可靠性：SLA是网络服务供应商与客户间的服务合同，其中定义了服务类型、服务质量和客户付款等内容。对普通手机用户而言，通信故障带来的影响是可控的，影响的范围也有限。但如果通信技术渗透到生产领域，一旦达不到服务质量要求，它带来的后果可能是难以估量的，甚至是灾难性的。因此，对于SLA的讨论一直是通信企业为垂直行业服务的热点话题。
安全性：大多数企业对生产运营数据是严格保密的，它们非常注重数据安全和数据隔离，把保护用户隐私和运营安全放在了至高无上的地位，除了逻辑隔离，有的行业甚至强制要求生产数据的物理隔离，以确保数据安全。从某种意义上来说，行业数据的安全已经远远超过了普通的用户信息保护范畴。
复杂性：企业运营的环境一般比较复杂，大型设备工作时会有超出标准的电磁辐射和干扰，这导致标准化的通信设备无法用于特定的生产环境，因此部分企业对通信设备和终端设备的防爆、防水、抗震等方面有特定的要求。另外，经过多年的积累，企业已经具备了一定规模的基础设施，在引入新技术的过程中，既要考虑新设备，也要考虑存量设备的利旧问题。
协同性：万物互联是物联网发展的终极目标，面向多样的业务需求和多网共存的局面，如何针对不同的行业细分领域匹配合适的通信技术，做好多网协同发展，是打通未来“泛在”物联网脉络的关键所在。
5G物联网发展趋势
相比4G主要追求速率，5G同时关注速率、连接数密度和时延三大关键性能指标，其体验速率更快，连接数密度更高，空口时延更低。5G为行业应用而生，为了更好地服务物联网行业，5G不仅考虑人与人的通信，而且要考虑人与物、物与物的通信，其包含了增强移动宽带、海量物联网、低时延高可靠物联网等场景。5G的宽带物联网具备如下发展趋势。
从窄带到宽带
随着超高清、VR、AR等技术的发展，物联网行业对于网络带宽的需求越来越高，不同业务对上下行速率的具体需求见表8–1、表8–2。
从混用到专属
5G到来之前，运营商一般通过公网去满足不同行业的物联网需求，随着行业的发展，不同行业的需求越来越多样化，甚至同属一个行业的不同企业，需求也有差异。通过传统的公网去满足行业应用的需求越来越难以实现。通过分析行业应用的需求，按需灵活选择无线专网建网方案、网络架构方案和增强业务方案，推出符合企业需求的定制化、差异化的专属网络服务，可大大满足垂直行业的需求。
表8–1 不同业务对于网络上行速率的需求[6]
表8–2 不同业务对于网络下行速率的需求
从平面覆盖到立体覆盖
随着ATG（地空宽带网络）上网需求和无人机应用场景的多样化，蜂窝网络需要全面的空域覆盖，这就对网络的空域覆盖提出了更高的要求。目前4G蜂窝小区主要为地面用户提供服务，实测120米以上低空空域存在较多盲区，易发生失联。5G可提供全方位的广度和高度覆盖，通过进行网联配置和低空覆盖优化，进一步满足多样化场景的覆盖需求。不同业务对于网络高度覆盖和网络广度覆盖的需求分别见表8–3、表8–4。
表8–3 不同业务对于网络高度覆盖的需求
表8–4 不同业务对于网络广度覆盖的需求
时延、可靠性、安全、定位精度等性能需求提升
不同的行业应用对网络的时延、可靠性、安全和定位精度等性能也提出了更高的需求，对于远程控制类业务需要采用5G网络的uRLLC特性满足99.999%的高可靠需求和低时延需求；无人机、资产追踪需要网络提供亚米级的定位精度；行业对数据安全的要求越来越高，5G通过采用不同的安全隔离方案全方位满足行业的需求，不同业务的具体性能要求见表8–5。
表8–5 不同业务对于网络性能的需求
打造IoTaaS创新能力
构建5G行业专网，打造IoTaaS
针对5G时代物联专网需求，运营商将提供行业领先的端到端行业专网建设和交付能力，打造“网络切片即服务”的经营模式，通过集中一体的网络切片服务平台为垂直行业提供高可靠、强性能、易部署的专网服务，更好地满足行业用户的定制化需求。
在物联网专网的基础上，运营商可通过丰富的物联网终端，物联网管理平台，推进物联网“云–网–边–端”全链条体系建设，构建物联网切片与专网能力，为行业客户提供端到端的物联网服务，打造全新的物联网商业模式。
5G专网解决方案架构，包含虚拟专网和物理专网服务（见图8–2）。
图8–2 5G专网解决方案架构
虚拟专网服务
虚拟专网是指与公网共享频率的网络，其通过5G切片的方式提供服务。5G切片将5G核心网进行逻辑隔离，为垂直行业提供有一定隔离性的端到端网络服务。
从业务承载性能需求角度，5G公网5毫秒帧结构可以满足园区办公、金融、教育等绝大部分行业应用需求。对于部分上行容量要求较高的行业应用（如多路视频回传），可以通过适当增加5G公网基站密度的形式解决，虚拟专网网络架构见图8–3。
专网用户与公网用户根据业务在核心网出口流向企业数据中心或互联网。在已有公网覆盖条件下，该方案具有网络部署快速、投资小的优势。
图8–3 5G虚拟专网网络架构
物理专网
对于性能要求极高的场景，如单用户上行带宽要求极高或同时要求极高时延及可靠性的应用，需考虑帧结构可灵活调整的独立频段，采用与公网不同的独立频段建设物理专网，可根据专网业务需求，在新增专用站点上定制专网帧结构和参数配置，与公网完全独立（见图8–4）。此外，部分行业用户存在频率隔离、设备隔离的需求，如监狱、部分工厂车间产线场景等，其可以考虑在公网划分出部分频率资源构建物理专网，专网数据独占部分频率资源，与公网数据载波隔离，保护专网数据不受公网业务干扰。
图8–4 5G物理专网网络架构
针对无线物理隔离的场景，根据垂直行业不同等级的安全隔离要求，5G核心网以及传输可以采用物理隔离或逻辑隔离的方案。
物联网智慧网管助力“5G+IoT”融合
行业客户对通信网络稳定性和可靠性的要求远远高于公网用户，需要在网络发生故障时得到及时响应并快速解决问题，行业客户本身希望对本地网络可管可控。基于此，面向行业组网，传统的网管方案已经不能适应灵活的网管需求，新型智慧网管应满足如下条件。
可预测：面向公专融合网络，可构建以区域为粒度的网络资源共享池，实现精细化的自适应动态容量规划，提高网络资源利用率。对网络隐性故障进行预测，在故障发生前就及时预警并进行自动处理或提示人工干预，提高网络运行稳定性。
可交付：可形象化地呈现网元的位置、状态和配置等信息，界面化管理网元，基于用户和业务特征体现出网元的“社群关系”。对于基本的网管参数，客户在不具备专业知识的情况下也可以进行简单操作，实现可管可控。
可扩展：网管平台应与业务平台实现对接，可以综合多维度信息，利用机器学习算法结合专家经验，训练生成故障定位和根因分析模型，并不断迭代更新，形成精准的动态的智能故障管理系统，提高故障定位与排查的效率和准确率。
物联网行业终端助力“5G+IoT”融合
行业终端与智能手机相比有很大的不同，其主要体现在需求差异大，有些仅需要基础的通信能力，有些需要具备运算能力的通信模块，有些需要dongle（软件保护器）类型的全能型模组。行业终端关注的性能需求也不尽相同，速率、时延、可靠性和安全性等要求各不相同，有些终端则对授时、定位、切片等能力有特殊需求。此外，行业终端还必须满足行业特有的要求，如防水、防爆、抗震动、低功耗等，以适用于不同工况条件。
目前无线通信模组在各个行业的应用场景不断扩大，文化娱乐、智慧交通、智慧城市、智能制造、远程医疗等领域对蜂窝无线通信模组尤其是中高速模组的需求呈现爆炸性的增长。如何快速地将5G通信能力集成到行业终端中是亟须解决的问题。
新技术的引入需要终端接入能力的提升，但行业一般对成本比较敏感，行业终端的替换面临着旧投资的浪费和新投资的增加，因此，终端利旧是行业引入新技术要考量的重要因素。CPE（客户终端设备）或DTU（数据传输单元）为行业终端的利旧提供了技术手段。首先，早期能够接入Wi–Fi的终端可以直接接入5G CPE或DTU实现5G能力的引入；其次，对于可靠性要求很高而无法使用Wi–Fi接入的设备可以通过RJ45[7]、USB（通用串行总线）、HDMI（高清多媒体接口）等有线接口与CPE或DTU实现连接。所以，5G数据类终端在5G商用初期或终端利旧方面将发挥重要作用。
但CPE和DTU也有其自身存在的弱点，一是这类设备一般需要独立供电，二是设备体积和重量比较大，这导致移动性或外观要求较高的终端无法直接使用这类设备，比如无人机、MR（混合虚拟现实）设备等。
鉴于CPE和DTU设备存在的不足，行业终端内置通信模组是技术成熟后行业终端发展的必然趋势。在此背景下，5G通用模组已经成为推动5G行业应用的纽带，有助于解决行业碎片化的问题，是行业终端具备5G通信能力的关键一环。通过统一封装尺寸、统一接口定义，进一步形成产业标准，可以降低5G终端的研发门槛，通过规模经济效应降低行业终端的研发成本，促进垂直行业对5G的采用。
不同行业对于5G通信模组的要求各不相同，通过对垂直行业的调查和分析，充分挖掘各行各业对于5G和5G模组的需求与应用场景，我们可以归纳出以下三类模组形态。
基本型：在5G时代，5G模块的基本类型将是大多数场景中使用最广泛的模块，如实时超高清视频监控、联网无人机、联网汽车、ACPC（全互联个人电脑）、8K超高清在线视频和工业路由器等。
智能型：人工智能和VR技术等应用程序需要高性能计算能力来处理实时数据。因此，除了对基本类型的建议外，这类模组还要求包含一个高性能的处理器。
全能型：一体式的5G模块提供内置天线模块，行业终端无须进行相关设计就可直接采用，这降低了设备研发成本。
通过在行业终端上集成5G通信模组可以实现行业终端多样化的需求和定制化要求，行业客户可根据自身需求选择符合要求的5G通信模组，同时可开发定制化的需求，比如授时、精准定位等。对公网内网同时有访问需求的终端，需要研究双SIM（用户识别模块）卡、双注册的工作机制。
由于行业终端的使用场景更加多样，使用环境更加复杂，因此对终端的质量要求更加严格，终端的测试、认证和质量保障体系尤为重要，“芯片–模组–终端”三段式的解决方案可以降低行业终端的测试成本，提升测试效率。
5G+Cloud
云计算技术发展历程
云计算的起源和发展
“云计算”概念从提出到现在历经了15年的飞跃发展，已经成为全社会信息数字化的首要技术，这大大推动了社会经济的发展。当今社会，对普通用户来说，计算、存储已经可以像水电一样去获取和使用了。然而15年前，云计算是在什么样的背景下产生的呢？
21世纪初，在出版社公司奥莱利和灵动媒介国际公司之间的一场头脑风暴论坛上，Web 2.0（第二代互联网）概念首次被提出。Web 2.0是相对于Web 1.0（第一代互联网）而言的。在Web 1.0时代，网络通常由网站雇员主导，其生成内容供用户浏览，到了Web 2.0时代，越来越多的用户在从互联网获得所需应用和服务的同时，也将自己的数据上载到网络上共享与保存，从而催生出博客（Blog）、内容聚合（RSS）、百科全书（Wiki）和社交网络（SNS）等典型的Web 2.0应用。[8]随着Web 2.0的产生和流行，那些网站，尤其是视频和图片共享网站每天都要接收处理海量的数据。同时，为了给用户提供新颖而有吸引力的服务，网站软件的开发周期越来越短，新的功能以每月、每周甚至每天的速度被加入进来。网站的拥有者逐渐意识到只有提升网站的处理能力，加快对新业务的响应速度，才能在激烈的竞争中生存。因此，他们需要一个平台，那里能够提供充足的资源、灵活的处理能力来保证其业务增长。然而，基础设施的扩容成本和维护成本对绝大多数网站来说都是一笔不小的投资，而且随着业务量的快速增长，投资要不断追加，这并不是每个网站都能承受的，于是云计算的内在需求就出现了。
当网站拥有者苦于寻求解决方案的时候，另一边，芯片、磁盘等计算存储硬件产品则正按着摩尔定律周期性地增强处理能力，并变得更加廉价。于是拥有大量服务器和存储设备的数据中心逐渐进入大家的视野，它们被认为可以用来处理大量数据和复杂问题。与此同时，借助网格计算、分布式计算和并行计算技术的快速成熟，同时也借助运营商不断建设的健壮的管道资源，人们可以利用在地理上分散于各处的资源来完成大规模、复杂的计算和数据处理，这就是云计算。
所以说云计算的诞生是用户习惯和需求、技术演进带来的自然演变的过程。现今对云计算的定义有多种说法，最广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）给出的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，用户只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
十几年来，云计算的发展历程就是云计算技术本身不断变革和服务模式不断创新的历程。
2006年，亚马逊第一次把云计算服务进行了商用，发布了两款产品，即S3（简单存储服务）和EC2（弹性计算云），这使得企业可以通过“租赁”计算容量和处理能力来运行其企业应用程序。但是，当时外界对于这种商业模式外界并不看好，大家普遍认为云计算投入高、利润薄，并且其存在很大的技术不确定性。直到AWS（亚马逊云服务）独立发展一年多之后，IBM、甲骨文、惠普等传统软硬件厂商才开始逐渐意识到云计算是新技术浪潮的信号。
2007年，谷歌相继推出了免费网络邮件服务Gmail、谷歌地球、谷歌地图等产品。在这一年的发布会上，谷歌的首席执行官施密特表示，随着互联网网速的提高和互联网软件的改进，云计算能够完成的任务越来越多，90%的计算任务都可以通过云计算的方式完成。
同年，IBM推出了“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自我管理和自我修复的虚拟化与云计算软件，这让来自全球的应用可以访问分布式的大型数据中心，从而使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。
2008年10月，微软推出了基于云计算的操作系统Windows Azure，接着在次年推出Azure云服务，Azure被认为是微软继Windows（视窗操作系统）取代DOS（磁盘操作系统）后的又一次颠覆转型——通过在互联网架构上打造新的云计算平台，让Windows由个人电脑延伸到云上。
2009年，阿里云成立，至此中国国内才真正开启追赶美国云计算的步伐。两年之后，腾讯云、百度云及三大运营商纷纷开始对外提供云服务。
2010年，美国国家航空航天局和云计算中心Rackspace共同发起了云计算管理平台项目OpenStack。得益于行业众多技术专家的贡献，OpenStack目前已经成为云平台的首选，在部署NFV网络时，为实现对自己的系统和网络的自主掌控，大多数公司（包括运营商在内）选择了OpenStack平台。
2014年，在虚拟化的技术发展了几年后，崇尚技术为先的谷歌开始另辟蹊径，为了解决虚拟机资源使用效率低、难以快速启停和调度的问题，其把自研的基于容器的调度管理系统Borg开源，并将其命名为Kubernetes。后来Kubernetes和应用容器引擎Docker结合，逐渐在PaaS（平台即服务）领域建立起不可动摇的地位。目前5G的网元大多基于容器开发。
2015年开始，各大运营商逐渐预见到了未来业务和网络的发展趋势，同时也看到了传统网络在满足高带宽、大流量业务方面的缺陷和不足，于是大家纷纷引入虚拟化、云计算和SDN等信息技术界的技术，探索运营商网络的转型之路。
2017年，3GPP发布5G SA架构设计，引入SBA和云原生等概念，对传统的电信设备进行了根本性的改造，采用容器技术来构造电信网元。至此，5G和云计算的结合更加紧密。
云计算的类别
云计算有多种不同的分类。主流的分类方法包括按照服务类型分类和按照部署模型分类。
按照服务类型划分，云计算常见的服务类型有三种，从下往上分别是IaaS（基础设施即服务）、PaaS和SaaS（软件即服务）。
IaaS是三种服务模式中最接近底层资源的，这种模式下云服务商给客户提供信息技术设施服务，其中包括服务器、网络、存储以及数据中心空间的出租。这是目前最广泛的云计算服务的提供模式。
PaaS可以理解为云服务商提供了基于云的运行环境，将应用所需的管理基础软件、数据库服务和网络等资源提供给客户，客户可以专注于应用的开发和部署。
SaaS则指的是客户通过互联网和浏览器使用云服务商提供的软件，最常见的SaaS是基于Web的电子邮件。客户在使用SaaS服务时，服务的维护和底层基础设施的管理都不需要操心，统一由云服务提供商来负责。
按照部署方式划分，云计算常见的部署模型有公有云、私有云和混合云三种。
公有云：指的是由一些公司运营和拥有，部署在互联网上，通过网络为其他组织或个人提供价格合理的计算、存储和网络资源的快速访问。公有云的优势显而易见，企业可以在不投入新的硬件和软件的情况下，获得最新和最可靠的服务。底层资源和能力的维护由云服务提供商负责。这也是云计算起源的初衷。近年来，公有云受到攻击或因为故障导致服务中断的新闻时有报道，所以在考虑是否适用公有云服务时，企业在安全保障和持续服务提供方面会特别关注。
私有云：私有云是由公司自己拥有和运营的云基础设施，出于对资源的专用和安全考虑，私有云通常部署在公司内部，其上部署的应用一般是企业内部的核心应用程序和业务数据。基于威睿（VMware）的私有云服务和软件因其产品的可靠性和稳定性曾是最受企业欢迎的私有云部署选择，但考虑到持续的高成本支出，目前大部分企业开始尝试基于开源的OpenStack构建自己的私有云系统。
混合云：顾名思义是私有云和公有云的混合，同时具有“公共云”和“私有云”的特征及功能。一般企业考虑安全性的需求会构建私有的云计算基础设施，但同时也希望可以突破私有云的硬件限制，使用公有云丰富的资源。因此，混合云正逐渐成为近年来云计算的发展方向，这既节省了成本，又获得了一定的扩展性。
5G与云计算的结合
5G诞生于互联网和信息技术高度发展的时代，云计算这一在互联网和信息技术领域生根发芽的理念已经写入了5G的基因。同时，5G作为拥有大宽带、低延时和海量数据处理等特征的基础通信技术，也使得对通信能力十分依赖的云计算本身得到了更加多样化的发展空间。
5G基于云计算构建，催生高效敏捷的软件化网络
在5G之前，运营商在打造通信网络时已经开始考虑采用SDX（软件定义）的设计理念，结合云计算的实现方式，突破传统通信网络架构不够灵活和敏捷的限制，然而改造现有网络面临着大量的改造和投资利旧等问题，进展缓慢。从设计时运营商就考虑了5G与云计算的天然共生问题，5G既能够作为一个应用构建在云上，又进一步能采用云原生的理念重构自身，并且能够充分发挥云网联动的优势。可以说，从诞生之初，5G身体里就流淌着云计算的血液。
5G网络在云上构建
运营商的网络由大量的通信设备组成，传统上这些通信设备的功能软件和硬件设备是紧密绑定的，这就导致通信设备根据其功能需求的不同而表现为形态各异的硬件。当需要部署新的业务功能时，就需要新的网络设备逐步替换旧设备，新增一个功能软件一般意味着新增一个硬件设备。硬件设备的不断替换一方面带来了较高的成本投入，另一方面导致运营商对新业务的响应迟缓，因为专有的硬件设备开发周期较软件长。传统的软硬一体的通信设备已经不能满足运营商的需求。
随着通信网络改造需求的增大以及业务创新迭代速度的加快，运营商所面临的成本压力越来越大，业务创新需求也越来越多。云计算技术的成功引起了通信技术产业的重视。云计算、虚拟化技术所提供的低成本、高灵活性的信息技术基础设施（包括虚拟资源池）成为运营商解决其传统网络痛点的希望。于是2012年开始，云计算首次走进电信领域，全球包括美国电话电报公司、中国移动在内的12个主流运营商在欧洲电信标准协会提出的NFV概念，其核心理念是运用虚拟化和云计算技术将传统电信设备软硬件解耦，采用通用服务器代替原有的ATCA（先进电信运算架构）专用硬件，将VNF以软件的形式运行在通用信息技术云环境中，以降低网络成本，同时实现敏捷运营，缩短业务上线时间，以应对来自互联网巨头的竞争。NFV的引入使得各大运营商开始大规模构建数据中心来承载电信网元，从核心网设备到接入设备，从电信网元到管理支撑系统，各大运营商纷纷迈出了“上云”的步伐。
NFV的逻辑架构可简单划分为以下几个部分：用于整体编排、控制管理的MANO（虚拟网元管理编排组件），网元赖以部署的NFVI（虚拟网元基础设施），VNF和OSS/BSS（运营支持系统/业务支持系统）。NFVI包括NFV的硬件设施和虚拟设施，其中NFV硬件设施指NFV软件赖以运行的通用硬件，包括服务器、存储设备和网络设备；NFV虚拟设施指运行在这些通用硬件之上的宿主操作系统、虚机或容器等。NFVI正是借鉴了云计算的核心技术要素形成的。
图8–5 NFV的逻辑架构简图
5G在定义之初，业界就达成了一种共识，5G必须是基于NFV构建的，也就是说从一开始5G就必须是基于NFV技术的软件化网络。此外，NFV技术也是构建5G切片的关键使能技术。基于NFV构建的5G网络、5G切片网络，使得运营商在增加5G业务功能、动态生成新的5G切片的时候，不需要涉及通信硬件的升级替换，这避免了网络设备的无限制膨胀，有利于实现敏捷化的网络部署。此外，基于NFV构建的5G软件化网络，使得通信业务的创新和上线速度大大加快，由传统的硬件开发集成变成软件开发，开发人员的门槛大大降低，开发集成和部署的速度明显加快，提高了创新能力。
5G网元按照云原生设计
经过多年的发展，云计算开始从应用外部环境的云化转向关注应用内部架构的云化，云原生的概念正是在这样的背景下被提出来的。云原生的概念最初由来自大数据公司Pivotal的马特·西内于2013年首次提出。这个概念是马特·西内根据其多年的架构与咨询经验总结出来的一个技术体系和方法论，包含的内容非常多，其中包括持续交付、微服务、敏捷基础设施和12要素等几大主题，甚至还包含根据业务能力对公司进行文化、组织架构的重组与建设，方法论与原则以及具体的操作工具。近年来，云原生已经成为云计算的重点发展方向。
云原生最大的特点就是可以迅速部署新业务，运营商也正是看中了其这一特点，在5G标准制定时明确引入云原生概念，云原生的引入进一步提升了5G快速响应个人用户和垂直行业客户提出的新需求的速度。3GPP在5G标准中引入了服务化架构和云原生概念，结合电信网络的现状、特点和发展趋势，对5G网元进行了大量的优化设计，同时，将5G网络功能进行抽象，形成高内聚、低耦合、可独立管理的原子化功能单元，即服务。由于服务内部功能小且明确、对外接口固定且协议一致，因此运营商对特定服务的升级不会影响到其他服务，云原生成就了5G服务快速部署和弹性扩缩容能力。
5G网络基于云网联动
5G网元可以构建在云上，但要将网元组成网络会涉及网元、云资源、网络资源的协同和联动，传统采用手工部署的方式时间长、效率低而且容易出错，5G的云化优势会大打折扣。以在数据中心内部部署一套“IMS+EPC”的系统为例，系统中共有21个VNF，传统部署方式共耗时约一个多月。引入编排器与SDN控制器，实现云网联动，实现网络的自动化配置和部署，将大幅提高业务部署上线效率，原先以月为单位的部署周期将缩短到天甚至小时。
除了数据中心内部的云网联动，在统一编排下，依托NFV和SDN技术实现的跨数据中心云网联动，使网络具备了NaaS能力，从而使5G网络切片成为可能。
5G网络能力和特性催生云计算更为丰富的应用场景
云计算作为一种按需使用、按量计费的服务模式，对于可用的、便捷的、按需的网络访问具有严重的依赖。事实上，在20世纪70年代就有了云计算的雏形，云计算经历了期望高峰和泡沫幻灭，直到2000年之后互联网开始普及才逐渐产生了实际的应用场景，并随着4G这一真正意义上的移动宽带的实现开始兴盛。5G的到来，不但使得通信带宽产生了数量级的跃升，而且带来了低时延、本地分流、网络切片等新的特性，云计算所依赖的网络能力大为增强，网络特性大为丰富，这直接催生了云计算本身产生出更为丰富多彩的应用场景。
5G的超高带宽促使更多应用、更多企业上云
对普通用户而言，5G带来的最直观的改变还是快，想象一下如果一部高清电影几秒钟就下载完了，想象一下在手机上浏览本地照片视频和浏览云盘中的体验是一样的，想象一下不需要本地安装就可以顺畅地玩《王者荣耀》甚至是VR/AR游戏，那么在资费合理设置的情况下，本地存储甚至是计算都将被云端取代，手机终端将成为云的入口，5G将直接催生云端生态的极大丰富以及终端形态的一次新的变迁。
对企业而言，云计算已经作为一种重要的生产工具在影响着经济的运行和企业的发展。管理学大师彼得·德鲁克有句名言：重要的不是趋势，而是趋势的转变。把握趋势的转变才是一个企业成败的关键。对于当前的数字化转型趋势，“上云”是一个重要的转变。当前越来越多的企业通过采用第三方云服务商提供的云平台和服务，受益于上云的业务敏捷性和成本节约，而阿里巴巴、华为、腾讯、百度、亚马逊等都已在这一趋势中成长为云计算领域的大玩家。从政策上看，工信部印发的《推动企业上云实施指南（2018―2020年）》指出，云计算是信息技术发展和服务模式创新的集中体现，是信息化发展的重大变革和必然趋势。支持企业上云，有利于推动企业加快数字化、网络化、智能化转型。到2019年，中国云计算产业规模将达到4 300亿元。预计到2020年，中国将新增上云企业100万家，形成典型标杆应用案例100个以上，形成一批有影响力的云平台和企业上云体验中心。5G的超宽管道给云计算插上了飞翔的翅膀，将直接拉动企业上云的速度和规模，从而推动数字化经济转型。
5G的低时延、本地分流与控制面和用户面的功能分离特性促使云计算向网络边缘延伸
传统的云计算架构下，数据处理都需要传给远端集中部署的数据中心，然而随着自动驾驶、智能工厂、物联网等业务的兴起，数据量以及数据处理实时性要求显著提升，传统集中式云数据中心的模式将面临挑战。为了解决这个问题，数据的处理必须下移，将云计算向靠近用户的网络边缘延伸。
早在2003年，与云计算有密切联系的CDN（内容分发网络）作为一种将集中化内容推送到网络边缘的技术已经为大众所了解，但云计算本身的边缘延伸并未实现，这与当时通信网络的能力有很大关系。4G时代，虽然国际标准也开始支持SAE–GW（核心网的架构演进网关）的本地部署与控制面和用户面的功能分离架构，但由于错过了4G大规模部署的时间窗口以及4G网络本身并非采用NFV而不易进行架构升级，4G时代没有给出解决云计算向边缘延伸问题的方案。从通信能力上，5G显著提升了通信带宽，更为重要的是引入了低时延的特性，使得数据实时处理的需求可以被满足；从网络架构上，5G的用户面和控制面天然分离，与云计算边缘延伸密切相关的用户面网元可以独立部署在网络边缘；从网元功能上，5G用户面网元可基于识别目的IP、源IP及APN实现本地分流，可以区分业务进行不同方向的分流处理；从网元部署上，依靠NFV可实现5G用户面网元在网络边缘的灵活部署，突破了4G时代的部署困境。可以说，依靠5G的能力和特性，云计算可以做到真正意义上的边缘延伸。
同时，我们需要认识到，云计算的集中模式和边缘模式并不是互相替代的关系，在5G业务场景下云计算在边缘侧和集中侧的能力协同尤为重要，让集中侧聚焦于海量数据分析以及处理，对外输出智能化的决策和控制指令；同时让边缘侧成为执行单元，为集中侧提供数据采集和初步处理的支撑，才能形成相互协同、优势互补的发展态势。
5G局域网和切片特性可以更好地满足云的隔离需求
在不同企业或者业务上云之后，其存在根据可靠性、安全、SLA、业务属性等差异的隔离需求，云计算本身可以提供按租户进行物理或者逻辑隔离的能力，但是在通往云的管道上也需要解决隔离问题。我们知道可以采用SD–WAN（软件定义广域网）或者专线的方式实现部分场景的隔离，但对于用户不在确定位置访问云的情况，5G给出了5G局域网的方案，即通过5G核心网用户签约与云租户进行映射，让用户不论在哪里访问都能进入确定的SD–WAN或专线隧道，从而访问确定的云租户（专有云）。
另外，5G还具备网络切片的特性，即可以让运营商在一个硬件基础设施中切分出多个虚拟的端到端网络（逻辑隔离），并通过MANO编排能力，进一步按照业务需求（如高带宽、超高实时性等）、服务提供商、用户等维度对业务进行精细化区分和资源配置，从而在通往云的网络管道中实现对各种不同类型垂直行业的差异化服务。
构建CloudaaS的5G网络，打造一站式的云网融合服务能力
5G时代，云计算将成为服务的主入口，运营商为了提升服务能力和信息化水平，应加快网络设备云化改造步伐，构建以云为核心的新型网络架构，实现网络资源按需供给和网络能力开放共享，打造面向社会生产生活的一站式基础设施服务，为提供云网融合化的服务奠定基础。此外，5G高带宽、低时延的特性将大大促进公有云和私有云的发展，公有云、私有云、运营商的网络设备云在资源规划、容量部署上需考虑协调发展。
图8–6给出了5G规模部署后多云协调共存的示意图。未来多云协调共存的架构以集中和边缘两层架构为主。集中层面包含面向用户提供基础通信服务的电信云，面向企业客户助力产业转型升级的公有云和私有云。边缘层面由于受制于机房条件和资源规模，其更有可能将不同类型的云资源整合在一起，为垂直行业提供差异化服务。
图8–6 未来多云协调共存示意图
为打造一站式云网融合服务能力，运营商应有效协同云计算、SDN技术，构建灵活的基础设施、引入智能调度和编排能力，实现云服务能力和5G网络能力的无缝衔接与深度融合。在基础设施构建方面，根据客户在集中和边缘侧不同的计算需求，打造灵活的基础设施，并实现“云”和“边”的能力、资源协同。在智能调度方面，通过在数据中心内和数据中心间部署SDN技术，并在企业侧和数据中心部署SD–WAN来满足企业用户云网一体化的需求。目前云网一体化有云互联、云专线和云宽带等业务场景，主要是面向大中型企业客户，实现企业混合云部署、跨资源池的容灾备份、数据迁移，以及中小企业的宽带接入互联网等需求。此外，在智能编排方面，在两级组网架构和云网融合的趋势下，云和边、云和网如何无缝对接，如何实现业务随选是实现云化一站式服务的关键。所以运营商需要打造一套懂业务的“云”和“网”，使得云资源和网络资源都能够感知到业务的变化，通过云边协同和智能编排实现整体服务质量的提升，实现业务、资源和网络的协同管理和端到端编排调度，最终实现云网融合的目标。
5G+Data
大数据的提出背景与发展历程
自2012年以来，“大数据”一词越来越多地被提及，人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据，并以之命名相关的技术发展与创新。最早提出“大数据”时代到来的是全球知名咨询公司麦肯锡，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”
对于“大数据”，麦肯锡给出的定义是：一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面远远超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低等特征。研究机构加特纳则将“大数据”定义为一种需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率、多样化的信息资产。在维克托·迈尔–舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》一书中，他们提出大数据最大的特点是不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用全量数据进行分析处理。
在各方定义的大数据所具有的不同特征中，“多样性”和“价值”最受人们关注。“多样性”之所以最受关注，是因为数据的多样性使得其存储、应用等各个方面都发生了变化，针对多样化数据的处理需求也成为技术重点攻关方向。而“价值”则不言而喻，不论是数据本身的价值还是其中蕴含的价值都是企业、部门、政府机关所最希望得到的。因此，如何将如此多样化的数据资源转化为有价值的数据资产，是大数据技术所要解决的重要问题。
大数据作为一场技术革命，已经在深刻地改变着我们的生活、工作和思维方式，继移动互联网、云计算后，大数据逐渐成为对于ICT产业具有深远影响的技术变革。大数据技术的发展与应用，对社会的组织结构、国家的治理模式、企业的决策架构、商业的业务策略以及个人的生活方式都产生了深刻影响。为此，各国纷纷提出了大数据的规划、计划、政策以及项目，推动大数据为其国民经济和社会发展服务。
2011年，韩国提出打造“首尔开放数据广场”；2012年，美国启动“大数据研究和发展计划”，联合国推出“数据脉动”计划；2013年，日本正式公布以大数据为核心的新信息技术国家战略；2015年，中国国务院正式印发《促进大数据发展行动纲要》，提出到2020年，中国将形成一批具有国际竞争力的大数据处理、分析、可视化软件和硬件支撑平台等产品，并且培育10家国际领先的大数据核心龙头企业，500家大数据应用、服务和产品制造企业；2016年，中国工信部印发《大数据产业发展规划（2016—2020年）》，提出全面推进大数据发展，加快建设数据强国。
5G与大数据相互促进
随着5G时代的到来，5G通信网络具备的技术特征与大数据产业必将相辅相成、相互促进和协同发展。
5G网络eMBB、uRLLC、mMTC三大技术的引入，进一步增强了大数据的4V[9]特性，5G开始进入社会各行业应用，则进一步拓展了大数据的价值。
5G通信网络的eMBB功能特性将大大增强大数据的Volume特性
从表8–6中可以看出，自中国移动4G商用以来，每个用户的平均上网流量每年成倍增长，4G促进了流量类业务的高速发展，手机游戏、手机视频、短视频等业务迅猛增长，在国家“提速降费”的政策推动下，手机以及各类流量应用日益成为人们生活不可或缺的一部分。
表8–6 中国移动2013–2018年每月每个用户手机上网流量增长值[10]
来源：中国移动年报。
随着5G通信网络eMBB能力的增强，未来用户在手机上可以观看高清实时直播，采用VR/AR技术进行沉浸式的游戏，这将进一步推高每个用户的平均上网流量。伴随着上网流量的提升，大数据系统需要采集的数据源将大大增加，其需要处理的数据量也将成倍增长。
5G通信网络的uRLLC功能特性将大幅增强大数据的Velocity特性
传统的大数据采集多以离线方式为主，数据存储在数据仓库中，之后进行统计分析、汇总处理，分析出的结果用来辅助网络优化、市场营销、客户服务等业务应用。随着5G通信网络uRLLC能力的引入，大数据采集能力将进一步得到增强，终端与云端应用之间的数据交互时延进一步缩短，数据传输得到更有效的保障，云端应用对于终端的实时控制能力进一步增强。
5G时代，云端应用也将具备更加高速的数据处理能力，支持云端的大数据应用实时从终端采集数据、处理数据并反馈给终端，以控制终端的行为，例如车联网、云端机器人等应用场景。
