摘要：在 5G 网路快速发展的今天，运营商网络的运维需要面对多种因素之间的矛盾，而核心网络融合运维模式是在 5G 网络时代运营商所进行的一种新型尝试，本文通过组织、流程、系统以及员工胜任能力的融合发展，对运营商的核心网络融合运维转型进行探讨，有利于运营商抓住机遇，从而使网络状况、运维效果以及员工能力得到显著提升，并促进其可持续发展。
关键词： 5G时代 核心网络 融合运维模式 实践
引言
在流量经营过程中，运营商通常需要面临相应挑战，第一，随着数据业务的猛烈增长，运营商需要有效的抓住机遇；第二，语音业务出现了严重的下滑状况。根据相应调查显示，5G 月流量环比增速十分显著，同时 LTE 用户不断上涨，但是 GSM/TD-SCDMA 双网同话业务量出现下降情况。所以说在运营商的网络运维过程中，这些挑战会为其发展造成众多影响。
一、什么是5G
1.5G三大应用场景
（1）eMMB(enhance Mobile Broadband)
- 增强型移动宽带场景——1~10Gbps
- 高速上下载、高清/3D大视频、AR/VR/MR媒体生活
（2）uRLLC(ultra-Reliable & Low Latency Communication)
- 超高可靠低时延通信——1ms以内
- 远程医疗、车联网(无人驾驶/无人机)等
（3）mMTC(massive Machine Type Communication)
- 海量机器通信/大规模物联网——大容量&低功耗
- 物联网、智能家居、智能城市等
2.5G八大关键技术指标
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二、5G 时代运营商核心网络融合运维过程中的主要矛盾
1.网络规模扩大与人力资源紧缺之间的矛盾。5G 时代流量的猛速增长就需要对 EPC、IMS、CMNET 网络以及 IP承载网进行不断扩容，同时还需要在数据维护方面投入更大力度。经过长时间的发展，目前只有话音网络较为庞大，并且对人力资源有着较大且刚性的要求。同时在传统的网络运维过程中，语音（CS）以及数据（PS）没有共同进行运维，这就导致业务发展以及在运维人力资源配置之间出现不匹配状况。
2.网络架构的融合以及运维分设之间的矛盾。在 5G 网络快速发展的过程中，CS、PS、EPS 以及 IMS 网络在一段时间内出现共存状况，但最后核心网络就会融合为 EPS 与IMS，将不会有 CS 与 PS 之间的区分，从而使网络变得更加扁平。在传统的网络运维过程中，对 CS 与 PS 网络的运维通常会分别设置在各不相同的两个职能实体中。而在 LTE 出现之后，使得网络运维中心（NOC）中各个专业之间的界限越来越不明显，并利用更加高效、扁平的架构一起对问题进行定位。
3.员工能力与技术快速发展之间的矛盾。在 5G 网络发展过程中，随着 LTE、RCS 以及 IMS 等新型网络与技术的研发与利用，网络维护工作的难度越来越大，而在传统网络维护中各专业维护人员所具备的能力不能满足目前网络集中维护的相应要求。也就是说维护人员所掌握的能力也出现了相应变化，而 IT 化发展是其最为显著的发展特点。
三、5G核心网架构
相比于当前的网络架构，我们认为5G网络将是一个以全IP与纳米核心网技术为基础的扁平化移动通信系统，该网络架构成功为UE带来GW间的无缝切换，并且摆脱了GW的独立性限制。与此同时，5G核心网架构还囊括了一种用户终端与各种独立、自动无线接入技术（RAT）。
（一）扁平化IP网络
在5G核心网络时代，基站逐渐朝功能强大化、体积缩小化的方向发展，适用于各类场景的安装，并能良好融入周围环境中。对广大用户而言，他们可以完全不受时间地点的约束，随意接入网络，且能保证不掉线。然而，当前EPC网络的分层结构多为固定网元P-GW，具有较差的拓展灵活性，无法良好满足超高速流量增长的未来化需求。因此，在未来5G核心网的建设过程中，应积极引入扁平化IP架构。通过提供一个不用IP地址，通过名称即可识别终端的方法，扁平化IP架构能够依据M-ICT时代的业务特性来展开扁平化改造。在扁平化IP架构中，通过借助分布云所具有的移动核心信息传递功能，通过凭借网络功能虚拟化、逻辑GW以及分布式软件架构等技术，将网络架构由原本的垂直式成功转变为水平分布式。这样一来，就性能与价格而言，能够为运营商提供一个竞争力更强的平台。
例如，积极构建扁平化的IP架构，能够明显降低数据通道内网元数量，实现运营商OPEX与CAPEX的明显降低。同时，有限降低运输过程中数据信息的损耗，并大幅缩减整个通信系统的时延，实现系统对于无线链路中任意时延的完整识别。此外，还能够实现无线网以及核心网的独立维护与不断改善，提升网络构建的拓展性与灵活性。
（二）纳米核心网技术
所谓纳米核心网，通常认为是以纳米技术、云计算以及全IP网络为主要组成因素的一种高效融合。
1、纳米技术
所谓纳米技术，主要是指利用单个原子或单个分子制造物质的科学技术。作为纳米科学的重要应用之一，纳米技术（包括分子纳米技术）被主要应用于纳米范围内（0.1～100nm）的操作控制，引发新一轮的科学技术革命，成为通信行业向下一代转变的显著通信标准。与此同时，在5G通信中，将含有纳米技术的芯片植入移动终端中，简称“纳米终端”，将会是5G核心网产生超乎寻常的强大感应、计算以及通信能力。
2、云计算
随着计算机技术、通信技术的迅猛发展，我国通信网络取得了很大进步，但仍然存在一些不容忽视的问题，如随着新业务的持续增多，现有网络架构部署难度加大；如移动数据与宽带业务日趋成熟，移动与固网运营商却承受高CAPEX与OPEX、“比特管道”的压力；如多媒体内容呈爆炸式增长，随之产生传输时延与移动核心网瓶颈问题，导致大量无效内容被分发出去。
通过积极构建5G核心网，则能有效处理这些问题。这是因为5G网络以云计算为基础，顺利接入无线新技术，同时满足对于现有制式的接入控制。为此，为了有效确保各个场景下用户的数据接入能力，必须积极建立一种更为先进、更加实用的新型控制机制，从而实现对各个制式、频段以及小区之间的无线资源的有效协调。与此同时，对无线资源实行严格管理，努力实现调度功能云化，根据实际需要来合理划分和有序管理资源，显著降低网络管理与维护成本，提升经济效益。
3、全IP网络
全IP网络能够很好满足无线通信业务的快速发展需要，用户可以完全摆脱时间地点的限制，借助无线网络来获取数据应用，为运营商的创新与优化提供很好的方案参考，在性能与价格上显著提升产品的市场竞争力。
4、核心网IT化
通信网（CT行业）的发展紧随在IT的变化潮流之后，在经历了模拟通信、数字通信、IP化后，当前通信网正加速转向基于虚拟化(云化)、软件化等IT技术的通信4.0时代。
电信网络过去十年的变革核心是IP化，其特征是CT的设备形态及网络实质，IP化承载的外在通信方式
电信网络下一个十年的变革核心是IT化，采用IT化的内在实现形式及设备形态，保留CT的网络内涵和品质
NFV是将传统电信设备功能通过软件实现，运行于通用硬件设备之上，采用虚拟化技术实现硬件资源共享（云化），可以理解为是CT与IT的深度融合。
NFV可满足移动互联网时代市场业务快速上线、频繁迭代的要求；可实现资源的动态调整、容量的弹性伸缩。
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NFV架构：两域三层
NFVO：统一的资源管理和调度
VNFM：虚拟化网元生命周期管理
VIM：硬件管理和虚拟资源管理
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NFV，Network Functions Virtualisation，网络功能虚拟化。一种通过虚拟化的硬件（设备）抽象，将网络功能从其所运行的硬件（设备）中分离出来的网络技术/虚拟化概念。
VNF，Virtualised Network Function，虚拟化的网络功能模块。其是软件，提供某种网络服务，利用NFVI提供的基础设施部署在虚拟机上。也可以理解为虚拟网元，如vMME、vCSCF。
VM，Virtual Machine，虚拟机。 一个虚拟机所使用的是其所在的实体电脑/服务器的资源组件（处理器、内存、硬盘存储器、接口、端口等），是通过虚拟机管理程序Hypervisor所产生的——Hypervisor对底层的物理实体资源进行分区，然后分配给各个虚拟机。虚拟机具有承载/代理VNFC（VNF Component，虚拟化的网络功能模块组件）的能力。如，控制虚拟机、文件传输虚拟机、接口板虚拟机。
NFVI，NFV Infrastructure，网络功能虚拟化基础设施。包含了虚拟化层（hypervisor）和物理资源池两部分。
VIM，Virtualised Infrastructure Manager，虚拟化的基础设施管理器。NFVI被VIM管理，VIM控制着VNF的虚拟资源（如虚拟计算，虚拟存储和虚拟网络）的分配，对VM进行生命周期管理。VIM主流使用Openstack开源协议。
VNFM：管理VNF的生命周期，如上线、下线，进行状态监控、image onboard。
NFVO：用以管理NS（Network Service，网络业务）生命周期，并协调NS生命周期的管理、协调VNF生命周期的管理（需要得到VNF管理器VNFM的支持）、协调NFVI各类资源的管理（需要得到虚拟化基础设施管理器VIM的支持），以此确保所需各类资源与连接的优化配置。
四、核心网络融合运维模式的探索与实践
4.1 核心网络融合运维模式探索
1、组织架构的融合。在核心网络运维过程中主要是包括设备维护、网络分析和业务发展三个部分。可以由工作的实时性、管理技能与生产技能要求三个方面对运维的三个部分落实综合评估，从而对组织构架的融合方法进行明确。然后对各个组织实体进行有效融合，同时重新对部门的职能、责任以及岗位进行有效设立。
2、流程制度的融合。应用象限图分析对 CS 以及 PS 网络的运维流程进行有效对比，从中可以看出 CS 域网络出现的变化比较小，拥有较好的基础性维护规则、方法以及制度；而 PS 域网络的运营时间较短，其规模不断的快速拓展，所以对运营流程进行有效调整与优化的空间比较大（见图 1）。ESIA 是对流程进行优化的最基本原则，而 ESIA 包括简化（Simply）、自动化（Automate）、消除（Eliminate）、整合（Integrate）四个部分，可以对流程中存在的非增值活动进行消减，也可以对流程中的增值活动进行有效调整（见图 2）。运用 ESIA可以对 CS 以及 PS 网络中的每项流程实施综合评价、优化以及整合，从而构建较为规范的一体化系统，对接口以及支撑进行有效统一，以对 CS 以及 PS 网络进行高度融合，并进行一体化运行。
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3、员工能力的融合。对组织以及流程进行融合的过程中必定会造成员工能力的融合，对运维员工胜任能力模型进行构建，其中包括：组织、专业通用能力以及领导能力三部分组成（见图 3）。以核心网络的融合运维相应要求为依据，需要重新对模型中专业通用能力进行有效修改与制定，从而使所有维护工作人员可以对 CS 和 PS 网络的维护技能进行同时掌握。此外，为了可以为运维员工胜任能力模型的落实提供保障，还建立了相应的人才培养 STPC 体系。此体系中由学习与培训、实践、考核三部分组成，不仅提升了可操作性，而且还具备相应的领导作用，使员工能够更好的接受新知识，增强自身的维护技能。
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4、支撑系统的融合。支撑系统的融合就是把成熟的 CS域网络系统在 PS 域网络系统中进行延伸，从而使 PS 域网络所具备的运营水平得到确切提升。在融合过程中需要以 CS/PS 网络的运维要求为依据，构建相应的支撑体系，并对相应的运维系统进行有效融合，促进融合工作的顺利完成。
4.2 实践
核心网络融合运维是运营商某区域公司减少组织边界进行的尝试与重要突破。通过对网络发展趋势以及运维模式的进展方向进行有效把握，并与目前的流量经营现状进行结合，有效开展了核心网络融合运维模式。通过一年左右的探索与实践，对原来的 CS 网络维护班组与 PS 网络维护班组进行了有效融合，消除了组织中存在的边界，并且显著提升了工作效率，获得了良好的运行效果。首先，对 5G 时代所面对的主要矛盾进行解决。第一：通过对原有资源实施内化整合，在促进 PS 流量以及网元数量显著增长的情况下，保持网络维护人员的原有数量，有效解决人力资源紧缺与网络规模快速扩大之间的矛盾；第二，构建一体化的融合运维体系，从而更好的为 5G 网络的运维提供服务。同时构建端与端之间的业务质量以及用户感知的运维模式，进而可以跨越专业的对问题进行较高效率的定位与解决，使网络构架融合与专业维护分置之间的矛盾得到有效解决；第三，随着多种网络模式的快速发展，传统的专业 CS 网络维护人员需要面对一个严峻问题，就是其技术的有效周期将要完结，而核心网络融合运维模式的应用，可以让工作人员不断进行技能积累，促进工作人员的 IT 化成长。从而使技术发展与员工胜任能力之间的矛盾得到有效解决。其次，核心网络融合运维模式的应用还可以提升网络质量以及工作效率。2019年公司 5G 用户的投诉量比前一年降低了 51.5％，对严重事故进行处理所用时间减少了 24.8％，网络的运行、维护效果得到了显著提升，并且所投入成本越来越少，只是 2019 年维护人力成本就减少了 60％。
五、5G未来业务展望
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结束语
在 5G 时代，核心网络融合运维模式是运营商的新型探索与尝试，随着 5G 的快速发展以及互联网的大力盛兴，运营商还需要进行更加深入的探索，制定相应的考核制度，以更好的开展融合运维转型。同时运营商还需要勇于面对各项挑战，从而使融合运维模式变得更加灵活与扁平，使网络质量以及员工的技术能力得到有效增强，以促进运维模式的深入发展。
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