“2018年是AT&T及5G优先发展的重要一年”美国电信龙头AT&T行动及娱乐部门设备暨网络体验资深副总裁Kevin Petersen如此表示。因为AT&T赶在2018年结束之前,在全美12个城市推出以5G技术为基础打造的5G移动热点服务,通过5G来提供家庭内部Wi-Fi基站服务的联网机制,这也是全球第一款消费级的5G服务。
过去近40年,移动通信有相当大的改变,从早期单纯的手机通话,到2G、3G逐渐兴起的移动上网风潮,即便现在已有上网速度更快的4G LTE网络,移动数据需求还是有增无减,让大家更期待移动上网速度更快、低延迟,并可满足更多设备联网需求的5G时代到来。
日常生活中,使用移动上网已经成为一种习惯,每天出门从手机上浏览新闻或是天气预报,观看YouTube、Netflix等高画质影音内容,依靠Google Maps了解所在位置附近信息、使用汽车导航,玩大型的线上游戏,运用零碎的时间随时浏览友人的脸书、Twitter或Instagram的最新动态,或是随手拿起手机,马上通过WhatsApp、Line、WeChat和远方的亲友联系,所有这些都依赖更快的移动通信网络、更稳定的联网品质,这也成为行动电信市场竞争胜出的关键。
不过,目前受限于标准、设备普及,一般多认为5G的大规模商业化服务要到2020年才会实现,但也有不少大型电信企业早已摩拳擦掌,准备提早推出服务卡位5G市场。
向来走在前头的美国电信市场,当地电信龙头AT&T就是抢先卡位5G的领头羊,早在2018年初即宣布以符合3GPP标准,毫米波(mmWave)频段提供5G移动数据服务,除了先前已经宣布在亚特兰大、夏洛特、达拉斯、印第安纳波利斯、奥克拉荷马、洛利及韦科7个城市推出5G服务外,到了2018年底又扩大到休斯顿、纽奥良、圣安东尼奥、杰克逊维及路易维耳5个城市。
按照AT&T的规划,2019年初再扩大至拉斯维加斯、旧金山、洛杉矶、那什维尔、奥兰多、圣地牙哥、圣荷西等城市部分地区,逐一扩大5G网络服务区域。
该计划领先了2019或2020年才会推出5G服务的Sprint、T-Mobile及Verizon,展现AT&T抢占市场的决心。
在2018年一整年,AT&T都紧锣密鼓地进行各项5G软硬件测试,以准备迎接5G通信网络到来。
例如毫米波的5G联网测试,AT&T先在9月测试后端设备,10月再进一步测试5G移动设备。最近,AT&T还预告将和三星联手,在2019年下半年时推出首款5G智能手机。
AT&T在9月完成了符合5G标准的行动通话测试,这项测试正是利用了AT&T的内部私有云Network Cloud,AT&T指出,5G将是首个基于云计算,并由软件驱动的移动通信网络。
在11月的OpenStack Summit德国柏林大会中,AT&T披露了5G核心网络的基础Network Cloud,这是个以OpenStack打造的私有云,搭配OpenStack-Helm强化部局、维护及管理,同时也使用了Airship部局及管理所有的网络资源,在Airship的管理下百分百执行容器,使得Network Cloud可以快速扩展、提高可预测性。 AT&T现在已部局了20个Network Cloud的OpenStack Regions。
AT&T的网络私有云,在软件架构上,主要以容器技术和Kubernetes来实现网络功能虚拟NFV,加快各项5G服务的弹性调度。 摄影/苏文彬
目前在AT&T的Network Cloud架构下部局了44个Node节点,采用SSD存储系统,在软件堆栈上,在Airship内执行Helm、Kubernetes、Docker,以容器执行应用。
其中Airship在Network Cloud中扮演了关键的角色,这是今年5月时,AT&T和SKT、英特尔、OpenStack Foundation共同合作的一项新的开放基础架构项目。 Airship采微服务架构,每个Airship的微服务在云计算环境中执行特定的角色功能。
AT&T Network Cloud资深副总裁Amy Wheelus表示,通过OpenStack及Airship的部局管理,让整个Network Cloud能够依照需求快速扩展、更有弹性,同时也提高了可预测性。
传统的封包核心网络在设计上,将用户及控制用EPC(Evolved Packet Core)集中在核心云(Core cloud),当用户从移动设备发送请求时,经过基站通过类似VPN的特殊信道送到核心云处理,再连到互联网。
由于5G网络一大特色是低延迟,由于这样的特性,AT&T在网络架构上,将原本负责用户封包处理及控制的核心云,分离为接近用户端的边缘云(Edge cloud)及负责控制网络的核心云(Core cloud),边缘云和核心云间以MPLS网络链接。边缘云负责处理用户数据的IP封包,而核心云则主要管理网络。
随着移动通信的需求增加,移动通信网络也面临了容量扩展的问题。 AT&T通过网络功能虚拟化(Virtual Network Function,简称VNF)来解决该问题,通过OpenStack的私有云环境,以软件部局增加Network Cloud网络容量,除了具备弹性扩展的优点,还降低故障接管的复杂度。
随着5G服务扩大至更多美国城市,Amy Wheelus表示,5G移动网络的普及,将会带动各行业在生产制造或是顾客的消费体验革新,5G的高速上网、超低延迟将会刺激自动驾驶车、无人机、智能制造、超高画质的AR/VR体验,驱动新的市场商机浮现。
为了缩短5G网络的延迟时间, AT&T将原本负责用户封包处理及控制的核心云,分为接近用户端、处理用户数据IP封包的边缘云(Edge cloud),以及负责控制网络的核心云(Core cloud)。