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全面解读亚马逊云科技 Private 5G 的革新理念

亚马逊云开发者
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作者:范桂飓

前言

在去年(2021)的 AWS re:Invent 上,我非常诧异于 AWS 居然能够如此神速的向市场推出 AWS Private 5G 服务。要知道,就在不久前(2021 年 2 月 24 日),FCC(美国联邦通信委员会)才宣布了 C 波段 3.7GHz-3.98GHz 的 5G 频段拍卖结果 —— 本轮拍卖创造了 FCC 有史以来最高的拍卖记录,总金额达 811 亿美元,由 21 家运营商获得共 5684 个频段牌照。

可以想象,AWS Private 5G 服务必然是 AWS 蓄谋已久的 “重磅炸弹”。笔者作为 ICT 从业者,自然也对其充满了无限的好奇,不妨就今天来尝试解读一下 AWS Private 5G 的技术内幕。

近几年 AWS 在 5G ICT 领域的部署

既然说是蓄谋已久,当然也不能无稽之谈。首先不妨再次回顾一下笔者所了解到的,AWS 近些年在 5G ICT 领域中所做的战略部署。

AWS 与 Verizon 合作推出的 Private MEC 解决方案

2020 年 8 月,Verizon 将 5G 专网和 MEC 平台部署在 AWS Outposts 上。

通过 AWS 与 Verizon 合作推出的 Private MEC 解决方案,Verizon 的客户可以使用私有的 MEC 平台,快速地部署实时的 MEC App,例如:智能物流、预测性维护、机器人技术、工厂自动化等应用,并以此降低成本、提高安全性、精确度和效率。

该方案可以应用于工厂、仓库、大型商业园区等特定的场景中,提供了一个安全且边缘的专用计算平台,支持统一的连接、计算和存储,并且无需客户支出成本高昂的网络和 IT 基础设施。

同时,因为采用了 AWS Outposts 作为 IT 底座,所以该方案还可以为客户提供可靠、安全、高带宽、低延迟的 AWS 服务、API、以及在 AWS Outposts 上运行的所有工具。

AWS 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案

同样是,2020 年 8 月,AWS 还与 Vodafone(沃达丰 )合作推出 MEC 解决方案。

区别于前面提到的解决方案使用了 AWS Outposts 作为 IT 底座。AWS 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案采用的是 Amazon Wavelength 作为 IT 底座。

通过在 Vodafone 的 4G / 5G Network Edge DC(边缘数据中心)中嵌入 AWS Wavelength 所提供的计算和存储服务,能够帮助客户侧的开发人员为 UE(移动设备)等终端用户构建低延迟的 5G MEC 应用程序。例如:变更监控以及设施安全、智慧汽车、智慧城市、医疗保健和实时交互视频流。

与 AWS Outposts 相同的点是,AWS Wavelength 也可以为客户提供可靠、安全、高带宽、低延迟的 AWS 服务、API、以及在 AWS Wavelength 上运行的所有工具。使得开发者在任务的电信边缘云上也能够获得与在 AWS 中心云上一致的服务体验。

AWS 与 ERICSSON、Telefonica Germany 合作推出公有云化的 5G 专网解决方案

2020 年 9 月,AWS 与 ERICSSON(爱立信 5G 设备提供商)、Telefonica Germany(西班牙电信德国公司)合作推出公有云化的 5G 专网解决方案。

从官宣的总体架构看,有 ERICSSON 提供的 5GC CP NFs(5G 核心网控制面网元)以 CNF 的形式运行在 AWS Region 之上,而 UPF 以及 5G NR 的 CU-CP 则以 VNF 的形式运行在部署到客户现场的 AWS Outpost 上。其中,对于 5GC CP NFs,推荐使用了 AWS EKS 进行承载;对于 5GC UPF 和 5G NR CU-CP 则推荐使用了 AWS EC2 进行承载。

对于运行在 AWS Outputs 上的 VNF 可以基于 SR-IOV、DPDK 等的网络优化技术,同时结合 AWS Nitro System 技术,通过将 Hypervisor、安全、存储等相关的工作负载 Offload 到专用硬件板卡上,可以基本实现等价于物理机性能的 VNF,使得 5G UP 的转发速率可以达到惊人的 100Gbps。

另外,根据 Telefonica Germany 的业务需求,也考虑了使用 SONiC 白盒交换机来实现 UPF 设备,继而支持 Tbps 级别转发,完全可以同时满足 toC / toB UPF 的性能需求。

AWS 与 Dish 合作推出公有云化的 5G 专网和 5G 公网解决方案

2021 年 4 月,Dish 官网宣布,选择了 AWS 作为其首选的云提供商,并将在 AWS 上构建其 5G 网络。根据双方的合作协议,两家公司将携手为 toC 消费者和 toB 企业客户提供 5G 公网和 5G 专网服务。

Dish 准备将 5G Core 和 RAN/O-RAN 全部 xNF(VNF / CNF)化,并部署于 AWS 上。同时,Dish 自身的的 BOSS 系统也将部署于 AWS 之上。

Dish 认为,在 AWS 上部署 5G 网络会有利于节省 CT 网络建设的成本和加速 IT 应用的创新。

  • 节省 CT 网络建设的成本:Dish 只需将 5G 网络部署于 AWS 上,而无需自己投资建设、运维相关的网络硬件和 IT 基础设施。这意味着一个可能的行业趋势 —— 设备商以后不必向运营商提供物理硬件了,只需提供网络功能软件即可。
  • 加速 IT 应用的创新:利用 AWS 的 AI、云编排和 CI/CD 等通用的软件堆栈和服务能力,可帮助 Dish 及其客户的开发人员简化和加速 5G 行业应用和解决方案的创新。

AWS 与 Swisscom 合作推出混合云化的云原生 5G 核心网解决方案

2021 年 6 月,AWS 宣布正式成为 Swisscom(瑞士电信)的首选公有云提供商。Swisscom 希望通过推行云优先战略,来提升 IT 敏捷性与运营的效率,继而缩短全新 ICT 产品和服务的上市时间。

Swisscom 将 AWS 作为全面数字化转型的关键部分,会陆续的把大量业务支撑系统都迁移至 AWS,包括:

  • 企业资源管理系统(ERP)
  • 运营支撑系统(OSS)
  • 业务支撑系统(BSS)
  • 数据分析系统
  • 联络中心系统
  • 通信配置系统
  • 等等

此外,Swisscom 还将利用 AWS 成熟的云基础设施和服务,探索如何在云中建立可靠、可扩展、安全且具高性价比的 5G 核心网,为客户快速开发和部署 5G 服务。具体地说,Swisscom 将尝试把当前传统基础设施上的 5G 网络迁移至 AWS 之上的由云原生 5G 核心网所支撑的全新 5G SA 网络。

Swisscom 预期,在云原生 5G SA 核心网投入使用之后,可以有效降低运营成本,并通过虚拟化和自动化网络功能来提高可靠性和可扩展性,加快部署新功能和面向客户的应用。

AWS Private 5G

在回顾了近两年来 AWS 与生态合作伙伴共同推出的那么多 5G 相关解决方案之后,可以感受到 AWS Private 5G 的推出就显得是那么的自然而然了。

在 AWS re:Invent 上,AWS CEO Adam Selipsky 表示:“通过 AWS Private 5G,您可以在几天内而不是几个月内,建立和扩展一张移动蜂窝通讯专网。您可以获得移动技术的所有优点,而无需经历漫长的规划周期、复杂的集成和高昂的前期成本。”

目前 AWS Private 5G 以预览版的托管服务的形式对市场发布,其旨在降低 5G 专网建设的复杂性,简化 5G 专网的部署,通过托管服务的方式来消除企业 5G 专网目前多面临的挑战,包括:前期的网络架构设计、网络规划、硬件和软件的采购与集成、安全法规的许可和定价模型,以及随着流量增长而暴露的扩展需求。

简而言之,AWS Private 5G 是一项全新的托管服务,通过 AWS 提供的所有必需的硬件和软件,客户可以轻松部署、管控和扩展自己的 5G 专用蜂窝网络。极大地降低任何对此解决方案感到兴趣的企业的准入门槛。

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综上,我们可以简要的总结一下 AWS Private 5G 的产品理念:

  • 完全云化的 5G 专网:这意味着 5G 专网天然的具备了云计算的关键特性,包括:按需付费、弹性伸缩、高可靠。这是节省 CT 网络建设成本和加速 IT 应用创新的关键。
  • 完全托管的 5G 专网:这意味着 5G 专网的订购是完全自服务的、合规的、简易的。用 Adam Selipsky 的话来说就是:“它非常易用,您只需要告诉我们建设网络的位置和容量,我们将为您提供所有必需的硬件、软件和 SIM 卡。一旦设备通电,5G 专网就会非常轻松地自动配置和建立一个移动网络。您只需要将 SIM 插入 UE(终端设备),然后一切就都联网了。”

简而言之,AWS Private 5G 服务集成打包了建设一个 5G 专网所需要的 Small Cell 基站、通用服务器、5G 核心网软件和 RAN 软件、以及与 AWS IAM 集成了的单一的管控平台。用户只需点击几下鼠标即可进行购买,网络管理员就能够直接控制,设置移动设备在其 5G 专网络的资源访问权限。并且所有的这些都由 AWS 负责交付和维护,同时,AWS Private 5G 不需要预付费用或按设备来收费,只需为网络容量和吞吐量付费即可。

可见,AWS 这一次的重磅炸弹再次引领了行业的革新理念 — 像其他任何 IT 采购一样采购 5G 专网。AWS 这一举动也将对整个市场产生重大影响。

更重要的是,AWS 有一个明确的目标,它将 5G 专网视为通向更高价值服务和构建企业数字化转型的重要抓手。

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