SDN加NFV將翻轉5G架構，讓未來電信服務更彈性可程式化

相隔上千英里，也能遠端遙控大型挖土機施工。這個過去得由老練師傅一邊觀察四周一邊操作控制桿才能完成的任務，透過VR立體呈現技術，即使操作者遠在拉斯維加斯，也能直接遙控位於德州小鎮工地上的怪手上下移動。

這不是一件容易的事，因為挖土機開挖的位置稍有差池，土方崩塌事小，甚至可能挖斷水管或瓦斯管而釀成更大災情，操作者往往得緊盯四周才行。想要實現遠端操作，最大挑戰是如何跨洲傳遞完整且細膩的環境影像，讓操作者可以即時觀察，及時控制。

利用5G實現遠距操作挖土機施工

今年全球最大規模的CES消費電子大展上，瑞典電信設備巨頭愛立信（Ericsson）公開展示了這項遠距操作挖土機的技術，靠的正是能串流傳輸4K高畫質影像以及低延遲反應能力的5G行動網路技術，才能透過VR技術來重建完整的現場環境，讓挖土機操作者進行更細部施工判斷。挖土機上多組攝影鏡頭，能即時拍攝工地現場實況，以串流方式回傳至遠端操作者頭戴裝置上，並能隨著操作者視線的移動而改變呈現的影像，就像親臨工地一樣。

這是舊有LTE行動網路技術難以實現的高解析度臨場感，只有在5G技術才能實現嶄新的應用方式。未來技術更成熟後，承包商即使在當地找不到優秀的挖土工人，還能到全世界找人，直接從遠端來執行各種挖掘任務。

這只是愛立信所展示5G應用的初步成果之一，未來5G應用市場將加入更多物聯網（IoT）方面的應用，涵蓋交通運輸、健康醫療、智慧家庭等各產業應用領域。

雖然，各國政府及大型電信業者都不約而同將5G商用時程定在2020年，但是5G網路競賽早已如火如荼開打，一些電信設備商與大型電信業者紛紛展示最新5G實驗成果。

愛立信也是其中之一。為搶進5G市場布局，很早就開始大力推動5G標準制定，如5GEx、 METIS II與歐洲5G計畫等。截至目前，愛立信已與全世界20家大型電信商合作展開多項5G試驗，且將在2016年開始進入5G無線場域的實測階段。

愛立信今年在美國拉斯維加斯的消費電子展公開展示5G應用的初步成果，讓體驗者只需利用VR裝置，搭配控制桿，就能操控遠在德州Plano市的挖土機，來實施遠距工程任務。儘管兩地相隔上千英里，也能跨洲傳遞完整且細膩的環境影像，讓操作者可以即時觀察，及時遠端遙控大型挖土機完成施工任務。（圖片來源／愛立信）

5G電信架構的兩大關鍵技術SDN與NFV

也正因為5G將帶來更多原本無法預測的新服務和應用，不只讓電信業者紛紛搶進開發5G技術外，甚至為了挖掘出更多的服務應用，也要將自己現有的電信網路架構重新打造成為一個可程式化、多服務的新一代行動網路架構，也就是，開始擁抱軟體定義網路（Software Defined Network，SDN）和網路功能虛擬化（Network Functions Virtualization，NFV）。

以目前的電信基礎設施來看，LTE行動網路架構仍是主流，而LTE的核心網路架構是基於IP網路協定的演進封包核心網路（Evolved Packet Core Networks，EPC），其用途除了做為傳遞行動網路IP的資料封包外，還能建置不同的存取網路，來提供更多服務，但也因而容易導致資料傳送得經過相當繁複的程序，降低了網路的彈性，而無法建立可以滿足各類型需求的行動網路。

所以，過去2年來，一些大型電信業者不只在自家資料中心導入SDN與NFV，甚至也打算把電信核心業務也跟著要虛擬化。如美國AT＆T或日本NTT Docomo正著手要將電信基礎設施的LTE行動網路架構虛擬化，一些大型電信設備供應商，包括Nokia、愛立信和華為等也都有推出相關LTE行動核心網路的虛擬化方案。

這些電信業者開始透過NFV將EPC網路功能，從傳統電信設備硬體中抽離，並以軟體方式在x86伺服器上來執行，並利用SDN技術來集中控管網路資源，以便能依據不同的數位服務需求或應用情境，量身打造專屬的傳輸網路服務。例如，將LTE核心網路分割成適合部署大量IoT服務的網路規模，或是建立專屬企業服務的網路環境，而透過彈性化的網路部署方式，也將為電信商帶來另一種行動封包核心即服務（Mobile Packet Core-as-a-Service）的新服務模式，以滿足不同客群用戶的應用需求。

少數電信大廠已進入SDN與NFV早期部署

長年觀察電信技術演進已累積超過30年資歷的愛立信亞太區技術長Magnus Ewerbring也有相同的看法。他表示，SDN和NFV這2大關鍵技術將影響未來的電信網路發展架構，因為這類的虛擬化技術讓電信業可依據不同時間與應用需求，將抽象化的服務放置到不同的伺服器當中，讓未來的網路服務變得彈性可程式化。例如，面對可能短時間爆紅卻使用不久的新應用，就能利用虛擬化方式，來短暫調度其他網路資源支援，等到使用率降低後再恢復正常使用，而不用像過去一樣，得專門為該應用購買硬體設備來擴充，徒增額外的成本負擔。

即使有越來越多的電信公司開始在電信服務測試SDN與NFV，Magnus Ewerbring也坦言，電信業要利用SDN與NFV打造新一代的行動網路架構，並沒想像中那麼簡單，而是得經過相當漫長的時間測試和實作過程，畢竟以對外提供服務為主的電信網路架構和傳統企業內部IT架構有所不同，如何在不影響既有電信業務的前提下，來完成電信服務虛擬化的實作，也成為電信業不得不克服的新挑戰。

所以，對於電信業何時可以真正邁入SDN與NFV的商用階段，Magnus Ewerbring也並沒有一個明確的答案，不過他觀察到，不少一線電信大廠目前都已經通過了測試，並開始轉而進入SDN與NFV早期部署的階段。

Magnus Ewerbring也指出，在SDN與NFV實作上，電信業目前還是採用按部就班的推動方式居多，選擇合適應用或從小量的新應用開始做起，而非一次性全面轉換，確保在可控制的步驟和環境下來進行，等到熟悉運用後，才開始逐步把應用範圍擴大，接著投入其他新應用的測試。

Magnus Ewerbring也舉了一家大型電信業者當例子，這家電信大廠開始決定導入SDN與NFV後，是先從提供4G語音及視訊通話的VoLTE服務開始做起，之所以選擇VoLTE的原因，一方面是因為這類的租用用戶還不多，因而可以從小量服務開始著手，不用一開始就要擴充到很大規模。另一方面，一旦VoLTE服務因訊號不佳而無法提供完整語音通話時，系統還可以一路將手機訊號調回3G狀態，依然可進行通話，而不致於影響現有的通話服務。而當採取一段時間後，有越來越多的用戶使用他們的VoLTE服務，也增加他們的信心繼續尋找下個應用來測試。

不過，將語音服務變成虛擬化後，不只是影響既有電信架構，也帶來一些新問題，例如公司的標準流程也得跟著改變，像是客服人員處理客訴問題若採用原來的查尋方式可能查不到，而是得要有新作法。

即使電信業紛紛想要將自有的網路架構結合SDN與NFV，但也並非所有的電信服務都一定得跟著虛擬化才行。Magnus Ewerbring也說明，電信業至今仍有很多老舊系統持續運作當中，這些服務系統架構不是過於複雜，就是已經是很少人在用的服務，這種情況下，電信商就不用加以虛擬化。

電信產業搖身一變成為網路服務供應者

不過，就算已經建立好一個可分割且具靈活彈性的網路環境後，如何將5G和IoT結合，來發展更多的創新應用方式，電信業也各有不同的作法。就像是美國三大電信巨頭之一的Verizon，近來不只積極跨入IoT市場，發布包括智慧影像、智慧照明，以及智慧交通管理3款IoT戰略的解決方案，還推出第一個網頁版的線上IoT開發平臺，提供數百個以上的API來協助開發人員更方便開發、測試和部署IoT應用，今年更計畫擴大至數千個API。

Verizon還在自家LTE網路架構內，打造了一個能針對IoT設備傳輸資料優化的核心網路，更適用於IoT設備的連網應用。

這其實也反映出電信產業不再僅是傳統電信基礎設備的提供者，現在，更搖身一變成為了網路服務供應者。這樣的轉變也影響了近年來愛立信核心網路業務的發展。有別於10年前該公司有近8成業務是以無線、核心傳輸和電信設備等硬體為主，全球有設置超過20座電信硬體生產工廠，但是如今愛立信卻有超過3分之2（66%）的電信業務，都是來自軟體或服務，如雲端、IP網路、OSS/BSS等，全球更有將近2萬5千名的R&D人員，都從事軟體產品的開發，而非硬體。

這正是因為雲端、IoT興起，使得電信產業與IT產業的分界已漸漸糢糊，越來越多的電信商開始因為IoT帶來的潛在商機和成熟雲端技術，而讓自己的電信網路也要變得跟網路或科技公司一樣具有擴充彈性，才能發展更多創新的服務，如車聯網、媒體和IoT。

 CTO小檔案 

愛立信亞太區技術長 Magnus Ewerbring

●      學歷：美國康乃爾大學電機工程博士

●      經歷：在愛立信已累積超過30年豐富電信技術資歷，是全球技術長團隊的核心成員之一，過去也曾擔任愛立信Vodafone全球事業部技術長，推動各項研發專案，並也出任過行動寬頻業務主管，規畫愛立信的行動寬頻策略發展，目前負責亞太地區的長期技術策略發展和技術工作。

 公司檔案 

愛立信集團

●      總部：瑞典斯德哥爾摩

●      成立時間： 1876年

●      主要業務：電信設備、行動通訊、電視與媒體技術

●      網址： www.ericsson.com

●      創辦人：Lars Magnus Ericsson

●      董事長：Leif Johansson

●      執行長：Hans Vestberg

●      員工數：約11.5萬人

●      年營收：331億美元（2014年）

公司大事紀

●      1876年：愛立信成立

●      1923年：首批500型自動交換器投入營運

●      1977年：第一臺國際直撥的數位電話交換器問世

●      1987年：在臺灣成立分公司

●      1991年：首批GSM手機投入應用

●      1999年：推動3G與行動網際網路標準

●      2001年：協助英電信商Vodafone完成首次3G通話、分拆手機業務與日本Sony成立Sony Ericsson行動通訊公司

●      2005年：在臺灣成立首座亞太行動終端互連測試中心（IOT Center）、推出更高速行動（HSDPA）寬頻網路

●      2008年：在美國矽谷設立研發中心、參與制定4G（LTE）標準

●      2009年：在斯德哥爾摩總部推出全球第一個LTE網路

●      2011年：以11.5億美元收購全球固網、行動網路以及寬頻通信軟體商Telcordia

●      2013年：釋出基於ODL專案的商用SDN控制器軟體

●      2014年：攜手大型電信商及網路設備商成立OPNFV開源專案

●      2015年：聯手思科展開5G、雲端、IP及物聯網業務與技術合作

●      2016年：宣布與臺灣廣達成立技術策略結盟、與AWS結盟，擴大雲端和電信服務