5G網(wǎng)絡能力該如何開放？

作者：郭雪峰、王丹溪

能力開放作為運營商數(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方向之一。隨著5G網(wǎng)絡的商用部署，5G能力開放也已提上日程。5G能提供哪些能力，有哪些應用場景，能力開放如何部署發(fā)展，均是當前的熱點研究課題。

5G網(wǎng)絡能力及應用場景

在3GPP R 15中，給出了NEF（Network Exposure Function）的相關規(guī)范定義，作為5G網(wǎng)路能力開放功能，面向AF（Application Function）提供8個標準能力開放服務，通過這8個服務可提供QoS能力、事件監(jiān)控、參數(shù)配置、設備觸發(fā)、PFD管理、流量引導、背景流量以及策略計費等服務能力。R16規(guī)范一方面對R15中定義的開放服務做了補充和增強，同時新增了NIDD（Non-IP Data Delivery）、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡狀態(tài)、MSISDN-less MO消息、IPTV配置等能力開放服務。5G開放服務能力將在交通、工業(yè)、農(nóng)林、能源、園區(qū)等眾多行業(yè)內(nèi)擁有廣泛的應用場景。流量策略類（QoS、流量引導、策略計費等）服務能力的應用場景包括OTT定向加速、園區(qū)QoS保障、移動辦公加速、MEC本地流量卸載、商家贊助流量等；設備及事件監(jiān)控類能力的應用場景包括資產(chǎn)盤點資產(chǎn)盤點、物流追蹤、區(qū)域交通管理、緊急救援、設備故障處理等。

除了3GPP NEF定義的服務能力之外，隨著網(wǎng)絡切片、邊緣計算、大數(shù)據(jù)、AI等技術在5G網(wǎng)絡的應用發(fā)展，5G網(wǎng)絡將抽象出更多的能力提供給業(yè)務應用層，這包括網(wǎng)絡切片服務、邊緣計算服務、位置服務、5G語音及消息、數(shù)據(jù)分析服務等。

☆ 網(wǎng)絡切片是指提供特定網(wǎng)絡能力和特性的邏輯網(wǎng)絡，通過對切片能力抽象可以開放切片訂購、切片創(chuàng)建、切片簽約以及切片監(jiān)控等能力API服務，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態(tài)簽約和使用；

☆ 5G與邊緣計算結合，可對URLLC場景下更多時延敏感行業(yè)應用提供有力支撐，面向駐留在MEC的APP或云端APP開放基礎資源類IaaS及PaaS服務能力、以及流量處理類SaaS服務能力如流優(yōu)化、編解碼、防火墻、NAT服務等；

☆ 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。其定位服務能力可更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)領域終端耗電低、無需APP駐留的定位需求，可廣泛應用于公路運輸、貨運監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)牧跟蹤等各種場景；

☆ 5G語音和消息能力包括消息、語音、高清語音、多方通話、多方視頻等，短信/語音驗證碼、虛擬號碼等，在企業(yè)通訊、園區(qū)服務、交通運輸?shù)刃袠I(yè)已成為網(wǎng)絡必備能力而得到廣泛應用。

5G能力開放架構及部署

能力開放由來已久，但對能力開放的架構并無權威標準可循�；�于此，3GPP推出了CAPIF（Common API Framework）標準，指導3GPP范圍內(nèi)的能力開放建設。按照該框架，能力開放從架構上可分為CAPIF CoreFunction，API Exposing Function，API Publishing Funciton和API Management Function 四個邏輯功能，實際建設組網(wǎng)時，這四個功能模塊可以靈活組合，采用集中或分布式部署。

針對5G能力開放建設，參考前面描述，歸屬API provider domain的能力引擎層會包含多個網(wǎng)絡功能實體，基于自身能力提供不同的能力開放API服務。而Core Function所定義的API認證、授權、日志、計費等功能為各類能力開放功能實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，一方面為各功能開放引擎實體提供API開放的認證鑒權計費等功能；另一方面，可針對部分API和場景提供AF能力調(diào)用的統(tǒng)一入口，方便AF使用并屏蔽網(wǎng)絡內(nèi)部拓撲。能力開放功能實體在實現(xiàn)能力解耦的同時實現(xiàn)API Exposing Function、API Publishing Funciton及API Management Function功能，實現(xiàn)API的發(fā)布及在低時延等場景下的能力直接開放調(diào)用。

中興通訊提供的Cloud APIGW產(chǎn)品基于微服務架構，在覆蓋CAPIF CoreFunction+API Exposing Function能力基礎上，同時支持對原子能力的二次開發(fā)編排，針對具體行業(yè)的場景化服務能力開發(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平臺。在能力層，中興通訊NCEE產(chǎn)品遵循CAPIF架構設計，支持同時接入適配5GC/EPC能力網(wǎng)元，實現(xiàn)NEF和SCEF融合功能。針對不同AF應用場景，可直接提供能力API調(diào)用或接入APIGW實現(xiàn)能力調(diào)用的統(tǒng)一入口。在部署模式上，面向不同場景和規(guī)模APIGW及NCEE均支持集中部署、分布式分級部署。

5G能力開放建設建議

能力開放覆蓋的范圍非常廣泛，單從電信領域來看，就包括網(wǎng)絡層能力、B域側能力、O域側能力等�？v觀能力開放平臺運營情況，可以看到相對比較成功的項目均是聚焦于其擅長的核心能力，面向明確的應用場景和商務模式，提供運營支撐和生態(tài)服務。針對5G能力開放，建議建設之初可結合行業(yè)應用需求對能力進行篩選，分階段規(guī)劃建設，而避免大規(guī)模的全面能力API開放建設。

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

☆ 其次與行業(yè)深度融合，開發(fā)行業(yè)類定制能力及場景化能力，提升平臺競爭力。在商業(yè)模式上可不同能力采用不同的商用模式，如受眾廣泛的非獨有基礎能力采用免費或低價策略作為吸引用戶的重要手段，而對定制類高的行業(yè)類能力作為行業(yè)門檻及主要的盈利點；

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