全面解读亚马逊云科技 Private 5G 的革新理念

{"value":"作者：范桂飓\n\n### **前言**\n在去年（2021）的 Amazon re:Invent 上，我非常诧异于 Amazon 居然能够如此神速的向市场推出 Amazon 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。\n\n可以想象，Amazon Private 5G 服务必然是亚马逊云科技蓄谋已久的 “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 Amazon Private 5G 的技术内幕。\n\n### **近几年亚马逊云科技在 5G ICT 领域的部署**\n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，Amazon Web Services 近些年在 5G ICT 领域中所做的战略部署。\n\n#### **Amazon 与 Verizon 合作推出的 Private MEC 解决方案**\n2020年8月，Verizon 将5G 专网和 MEC 平台部署在 Amazon Outposts 上。\n\n通过 Amazon 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。\n\n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。\n\n同时，因为采用了 Amazon Web Services 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 Amazon Web Services 服务、API、以及在 Amazon Web Services Outposts 上运行的所有工具。\n\n#### **Amazon 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案**\n同样是，2020年8月，Amazon 还与 Vodafone（沃达丰 ）合作推出 MEC 解决方案。\n\n区别于前面提到的解决方案使用了 Amazon Outposts 作为 IT 底座。Amazon 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案采用的是 Amazon Wavelength 作为 IT 底座。\n\n通过在 Vodafone 的 4G / 5G Network Edge DC（边缘数据中心）中嵌入 Amazon 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。\n\n与 Amazon Outposts 相同的点是，Amazon Wavelength 也可以为客户提供可靠、安全、高带宽、低延迟的 Amazon 服务、API、以及在 Amazon 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 Amazon 中心云上一致的服务体验。\n\n#### **Amazon 与 ERICSSON、Telefonica Germany 合作推出公有云化的 5G 专网解决方案**\n2020年9月，Amazon 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。\n\n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 Amazon 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 Amazon Outpost 上。其中，对于 5GC CP NFs，推荐使用了 [Amazon EKS](https://aws.amazon.com/cn/eks/?trk=cndc-detail) 进行承载；对于 5GC UPF 和 5G NR CU-CP 则推荐使用了 [Amazon EC2 ](https://aws.amazon.com/cn/ec2/?trk=cndc-detail)进行承载。\n\n对于运行在 Amazon Outputs 上的 VNF 可以基于 SR-IOV、DPDK 等的网络优化技术，同时结合 Amazon 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。\n\n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。\n\n#### **Amazon 与 Dish 合作推出公有云化的 5G 专网和 5G 公网解决方案**\n2021年4月，Dish 官网宣布，选择了 Amazon 作为其首选的云提供商，并将在 Amazon 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。\n\nDish 准备将 5G Core 和 RAN/O-RAN 全部 xNF（VNF / CNF）化，并部署于 Amazon Web Services 上。同时，Dish 自身的的 BOSS 系统也将部署于 Amazon Web Services 之上。\n\nDish 认为，在 Amazon Web Services 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。\n\n- 节省 CT 网络建设的成本：Dish 只需将 5G 网络部署于 Amazon Web Services 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\n- 理硬件了，只需提供网络功能软件即可。\n- 加速 IT 应用的创新：利用 Amazon Web Services 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。\n\n#### **Amazon 与 Swisscom 合作推出混合云化的云原生 5G 核心网解决方案**\n\n2021年6月，Amazon 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。\n\nSwisscom 将 Amazon Web Services 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 Amazon Web Services，包括：\n\n- 企业资源管理系统（ERP）\n- 运营支撑系统（OSS）\n- 业务支撑系统（BSS）\n- 数据分析系统\n- 联络中心系统\n- 通信配置系统\n- 等等\n\n\n此外，Swisscom 还将利用 Amazon 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 Amazon 之上的由云原生 5G 核心网所支撑的全新 5G SA 网络。\n\nSwisscom 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。\n\n##### **Amazon Private 5G**\n在回顾了近两年来 Amazon 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 Amazon Private 5G 的推出就显得是那么的自然而然了。\n\n在 Amazon re:Invent 上，Amazon CEO Adam Selipsky 表示：“通过 Amazon 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。”\n\n目前 Amazon 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。\n\n简而言之，Amazon Private 5G 是一项全新的托管服务，通过 Amazon 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。\n\n\n\n综上，我们可以简要的总结一下 Amazon Private 5G 的产品理念：\n\n- **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。\n- **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。”\n\n简而言之，Amazon 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 Amazon 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 Amazon 负责交付和维护，同时，Amazon 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。\n\n可见，亚马逊云科技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。亚马逊云科技这一举动也将对整个市场产生重大影响。\n\n更重要的是，亚马逊云科技有一个明确的目标，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。\n\n","render":"<p>作者：范桂飓</p>\n<h3><a id=\\"_2\\"></a><strong>前言</strong></h3>\\n<p>在去年（2021）的 Amazon re:Invent 上，我非常诧异于 Amazon 居然能够如此神速的向市场推出 Amazon 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。</p>\n<p>可以想象，Amazon Private 5G 服务必然是亚马逊云科技蓄谋已久的 “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 Amazon Private 5G 的技术内幕。</p>\n<h3><a id=\\"_5G_ICT__7\\"></a><strong>近几年亚马逊云科技在 5G ICT 领域的部署</strong></h3>\\n<p>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，Amazon Web Services 近些年在 5G ICT 领域中所做的战略部署。</p>\n<h4><a id=\\"Amazon__Verizon__Private_MEC__10\\"></a><strong>Amazon 与 Verizon 合作推出的 Private MEC 解决方案</strong></h4>\\n<p>2020年8月，Verizon 将5G 专网和 MEC 平台部署在 Amazon Outposts 上。</p>\n<p>通过 Amazon 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。</p>\n<p>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。</p>\n<p>同时，因为采用了 Amazon Web Services 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 Amazon Web Services 服务、API、以及在 Amazon Web Services Outposts 上运行的所有工具。</p>\n<h4><a id=\\"Amazon__Vodafone_Business__MEC__19\\"></a><strong>Amazon 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案</strong></h4>\\n<p>同样是，2020年8月，Amazon 还与 Vodafone（沃达丰 ）合作推出 MEC 解决方案。</p>\n<p>区别于前面提到的解决方案使用了 Amazon Outposts 作为 IT 底座。Amazon 与 Vodafone Business 合作推出 MEC 解决方案采用的是 Amazon Wavelength 作为 IT 底座。</p>\n<p>通过在 Vodafone 的 4G / 5G Network Edge DC（边缘数据中心）中嵌入 Amazon 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。</p>\n<p>与 Amazon Outposts 相同的点是，Amazon Wavelength 也可以为客户提供可靠、安全、高带宽、低延迟的 Amazon 服务、API、以及在 Amazon 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 Amazon 中心云上一致的服务体验。</p>\n<h4><a id=\\"Amazon__ERICSSONTelefonica_Germany__5G__28\\"></a><strong>Amazon 与 ERICSSON、Telefonica Germany 合作推出公有云化的 5G 专网解决方案</strong></h4>\\n<p>2020年9月，Amazon 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。</p>\n<p>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 Amazon 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 Amazon Outpost 上。其中，对于 5GC CP NFs，推荐使用了 Amazon EKS 进行承载；对于 5GC UPF 和 5G NR CU-CP 则推荐使用了 Amazon EC2 进行承载。</p>\n<p>对于运行在 Amazon Outputs 上的 VNF 可以基于 SR-IOV、DPDK 等的网络优化技术，同时结合 Amazon 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。</p>\n<p>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。</p>\n<h4><a id=\\"Amazon__Dish__5G__5G__37\\"></a><strong>Amazon 与 Dish 合作推出公有云化的 5G 专网和 5G 公网解决方案</strong></h4>\\n<p>2021年4月，Dish 官网宣布，选择了 Amazon 作为其首选的云提供商，并将在 Amazon 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。</p>\n<p>Dish 准备将 5G Core 和 RAN/O-RAN 全部 xNF（VNF / CNF）化，并部署于 Amazon Web Services 上。同时，Dish 自身的的 BOSS 系统也将部署于 Amazon Web Services 之上。</p>\n<p>Dish 认为，在 Amazon Web Services 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。</p>\n<ul>\\n<li>节省 CT 网络建设的成本：Dish 只需将 5G 网络部署于 Amazon Web Services 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</li>\n<li>理硬件了，只需提供网络功能软件即可。</li>\n<li>加速 IT 应用的创新：利用 Amazon Web Services 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。</li>\n</ul>\\n<h4><a id=\\"Amazon__Swisscom__5G__48\\"></a><strong>Amazon 与 Swisscom 合作推出混合云化的云原生 5G 核心网解决方案</strong></h4>\\n<p>2021年6月，Amazon 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。</p>\n<p>Swisscom 将 Amazon Web Services 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 Amazon Web Services，包括：</p>\n<ul>\\n<li>企业资源管理系统（ERP）</li>\n<li>运营支撑系统（OSS）</li>\n<li>业务支撑系统（BSS）</li>\n<li>数据分析系统</li>\n<li>联络中心系统</li>\n<li>通信配置系统</li>\n<li>等等</li>\n</ul>\\n<p>此外，Swisscom 还将利用 Amazon 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 Amazon 之上的由云原生 5G 核心网所支撑的全新 5G SA 网络。</p>\n<p>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。</p>\n<h5><a id=\\"Amazon_Private_5G_67\\"></a><strong>Amazon Private 5G</strong></h5>\\n<p>在回顾了近两年来 Amazon 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 Amazon Private 5G 的推出就显得是那么的自然而然了。</p>\n<p>在 Amazon re:Invent 上，Amazon CEO Adam Selipsky 表示：“通过 Amazon 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。”</p>\n<p>目前 Amazon 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。</p>\n<p>简而言之，Amazon Private 5G 是一项全新的托管服务，通过 Amazon 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。</p>\n<p><img src=\\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/85e3c7177c9940e49a0deec5bb40f26c_image.png\\" alt=\\"image.png\\" /></p>\n<p>综上，我们可以简要的总结一下 Amazon Private 5G 的产品理念：</p>\n<ul>\\n<li><strong>完全云化的 5G 专网</strong>：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。</li>\\n<li><strong>完全托管的 5G 专网</strong>：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。”</li>\\n</ul>\n<p>简而言之，Amazon 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 Amazon 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 Amazon 负责交付和维护，同时，Amazon 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。</p>\n<p>可见，亚马逊云科技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。亚马逊云科技这一举动也将对整个市场产生重大影响。</p>\n<p>更重要的是，亚马逊云科技有一个明确的目标，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。</p>\n<p><img src=\\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/719f89ef19764d85a9eee0f4a2c61b9b_Builder%20%E4%B8%93%E6%A0%8F1.jpg\\" alt=\\"Builder 专栏1.jpg\\" /></p>\n"}