從火熱的“2020中國移動全球合作伙伴大會”看來，面向千行百業的5G專網落地將迎來更大力度的發展。中國移動董事長楊杰在主論壇作主旨演講時指出，中國移動提前超額完成了今年5G建設目標，為全國所有地級市和部分重點縣城提供5G SA服務。面向新發展階段，中國移動2021年將加大5G投入，實現全國市、縣城區及部分重點鄉鎮良好覆蓋并提供“個性”服務——完善速率、時延、連接等差異化服務能力，打造專屬運營模式；加速5G行業專網產品化落地，構建“專網+平臺+應用+終端”一體化能力，實現功能定制、服務分級、按單點菜，深入推進信息技術同千行百業深度融合。于此方面，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）在大會期間觀察到一個最新重大進展——由英特爾、KEXN、大唐移動、愛立信、BaiCells、邁普與中國移動合力打造的“果核1.0”OpenUPF一體機正式發布，震撼全場，被業內人士贊為“5G大殺器”。

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5G+千行百業，UPF是“利器”

可以預計，明年覆蓋全國的全球最大規模5G SA網絡將為垂直行業5G專網落地奠定堅實的網絡基礎。5G SA核心網采用了全新的服務化網絡架構與SDN/NFV技術實現網絡重構，把控制面功能與用戶面功能（UPF）分離，支持獨立擴展、功能重用、靈活部署——統一的控制面功能（包括AMF和SMF等）部署在中心云以實現集中管控運營；并根據千行百業差異化極大的業務需求對于UPF進行按需的分布式部署——包括省級中心、城域中心、區縣中心、網絡邊緣和企業園區。

工欲善其事，必先利其器。目前，面向垂直行業的5G專網建設模式有3種——純專網模式；企業自建核心網，基站與公網共享；UPF下沉,和邊緣平臺（MEP）共平臺部署。其中“UPF下沉和MEP共平臺”是各個廠家和運營商比較認同的部署模式，而且業內普遍預計這一模式也將在未來持續占據主導地位。所以對于5G+千行百業而言，UPF是“利器”，是連接運營商和垂直行業的“橋梁”，是5G拓展巨大行業市場藍海的“鑰匙”。中國移動研究院網絡與IT技術研究所副所長李晗表示，預計“UPF分布式部署”有兩個數量級的增長，市場巨大（請見下圖中的PPT）。

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三大趨勢，UPF助5G拓展藍海

既然是“利器”，UPF的重要性就不言而喻。在以下三大趨勢下，UPF將越來越強大，助力運營商拓展5G+千行百業的巨大藍海。

● 趨勢一：UPF的邊緣部署

目前及未來很長一段時間基于5G SA架構規模落地的5G應用場景將是eMBB（增強型移動寬帶）與URLLC（超高可靠與低時延通信）。顧名思義，從這兩大應用場景的名稱可以看出，其中諸多類型的業務對于大帶寬、高可靠、低時延將原生地有著嚴苛的需求。由此可以預計，擔負著數據流量的處理、路由等核心功能的5G UPF將越來越快地從運營商的核心層走向網絡邊緣甚至行業客戶的接入層。IDC預測未來超過70%的數據將需要在邊緣側進行分析和處理。

另一方面，5G+千行百業還迫切要求新業務能夠快速開發并上線，并要求基于實際業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等，這要就UPF能夠結合邊緣平臺（運營商，行業ISV，或者最終用戶擁有）支持面向第三方業務的能力開放，對外提供IaaS與PaaS能力。據悉，截至目前的落地實踐案例均表明，通過使用X86通用COTS硬件以及虛擬化和容器化技術來承載網絡功能的軟件處理，UPF能更為高效、更高性價比地滿足上述要求。對于已經部署了邊緣平臺的場景， UPF可以利用現有的通用邊緣硬件平臺做軟件化部署；對于目前尚未部署但未來有潛在邊緣業務需求的場景， UPF可部署在能提供足夠基礎算力的硬件平臺上，考慮未來的邊緣業務。可以預見將來海量的部署于網絡邊緣側的UPF不再采用專有硬件，而是充分考慮和邊緣平臺的融合，以實現對資源的充分靈活共享、降低5G核心網建設難度、打破了傳統封閉的電信網絡架構，將邊緣網絡基礎設施的多種能力開放給第三方應用，將極大激活邊緣智能價值。

● 趨勢二：UPF的接口解耦

如下圖中紅框部分，5G核心網的控制面與UPF分離，兩者（UPF控制面會話管理功能SMF）通過N4接口通信。

垂直行業客戶迫切需要運營商具備快速滿足其需求的能力。但是傳統核心網的控制面與用戶面之間的接口雖然有3GPP標準的接口定義，但實質上仍然是設備商完全緊耦合的，UPF和SMF之間的N4接口亦如此，降低了UPF與5G網絡部署的靈活性，不同廠家的SMF和UPF以及網管系統難以實現互聯互通，各垂直行業極易被公網核心網設備廠商綁定，增加了5G行業網絡的建設成本和管理的復雜度、極大限制了5G網絡服務行業客戶的生態發展。

解耦N4接口對于運營商快速、降本增效的滿足垂直行業的多樣化需求可產生“神助攻”。比如大規模企業為其位于不同地域的工廠/園區/分部辦公地點部署UPF并基于此引入5G LAN等功能時，可不再由于所屬地域不同以及N4接口未解耦而繁瑣、高成本地定制、測試、部署不同廠家的UPF以及由此承擔后期在網管、運維方面的復雜及高成本等。

中國移動與年初啟動“面向行業的5G UPF及N4接口開放合作伙伴計劃”，華為、中興、大唐、愛立信、諾基亞、英特爾等積極參與其中，共同打造可靠、可管、靈活、開放的UPF，構建開放產業生態，助力5G賦能垂直行業。早在2019年12月，中國移動研究院就聯合設備商、香港應科院開啟5G SA核心網與英特爾UPF的N4接口聯調工作，并于今年1月初即完成所有用例的全部測試通過，從技術上證明了N4接口解耦和開放的可行性，極大推動了UPF設備的功能和性能按需簡化、統一架構、接口開放等，為后續分階段把OpenUPF工作推向深入并落地奠定了堅實基礎。

● 趨勢三：UPF在通用平臺上的性能優化

從垂直行業業務發展趨勢、網絡邊緣側物理基礎設施束縛等角度，UPF的性能需要在通用計算平臺上得到優化/提升。

一方面，對于下沉部署到網絡邊緣側的UPF，邊緣側機房在部署空間、供電資源、承重能力等方面存在著很強的物理上的約束，需要提升UPF的性能來應對適應邊緣節點的物理約束挑戰，并滿足各個垂直行業業務靈活部署的需求。

另一方面，智能制造、智慧城市、車聯網、工業AR/VR等各類垂直行業場景是帶寬、時延敏感/極其敏感型。比如工業AR/VR類應用對帶寬要求在28Gbps以上，使得對UPF在承載一定量級用戶前提下的帶寬要求甚至要達到百Gbps級別。又如工業控制類應用對端到端轉發時延要求不超過1毫秒，UPF轉發作為其中一環，處理時延要求更低。這些均須邊緣側UPF提高性能和延遲。

如何在有限的邊緣計算節點上提供高性能的UPF方案， 并且能夠按需靈活擴展，平衡UPF和行業應用對邊緣資源的占用， 是一個值得深入研究的問題。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）在“2020中國移動全球合作伙伴大會”期間觀察到此方面的最新進展——英特爾和香港應用科技研究院ASTRI展示了基于Intel新一代通用網卡和第二代可擴展至強Xeon處理器的DDP（動態設備個性化）技術受到業內人士的極大關注。其方案面對UPF 在5G 行業的部署場景，展示了UPF在使能七層DPI功能的條件下，在單個物理核（1xCore），兩個物理核(2xCores)以及四個物理核（4xCores）上的應用層http性能， 并展示了通用硬件平臺對UPF實例的線型擴展能力。

此方案之所以得到多個行業方案ISV的極大關注，在于大家對通用計算平臺的軟件開發靈活性的認可， 以及當前各行業對5G UPF 性能的多樣性需求。通用計算平臺可通過軟件開發方便的支持多種行業協議和5G邊緣網絡的結合，并支持靈活虛擬化和云原生UPF。而DDP技術則提高了虛擬化或云化部署的數據包處理效率從而大幅提升UPF性能，并結合硬件平臺對UPF實例的線型擴展， 可以極其靈活高效的利用邊緣IaaS資源，網隨業動，隨需擴展。

5G+千行百業的數據業務類型呈現出多樣化、個性化態勢，越來越多的企業需要使用新的協議或自定義協議來支撐特定應用場景，從而UPF需要朝著智能化的方向發展以使其能夠快速適應多樣化的數據格式、協議類型和處理要求，加快新業務上線速度。

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聯合加速創新，共贏5G大繁榮

5G改變社會的征程將隨著5G SA的規模商用正式開啟。作為電信網絡運營商與各行各業的“連接點”，UPF的邊緣云化部署、接口開放、性能優化是大勢所趨，以英特爾面向5GC推出的至強可擴展平臺以及DDP技術結合香港應科院的靈活可解耦及云化/虛擬化UPF方案為代表，業界正在加速發力相關聯合創新，引領著網絡邊緣側運行于靈活通用平臺的高性能、云原生5G解耦UPF的發展，助力5G+千行百業巨大市場潛力的更快更好釋放。

原文標題：來了！5G大殺器

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責任編輯：haq