的进一步融合提供了契机。

对 CT 来说，为了云化改造、边缘计算、布局 AI 摆脱哑管道，需要寻求云计算、AI 等 IT 能力等支持，网络的建设、运维理念也将在架构变化的过程中改变；对 IT 来说， 则一直希望通过网络能力和资源的加持，改善连接性能、更新连接技术、拓展连接形态，以更好地支持业务的布局和创新。

3. 布局：CT->IT，运营商以开源争夺新兴领域主导权

网络云化促使运营商转向 VM、容器等开源方向，以 AT&T 为代表的运营商已在开源领域广泛布局，争夺新兴领域的主导权。

1）以边缘、AI 为切入点布局新兴领域，并以网络为开源生态赋能

AT&T 主动扩展到 LF Edge、LF AI 等新兴开源社区，意图抢占边缘和 AI 领域的事实标准。

• LF Edge：AT&T 发起的 Akraino，代表了运营商视角支持不同边缘场景的蓝图（Blueprint），如 5G、IoT 等
  • LF AI 初始项目，打造开箱即用的通用 AI 开发环境
  • 采用微服务架构理念，可让用户直接加载/发布 AI 模型，并以容器方式导出
  • 有意在 AI 领域中占据 AI Model Marketplace
• LF AI： AT&T 发起的 Acumos，用于屏蔽基础架构的差异，打造标准化的 AI Apps 开发环境
  • LF Edge 初始项目，适用于多边缘场景的软件栈
  • 基于 Use Cases，将开源软件打包成多种适应不同场景的边缘软件栈 Blueprints，并加入 Cloud Native 的设计原则
  • 核心在于解决多种开源软件之间的互操作以及外部 API 接口，方便用户快速部署边缘服务
  • 有意占据边缘软件栈标准
• 此外： AT&T 还主导 LFN 社区，DANOS（针对虚拟网络环境下白盒服务器的操作系统项目）等网络相关项目

而以运营商为主导的 LFN 社区，更主张「网络成为开源生态的赋能者」，推出 「Harmonization 计划」，不断拓展与其他开源社区联系，其中：

• Harmonization 1.0：关注电信网络开源项目的整合
• Harmonization 2.0：关注网络与云&容器、跨云跨项目跨领域的整合
• Harmonization 3.0：关注边缘和电信云与企业间的协作，加强业界实践

2）电信网络架构依托开源实现 VNF 向 CNF 的迁移，后续或追随云原生演进路径

为支持下一代服务和应用程序，网络对可扩展性，自动化和弹性的需求日益高涨，而这正是云原生架构的固有特性。

电信网络架构从 VNF (Virtual Network Function) 到 CNF (Cloud-native Network Function) 演进，将具有改进打包方式节省成本、提高开发速度、改善单个 CNF /服务器/数据中心的故障恢复能力等优势，因此容器化将成为运营商网络转型的基石之一。

而随着运营商将 VNF 演变为在 Kubernetes 上运行的 CNF，增长最快的两个 LF 项目 ONAP（LFN 旗下项目）和 Kubernetes（CNCF 旗下项目），将在下一代电信架构中融合，以增强可扩展性，自动化和弹性。

• 网络架构 1.0（过去）：各个组件均是独立的硬件设备（如路由器、交换机、防火墙）
• 网络架构 2.0（现在）：将物理机转为运行在 VMware 或 OpenStack上 的 VNF
• 网络架构 3.0（未来）：运行在 Kubernetes 和跨云环境的 CNF，硬件仍与 2.0 一致

VNF 向 CNF 迁移的 Roadmap 中所涉及的项目包括：

• ONAP：Network Automation，分别有子项目拓展 ONAP 在多架构环境和 Kubernetes 上部署和运行
• OPNFV：NFV Platform，最新的 OPNFV 在 9 个项目中扩展了对 CNF 的支持
• Istio：Service Mesh，用于微服务应用的可配置基础架构层
• LIGATO：Network Runtime，提供用于开发 CNF 的平台和代码示例
• cncf.ci：Cross Cloud CI，确保所有云原生技术的跨项目互操作性和跨云部署
• (Network) Service Mesh：面向 L2/L3 负载的服务网格

其中，OPNFV 已与多个 CNCF 项目进行了集成：

• Service mesh (Istio, Envoy)
• Logging (Fluentd)
• Tracing (OpenTracing, Jaeger)
• Monitoring (Prometheus)
• Package management (gRPC)

后续或追随 CNCF 的演进路径，持续向上层应用演进。

4. 布局：IT->CT，科技巨头也不断向电信领域渗透

1）Google：杠杠撬动运营商，以改善全球连接

Google 注重以较小规模的自有项目来撬动更大规模的运营商投资，以改善全球连接的不足，最终提升互联网总流量。

• 2013 年，推出 Google Fiber，提供引领行业的千兆光纤宽带
  • 安装速度：采用 shallow-trenching 技术，安装速度提升 4-6 倍
  • 性价比：70 美元享受千兆网络服务，120 美元享受千兆网络和电视服务
• 同在 2013 年，Google X 实验室孵化 Google Loon，提供热气球通信网络
  • 弥补连接不足，成为 Useful Niche：在缺乏电信基础设施的非洲等地推动，激发当地流量需求
  • 帮助灾害地区恢复网络建设：与 T-Mobile 等合作，向受自然灾害影响的地区提供移动覆盖
  • Loon 定制系统授权用于卫星通信：和加拿大卫星公司 Telesat 建立合作伙伴关系，将用于控制 Telesat 的低地轨道卫星
• 2015 年，推出 Google Fi，提供全球性虚拟运营商服务
  • 性能和定价上超越运营商：专有的 SIM 卡技术允许服务自动切换到最强的载波信号
  • 提供 170+ 国家的网络覆盖
  • 账单保护：超过 6GB /月的用户账单上限为 80 美元
  • 提出与其他MVNO的共享模式：以期能更有效地利用频谱资源
• 2016 年，推出 Google WiFi，强化现有网络的性能和覆盖
  • 家庭 WiFi：Mesh 路由器
  • Public WiFi ：城市公共场所
  • 欠发达地区 WiFi：由 Google Station 提供免费 WiFi 接入
  • 空中 WiFi：或购买诺基亚飞行 WiFi 系统，但技术细节未透露

单看每个项目，Google 并未盈利，但却通过最先进的技术、最有竞争力的价格，最大程度地激发了用户的流量需求，也促使运营商不断跟进投资，产生了用户与流量的正循环。

2）Facebook：革新电信技术，以受益于连接改善

Facebook 将提升 Connectivity 作为使命，多年来致力于通过技术创新使电信行业更加开放和高效。

进入 2010 年以来，Facebook 发起成立了一系列组织：

• 2011 年，Facebook 发起成立 Open Compute Project (OCP) ，把「开源」概念引入数据中心硬件，推动不同公司共享数据重新产品设计，以实现最高效的服务器，存储和数据中心硬件设计，和可扩展的计算

• 2014 年，Facebook 在内部成立了 Connectivity Lab，探索新的航空航天和通信技术

• 2016 年，联合发起成立 TIP，作为创始成员与 500+ 运营商合作，TIP 也成为 Facebook 参与电信业创新的重要渠道

而在 2016 年的 F8 大会上，Facebook 进一步明确提出了「10 Year Roadmap」，其中「Connectivity」是未来 10 年需要发力对三大核心技术领域之一。

目前，Facebook 自身在 Connectivity 和 TIP 中已取得了一定的成果：

• 业务创新：
  • Analytics：业务分析工具，帮助运营商识别网络业务机会，改善产品体验
  • Free Basics：与运营商合作发布 Internet.org，免费提供基本的在线服务
  • Express WiFi：帮助运营商和互联网服务商改进 WiFi 业务
• 蜂窝网络技术创新：
  • Terragraph：多节点的无线系统，帮运营商降建网成本，开源核心模块 Open/R
  • OpenCellular：开源无线接入平台，集成多种回传方式
  • Magma：开源移动核心网解决方案，允许运营商更容易地部署移动网络，可支持各代接入网
• 新兴连接技术创新：
  • Aquila：太阳能无人机通信，因故障较多已被叫停，转为与其它公司合作开发高空互联网传输系统，处理频谱分配等
  • Athena：低轨道卫星通信，目的是有效地为全球范围未有网络服务和服务不周到的地区提供宽带接入
• 等等

Facebook 视电信运营商为盟友，主要关注点在于通过开源开放对传统电信领域进行技术改造，以期自身可在全球运营商连接的改善中受益。

3）Microsoft：作为解决方案商，技术赋能电信业

Microsoft 在电信领域对战略定位，是成为电信云化的战略性供应商。其全球工业技术战略总监 Rick Lievano 认为：5G的杀手级应用是泛在连接，起于电信运营商，Microsoft 致力于帮助运营商改善运营、客户关怀，创造新的收入来源。

从赋能实践来看：

• Microsoft + AT&T：
  • Microsoft 与 AT&T 签署为期 5 年、价值 20 亿美元的合作协议
  • Azure 成为 AT&T 的首选云服务商，后续双方还将在边缘开展合作
• Microsoft + Telefónica：
  • 结合 AI、区块链、边缘计算等加速 Telefónica 网络转型
  • Azure AI 支持 Telefónica 的 Home as a Computer 愿景
  • 探索 Aura 和 Azure 认知服务在客户关系渠道的扩展
• Microsoft + TIM：
  • AI 战略合作关系，TIM 将在各项业务层面引入 Microsoft 的 AI 平台技术
  • 双方将基于大数据、AI 合建可定制化产品的系统
• Microsoft + Vodafone：
  • 为 Vodafone 提供数字助手，可解决 80% 的客服问题

Microsoft 将运营商视为重要合作伙伴，利用 AI、区块链、云等技术推进运营商数字化转型，意图在电信云化的合作中受益，以此带动 Azure 的扩展。

4）Amazon：或颠覆电信技术架构和商业模式

Amazon 的布局兼顾近期和远期。

近期，着眼于储备 5G 关键技术之 SDN/NFV 的人才，意图使能网络定制化、开放化和服务化，以面向万物互联和各行各业。已招揽的人才包括：

• 前 ETSI 的 NFV-ISG 副主席 Tetsuya Nakamura，任职 AWS 的合作伙伴方案架构师
• 前爱立信 IT 和云服务主管 Jean-Philippe Poirault，任职 Amazon 全球电信业务副总裁

远期，则有对连接的多方面创新探索：

• 打造天地一体化网络：Project Kuiper +AWS Ground Station
  • 低轨道卫星通信 Project Kuiper：计划将 3236 颗卫星送入近地轨道，为全球无服务和服务不足的地区提供低延迟、高速宽带连接，覆盖世界 95% 的人口，一旦成功，将迎来 40 亿增量用户
  • 卫星地面站服务 AWS Ground Station：一个由 12 个地面站组成的全球网络，控制卫星通信，快速提取和处理卫星数据，将数据与在 AWS 云中的应用程序和其他服务快速集成
• 基于核心网云化，销售公有云 LTE 专网：Athonet 的 BubbleCloud
  • Athonet（之前提到的 TIP 加速器企业）在 AWS Marketplace 售卖 LTE 专网解决方案 BubbleCloud，基于公有云的 5G 核心网
  • 云化核心网部署于 AWS 之上，并将部分功能下沉到边缘节点，可部署工业物联网、企业、智能城市、智能电网和车联网等领域的 LTE 专网

Amazon 的布局是希望打造端到端的连接服务，Connectivity 是对在线服务的交付，与 Amazon 擅长的实体物品交付类似，既可以作为 Prime 一环，也可在 AWS 或 ToB 交付中改善端到端的服务体验。

5）Alibaba：布局边缘节点，搭建卫星物联网

阿里更多是从自身业务发展的角度布局电信领域。

首先，基于运营商边缘节点和网络构建边缘计算产品矩阵

• Link IoT Edge，连接最后 1 公里的 IoT 边缘计算平台，支持 50+ 连接协议
• ENS(Edge Node Service)，连接最后 10 公里的边缘节点服务，将计算、转发等业务下沉至边缘，全部边缘节点总数超过 300 个，平均每个运营商在每个省份的覆盖是 3 个

其次，与铁塔公司达成站址合作，意在边缘计算

• 铁塔提供遍布全国近 190 万站址及配套设施支撑，阿里可依托站址资源增强边缘计算能力，打造云边端协同一体化的云计算服务体系
• 未来，二者还将加快面向 5G、自动驾驶、车联网、新能源、智能设备等领域的探索布局

此外，还有「一站一星」，意图自建全球物联网

• 发射「糖果罐号」迷你空间站和「天猫国际号」通讯卫星
• 当前已经用于服务「双十一」活动
• 未来可能通过建设低轨卫星通信搭建全球互联网体系，解决目前难以覆盖的偏远地区物流和通信问题

阿里通过对边缘资源和新型连接方式的布局，在有意减小对运营商网络的依赖。

6）Huawei：引领 CT 兼顾 IT，践行 CNF+AI 策略

华为电信网络解决方案架构过去十年经历三重演进。

• Single：2005 年，实现支撑10年的技术平滑演进，一个团队维护多种网络
  • 「All IP」时期
  • 多张垂直网络合一
• Softcom：2011 年，提出 All Cloud 战略的三个阶段，最终以 Cloud Native 的方式实现全云化网络
  • 「All Cloud」时期
  • 融合云计算和 SDN 技术
  • Cloud Native 实现全云化
• Softcom AI：2016 年，在全云化网络基础上引入 AI 能力，使网络具有自动、自治、自愈、自优等特点
  • 「All Intelligence」时期
  • 全云化网络引入 AI 技术

近期一个值得关注的布局，是携手联通推出公有云核心网解决方案，有望吸引更多运营商客户在公有云托管核心网，打造更加灵活的专网覆盖。

华为是通信技术的引领者，其多年在 CT 领域的技术沉淀，或将为其云和 ToB 方案带来网络连接方面的差异化优势。

5. 趋势判断：CT 与 IT 的融合与竞合，将重塑产业边界

1）当前的合理预期

• 边缘计算 & AI 领域， CT 与 IT 形成竞合
  • 兼具技术与场景，将是双方的竞争焦点
  • 架构趋同，带来资源/平台层面的合作机会
• 开源通信技术栈
  • 在 TIP 和网络初创企业的创新驱动下，将形成完整的开源通信技术栈（含 Cellular）
  • 与开源网络生态 Harmonization 进一步融合
• 天地一体化通信
  • 低轨道卫星通信被认为是最有前途的卫星通信系统，也是 6G 中的热点
  • 边缘计算/ DEC 将扩展至低轨道卫星通信

2）关键的不确定性

• AI 体系结构
  • 通信与互联技术创新，对体系结构的影响？
  • 连接和云之间的界限变得模糊？
• 核心网（开源/商业软件栈）云化
  • 核心网 in 公有云成为趋势？商业模式？
  • 核心网云化+专网，解决 ToB「最后一公里」连接问题，边缘场景替代运营商？
• 6G & Beyond
  • 单一网络/架构无法提供所有服务？
  • 形成更多互补性连接技术/形态？
  • 各个企业都能成为「运营商」？

总的来看，边缘计算、5G 网络云化、合作赋能和 AI 体系结构是双方相结合能产生重大机遇的环节。

不过，国内与国外的政策环境具有显著差异。国内是垄断市场，互联网公司不能触碰 Connectivity。未来随着中美贸易战的持续深入，相关政策是否会松动，值得持续关注。

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感谢 乐小清、McBang 对本文初稿的贡献。