之前的系列文章中我們已經介紹了5G網絡切片的三大基礎能力武器：超高帶寬、超低時延、海量連接，以及實現切片三大核心能力——按需定制、安全隔離、切片服務等級保障的兩大核心武器：端到端編排管理、基于業務體驗的SLA保障，以及實現網絡切片服務用戶管理接口的切片商城，本篇是網絡切片七種武器的最后一篇，介紹網絡切片服務的設計接口，即：網絡切片能力開放。
實際上，對于5G面向的大部分行業應用，不管是從技術上還是經濟上考慮，網絡切片提供的通信服務在很大范圍和很長時間內都只是其滿足業務需求的通信服務體系的一部分，將包括切片服務在內的通信服務與業務深度融合，使能智能化的行業應用，網絡切片能力開放至關重要，運營商作為切片服務需求者，垂直行業和服務提供者也一直非常關注。
武器七：網絡切片能力開放
網絡切片能力開放作為網絡能力開放的一部分，為了了解其整體情況，我們先介紹5G的網絡能力開放。實際上，網絡能力開放并不是在5G中首次提出的，在之前的網絡中提出過基于PCC（策略控制和計費：Policy Control and Charging），以及在此基礎上增加AAC（應用接入控制網元：Application Access Control）的能力開放架構，但該架構并不是一個針對全網通用的統一能力開放架構。3GPP 標準組織在4G中同時新定義了SCEF（網絡業務能力開放功能：Service Capability Exposure Function），對外通過 T8 北向 API 接口與第三方業務提供商進行業務交互、對內通過南向各類 3GPP 接口連接不同的網元實體，實現網絡能力的統一開放。但5G由于其網絡架構、能力集，以及面臨的需求都更復雜，如何進行能力開放仍然是擺在行業面前的問題。
聚合的5G能力體系
5G提出了“改變社會”、“使能行業數字化轉型”等宏大愿景，并描繪了美好的藍圖，讓增長乏力的通信服務行業熱情澎湃。但歸根結底，要獲得各行各業的認可，讓這些遠景落到實處，必須要有能夠滿足各行各業需求的核心能力體系，并通過能力開放和行業業務應用結合，真正創造價值才是根本。
從能力開放的類別來說，5G網絡本身具備的策略開放能力，如路由策略、QoS策略、計費策略等；配置開放能力，如網絡參數配置、通信模式配置等；終端開放能力，如狀態、位置等；數據開放能力，包括網絡側統計到的各種數據信息......等等均可以開放給AF，此外，5G網絡本身具備的網絡切片，包括切片的管理能力和配置能力等，以及和5G網絡結合緊密的MEC能力，云能力；還有行業應用需要的大數據能力、AI能力等；和運營商傳統的物聯網能力、4G中得到應用的語音和網絡加速等已經開放的能力，共同聚合構成了5G時代的運營商能力體系。
以中國移動為例，提出“5G+計劃“，并將融合創新的核心能力體系歸納為”5G+AICDE“，其中5G作為接入方式，和人工智能（AI）、物聯網（IoT）、云計算（Cloud Computing）、大數據（Big Data）、邊緣計算（Edge Computing）等新興信息技術深度融合、系統創新，以充分發揮關鍵基礎設施的重要作用，孕育新興信息產品和服務，成為推動各類產業發展的核心引擎。目的是打造以5G為中心的泛在智能基礎設施，構建更多新能力，推出更多新應用，拓展更多新場景，催生更多新業態。
中國電信同樣強調能力的聚合創新，計劃打造五大核心能力，賦能十大垂直行業，推動5G應用創新轉型。五大核心能力為云網融合、邊緣計算、網絡切片、網絡安全和智慧運營。十大垂直行業為智能制造、智能交通、智慧警務、智慧教育、智能生態、智慧醫療、智慧黨建、媒體直播、車聯網、智慧旅游。
5G能力開放標準架構
3GPP在5G R15標準3GPP TS 23.501架構中引入了NEF（Network Exposure Function：網絡開放功能：），通過SBI（Service-Based Interface：服務化接口：）與NF（Network Function：網絡功能)交互，同時也通過NEF向AF（Application Function：應用功能）開放能力。
圖1. 3GPP非漫游網絡架構
按照標準規定，NEF通過8個標準能力開放服務，向AF提供QoS能力、事件監控、參數配置、設備觸發、PFD管理（Packet Flow Description）、流量引導、背景流量以及策略計費等服務能力。R16規范對R15中定義的開放服務進行了補充和增強，同時新增了NIDD（Non-IP Data Delivery）、數據分析、網絡狀態、MSISDN-less MO消息、IPTV配置等能力開放服務。
為了進一步規范能力開放，在3GPP TS 23.222中規定了NEF外部開放時的CAPIF（Common API Framework：通用API框架），實現和AF（Application Function：應用功能）的交互接口。
圖2. 3GPP CAPIF
從以上架構圖可以看出，CAPIF提供了4個邏輯功能：CAPIF Core Function，API Exposing Function，API Publishing Function和 Management Function。4個邏輯功能可以集中，或者分布式部署在PLMN可信域中（標準提供了幾種部署模式參考），向內部NF（作為AF）和外部第三方AF提供API，調用網絡提供的能力。
盡管3GPP從5G網絡的角度規范了能力開放的標準架構和API框架，使得5G的能力開放相對于以往更深更廣，具備了從網絡使能到業務使能轉變的基本條件，但客觀的說，5G能力開放不管是從標準層面、業務需求，還是能力開放的產品研發，都還處于探索階段。
切片能力開放的場景需求
網絡切片不止是一種技術，同時也是一種商業模式，其通過定制化、可保障、安全隔離的網絡服務使行業應用的價值得到提升，而能力開放是實現網絡和應用結合的關鍵手段。我們舉兩個例子來看看設計和管理行業切片的關鍵點，并以此探索網絡切片能力開放的要素。
電力行業是傳統專網應用的行業，多種通信和數字化技術得到應用，正處于智能電網和能源互聯網的發展階段中，其對通信服務的需求基本涵蓋了5G的高帶寬、低時延、海量連接三種場景，因此從技術視角來說，5G也就具備了滿足電力行業需求的基礎條件，而從業務視角來看，電力行業的業務有明確的分區，不同分區有不同的安全和管理要求，對網絡SLA性能的要求也不一樣，在5G網絡上通過切片的方式滿足不同業務區的要求成為可行選擇。在電力行業切片的設計上，重點考慮兩個維度，一是安全隔離要求，二是業務性能要求。因此在電力切片的設計上需要業務部門介入，將切片的設計能力開放給業務部門。在電力切片的運行階段，業務需要監控切片的運行指標，并對其進行優化和維護，否則可能造成災難性的后果，因此需要將網絡切片的運行數據、切片配置數據修改、維護策略等能力開放給電力運維部門。此外網絡和業務的融合還應該包括行業應用的集成，如將電力行業的安全能力集成到網絡中，成為整個業務體系的一部分。
再以OTT行業切片為例，OTT業務傳統使用基于公眾網絡的互聯網服務，本質是盡力而為的，隨著差異化服務需求的出現，在4G時代出現了對網絡加速等能力開放的要求。在5G時代，網絡能力的組合和彈性都更大，而新的如視頻直播、游戲、AR/VR等業務對網絡的要求也更高，這就進一步要求其業務體驗能夠得到保障，網絡切片成為選擇之一。同樣的，在切片設計上，OTT企業也希望能夠利用運營商提供的“原子”能力來構建其切片服務；在切片使用方面，OTT業務呈現不同的特點，其并不會將廣大的用戶均簽約到訂購的切片中，因此基于位置、促銷、策略、業務體驗等因素動態的管理切片用戶的能力就成為其使用切片服務的關鍵能力。此外，OTT切片往往和MEC相關，MEC的能力開放，如路由、策略等，也是需要同步考慮的。在切片運維上，對切片參數配置、計費等能力也是OTT關注的。
總結來說，網絡切片能力開放主要考慮以下幾個方面：
切片設計管理能力：將切片能夠提供的設計管理能力，如訂購、創建、編排、部署等能力開放給行業，有行業根據其需求采購和設計部署切片，這需要依賴切片編排和部署自動化能力的實現。
切片監控運營能力：將切片運行數據和運營相關的用戶簽約、計費、策略等能力開放給行業，以實現其業務運營。
切片優化配置能力：與行業應用需求匹配，將影響其業務質量的網絡切片參數開放給行業，以進行切片的優化。
切片應用集成能力：提供和其它能力融合的集成開放接口，如邊緣計算能力、云能力、安全能力等，以構成完整的行業應用。
切片能力開放部署探討
5G網絡不僅有大帶寬、低時延的連接能力，還包含差異化服務QoS能力，計費能力，大數據能力，定位能力，網絡管控能力，網絡安全防護，邊緣計算，邊緣智能，視頻分發，網絡切片等多種多樣的服務能力。但其開放卻仍然處于早期階段。這與互聯網和云計算服務的開放性和繁榮形成了鮮明的對比。如何構建統一的能力開放平臺，對于從管道向產業互聯網領域擴展道路上的運營商來說至關重要，但因為傳統網絡體系的封閉和能力的分散，這條路并不好走，仍需行業協力推進。具體到網絡切片的能力開放，提出以下建議供探討。
從運營商具備獨特能力、需求迫切的共性需求入手：快速形成基礎的網絡切片開放能力集，支撐構建具備競爭力的行業切片，快速聚集用戶，形成示范效應。
選擇典型行業深度融合，從商業本質出發打造樣板應用：結合網絡切片的試商用，深度理解行業需求，逐步推進網絡切片能力的深度定制和開放，構建真正能夠提升應用價值的行業切片，將切片的經營走向深海，擴展和提升運營商在行業數字化服務鏈條中的機會和價值。
標準化部署，逐步推進各種能力開放融合：網絡切片能力的開放僅僅是5G能力開放體系中的一部分，基于標準的服務化架構，根據各自情況，選擇條件具備的進行部署，逐步迭代，最終形成融合的能力開放平臺，最大化的發揮聚合的效應。
堅持平臺戰略，構建開放的應用生態：行業數字化涉及繁多的領域和各種特異性的需求，運營商應該借鑒互聯網開放經驗，秉持開放的心態，從自身特有能力出發，構建使能平臺，將開發者、行業解決方案商、服務使用者等的力量整合起來，在推動社會數字轉轉型中實現共贏。
| 作者：無界
「5G行業應用」特邀專欄作家，超15年TMT從業經歷，長期關注通信、信息技術和相關產業領域，對5G、人工智能、物聯網等關鍵使能技術及其對行業數字化轉型的相互作用有深入洞察。
前也提出了一些解決方案，典型的包括干擾管理、小區虛擬化、接入和回程設計。
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