5G網(wǎng)絡(luò)能力該如何開放？

作者：郭雪峰、王丹溪

能力開放作為運(yùn)營(yíng)商數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要途徑，一直是業(yè)界研究和投入的重點(diǎn)方向之一。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的商用部署，5G能力開放也已提上日程。5G能提供哪些能力，有哪些應(yīng)用場(chǎng)景，能力開放如何部署發(fā)展，均是當(dāng)前的熱點(diǎn)研究課題。

5G網(wǎng)絡(luò)能力及應(yīng)用場(chǎng)景

在3GPP R 15中，給出了NEF（Network Exposure Function）的相關(guān)規(guī)范定義，作為5G網(wǎng)路能力開放功能，面向AF（Application Function）提供8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能力開放服務(wù)，通過這8個(gè)服務(wù)可提供QoS能力、事件監(jiān)控、參數(shù)配置、設(shè)備觸發(fā)、PFD管理、流量引導(dǎo)、背景流量以及策略計(jì)費(fèi)等服務(wù)能力。R16規(guī)范一方面對(duì)R15中定義的開放服務(wù)做了補(bǔ)充和增強(qiáng)，同時(shí)新增了NIDD（Non-IP Data Delivery）、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、MSISDN-less MO消息、IPTV配置等能力開放服務(wù)。5G開放服務(wù)能力將在交通、工業(yè)、農(nóng)林、能源、園區(qū)等眾多行業(yè)內(nèi)擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。流量策略類（QoS、流量引導(dǎo)、策略計(jì)費(fèi)等）服務(wù)能力的應(yīng)用場(chǎng)景包括OTT定向加速、園區(qū)QoS保障、移動(dòng)辦公加速、MEC本地流量卸載、商家贊助流量等；設(shè)備及事件監(jiān)控類能力的應(yīng)用場(chǎng)景包括資產(chǎn)盤點(diǎn)資產(chǎn)盤點(diǎn)、物流追蹤、區(qū)域交通管理、緊急救援、設(shè)備故障處理等。

除了3GPP NEF定義的服務(wù)能力之外，隨著網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將抽象出更多的能力提供給業(yè)務(wù)應(yīng)用層，這包括網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)、邊緣計(jì)算服務(wù)、位置服務(wù)、5G語(yǔ)音及消息、數(shù)據(jù)分析服務(wù)等。

☆ 網(wǎng)絡(luò)切片是指提供特定網(wǎng)絡(luò)能力和特性的邏輯網(wǎng)絡(luò)，通過對(duì)切片能力抽象可以開放切片訂購(gòu)、切片創(chuàng)建、切片簽約以及切片監(jiān)控等能力API服務(wù)，使得第三方能夠通過能力調(diào)用的方式完成切片的快速定義、創(chuàng)建以及面向終端用戶的切片動(dòng)態(tài)簽約和使用；

☆ 5G與邊緣計(jì)算結(jié)合，可對(duì)URLLC場(chǎng)景下更多時(shí)延敏感行業(yè)應(yīng)用提供有力支撐，面向駐留在MEC的APP或云端APP開放基礎(chǔ)資源類IaaS及PaaS服務(wù)能力、以及流量處理類SaaS服務(wù)能力如流優(yōu)化、編解碼、防火墻、NAT服務(wù)等；

☆ 5G LMF可基于無線、終端以及用戶面等多種手段提供高精度的定位能力，定位方式可包括單次定位、周期定位、事件觸發(fā)定位等。其定位服務(wù)能力可更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域終端耗電低、無需APP駐留的定位需求，可廣泛應(yīng)用于公路運(yùn)輸、貨運(yùn)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)牧跟蹤等各種場(chǎng)景；

☆ 5G語(yǔ)音和消息能力包括消息、語(yǔ)音、高清語(yǔ)音、多方通話、多方視頻等，短信/語(yǔ)音驗(yàn)證碼、虛擬號(hào)碼等，在企業(yè)通訊、園區(qū)服務(wù)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)已成為網(wǎng)絡(luò)必備能力而得到廣泛應(yīng)用。

5G能力開放架構(gòu)及部署

能力開放由來已久，但對(duì)能力開放的架構(gòu)并無權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)可循?；诖?，3GPP推出了CAPIF（Common API Framework）標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)3GPP范圍內(nèi)的能力開放建設(shè)。按照該框架，能力開放從架構(gòu)上可分為CAPIF CoreFunction，API Exposing Function，API Publishing Funciton和API Management Function 四個(gè)邏輯功能，實(shí)際建設(shè)組網(wǎng)時(shí)，這四個(gè)功能模塊可以靈活組合，采用集中或分布式部署。

針對(duì)5G能力開放建設(shè)，參考前面描述，歸屬API provider domain的能力引擎層會(huì)包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體，基于自身能力提供不同的能力開放API服務(wù)。而Core Function所定義的API認(rèn)證、授權(quán)、日志、計(jì)費(fèi)等功能為各類能力開放功能實(shí)體所需要的共性需求。因此，建議CAPIF Core Function+API Exposing Function組合為API能力開放網(wǎng)關(guān)，一方面為各功能開放引擎實(shí)體提供API開放的認(rèn)證鑒權(quán)計(jì)費(fèi)等功能；另一方面，可針對(duì)部分API和場(chǎng)景提供AF能力調(diào)用的統(tǒng)一入口，方便AF使用并屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部拓?fù)?。能力開放功能實(shí)體在實(shí)現(xiàn)能力解耦的同時(shí)實(shí)現(xiàn)API Exposing Function、API Publishing Funciton及API Management Function功能，實(shí)現(xiàn)API的發(fā)布及在低時(shí)延等場(chǎng)景下的能力直接開放調(diào)用。

中興通訊提供的Cloud APIGW產(chǎn)品基于微服務(wù)架構(gòu)，在覆蓋CAPIF CoreFunction+API Exposing Function能力基礎(chǔ)上，同時(shí)支持對(duì)原子能力的二次開發(fā)編排，針對(duì)具體行業(yè)的場(chǎng)景化服務(wù)能力開發(fā)，快速接入新增能力引擎及協(xié)議適配轉(zhuǎn)換，為5G能力開放提供一站式服務(wù)平臺(tái)。在能力層，中興通訊NCEE產(chǎn)品遵循CAPIF架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持同時(shí)接入適配5GC/EPC能力網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)NEF和SCEF融合功能。針對(duì)不同AF應(yīng)用場(chǎng)景，可直接提供能力API調(diào)用或接入APIGW實(shí)現(xiàn)能力調(diào)用的統(tǒng)一入口。在部署模式上，面向不同場(chǎng)景和規(guī)模APIGW及NCEE均支持集中部署、分布式分級(jí)部署。

5G能力開放建設(shè)建議

能力開放覆蓋的范圍非常廣泛，單從電信領(lǐng)域來看，就包括網(wǎng)絡(luò)層能力、B域側(cè)能力、O域側(cè)能力等?？v觀能力開放平臺(tái)運(yùn)營(yíng)情況，可以看到相對(duì)比較成功的項(xiàng)目均是聚焦于其擅長(zhǎng)的核心能力，面向明確的應(yīng)用場(chǎng)景和商務(wù)模式，提供運(yùn)營(yíng)支撐和生態(tài)服務(wù)。針對(duì)5G能力開放，建議建設(shè)之初可結(jié)合行業(yè)應(yīng)用需求對(duì)能力進(jìn)行篩選，分階段規(guī)劃建設(shè)，而避免大規(guī)模的全面能力API開放建設(shè)。

☆ 首先從能力的獨(dú)有性、需求的迫切性等因素考慮，上線5G網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有且需求量大的基礎(chǔ)能力，快速聚集用戶、提升平臺(tái)活躍度及影響力；

☆ 其次與行業(yè)深度融合，開發(fā)行業(yè)類定制能力及場(chǎng)景化能力，提升平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)力。在商業(yè)模式上可不同能力采用不同的商用模式，如受眾廣泛的非獨(dú)有基礎(chǔ)能力采用免費(fèi)或低價(jià)策略作為吸引用戶的重要手段，而對(duì)定制類高的行業(yè)類能力作為行業(yè)門檻及主要的盈利點(diǎn)；

☆ 最后，完善的運(yùn)營(yíng)支撐是保持客戶粘性及自身持續(xù)經(jīng)營(yíng)的重要一環(huán)，以服務(wù)客戶為中心，不斷完善系統(tǒng)服務(wù)能力并通過閉環(huán)的運(yùn)營(yíng)分析完善能力API及商務(wù)策略，最終實(shí)現(xiàn)雙贏。

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