身兼資訊長和資安長的樂天副社長平井康文說,改靠自身擁有的上千名IT工程師,來維運行動網路虛擬化架構,正是樂天能在2020年推出5G服務的關鍵。(攝影/洪政偉)

剛投入行動通訊之初,樂天只有10位電信網路工程師。」身兼資訊長和資安長的樂天副社長平井康文坦言,外界高估了日本樂天電信團隊的規模,甚至直到現在,樂天網路工程團隊也只有約70~80人規模,遠遠低於一般日本電信業者動輒7、8百人的團隊規模。

但是,這個10倍電信技術人力的規模差距,沒有成為日本樂天布局行動通訊市場的阻礙。去年,他們取得日本第四張電信執照,以樂天行動的新身分進軍日本電信市場,挑戰NTT DOCOMO、KDDI、SoftBank電信三巨頭。今年4月,樂天進一步取得了頻譜分配,接下來準備在10月先推出4G服務,明年6月還將推出5G服務。樂天更在今年MWC大會上宣布,將大打低價和超多附加服務的銷售策略。

但是,電信服務並非樂天擅長的領域,眾所皆知,電信市場是個高資本門檻的產業,網路建設、頻譜取得都需要投入大量的資本,樂天如何以初生之犢挑戰三大老牌電信業者,平井康文5月底來臺時就透露了關鍵是IT實力,而非電信人力。

平井康文說,樂天改用IT技術打造全虛擬化的行動網路基礎架構,2020年順利推出5G服務的關鍵,可以改由原本來自電商、金融、網路服務的上千名IT工程師,一肩擔起服務全日本的電信服務。這正是樂天行動只需1成電信技術人力的主因。不是精簡人力,而是藉助新架構,讓既有IT團隊也參與維運新事業的基礎架構。

樂天在日本約有2,400名IT工程師,平井康文表示,這些IT人員專精雲端原生技術、容器、微服務、CI/CD、DevOps等,可用來維運和建構這個行動網路虛擬化基礎架構。樂天更找來如英特爾、高通、思科、紅帽等IT產業的軟硬體業者助力,甚至也採用了廣達旗下雲達科技的x86伺服器產品。

沒有包袱,打造全虛擬化的雲端原生網路

由於沒有電信包袱,樂天行動打造的網路一開始就是全虛擬化,這個網路從無線電存取網路(RAN)到核心網路完全虛擬化,不論是網路或服務,均採用自動化管理。今年2月他們宣布完成了端到端測試,成功在Viber即時通訊平臺上進行語音及視訊通話。

電信產業過去慣用的蜂巢網路,多半得部署昂貴的專用設備,但樂天的網路架構則是在標準化的IT硬體設備上執行軟體。

日本樂天行動技術長Tareq Amin在MWC一場演講上表示,過去幾十年來,無線通訊產業一直在創新和虛擬化推展上落後,電信商現在的無線電存取架構不僅複雜,而且受制於少數廠商,因此,「樂天才決定將整個無線電存取架構完全虛擬化,決定將硬體和軟體分離,有效降低成本,也同時為5G做好準備。」

樂天行動的全虛擬化行動網路架構設計,運用SDN、NFV等技術,打造一個簡化、靈活、創新的網路。圖片來源/樂天

導入SDN、NFV、vRAN及5G系統架構

首先,在無線電存取網路RAN上,樂天採用了Open vRAN,以虛擬化解構硬體及軟體,精簡化基地臺的設計,只有簡易天線、RRH(Remote Radio Head)及光纖連接,遠少於傳統蜂巢式網路基站至少需要上百個電子元件,如此一來,不僅易於管理維護,還能降低成本,也可因基地臺設備體積縮小了,而更容易取得設置站點

今年6月初,樂天行動和NEC聯手,共同開發設計了3.7GHz專用的大規模MIMO 5G天線無線電單元(RU),格外講究輕薄、省電,雙方也將這項產品應用到5G的Open vRAN架構中,為明年搶攻5G做準備。

另外,樂天也找來合作廠商打造了一個通用的電信等級電信雲,以提供從RAN到核心網路的全虛擬化應用,這個虛擬化的電信雲採用分散式的架構,由數千個點組成,再由調度管理層以有效率的方式管理底層的基礎架構。

儘管更高速度是5G的特色,但樂天希望可以更進一步降低延遲速度,採用了行動邊緣運算(Mobile Edge Computing,MEC)的分散架構,將MEC伺服器部署在更接近需要運算的地方,來提供低延遲通訊服務,例如直播電視、高畫質AR/VR、連網汽車、線上遊戲。

由於沒有包袱,樂天一開始就在5G系統架構設計上,直接導入了NFV、SDN、vRAN、自動化管理、控制與用戶介面分離(CUPS)封包、邊緣運算、網路切片等技術。讓他們可以軟體升級的方式,以最快的方式升級5G。

相較於其他電信業者既有的包袱,較晚切入市場的樂天強調,所用行動電信網路從設計之初就考慮了5G需求,例如5G時代萬物互聯的需求,因此,他們直接以IPv6為基礎來設計5G後端傳輸網路,避免採用複雜,成本更高的轉址架構設計。

從核心網路的資料中心、區域性的資料中心,到靠近使用者端的邊緣運算資料中心,樂天行動也以SDN技術來調度管理,讓服務可以靈活、彈性的方式提供給使用者。

舉例來說,樂天整套行動網路包括了兩個負責核心網路的主要資料中心,超過50個區域性資料中心,以及數千個邊緣資料中心。Tareq Amin指出,採取NFV基礎架構,可以橫跨4千個邊緣資料中心來水平調度各項底層資源,「相比傳統垂直堆疊式的底層基礎架構,在營運上更有效率、更具靈活性」,樂天評估,整體建置成本也將比傳統蜂巢式網路來得低。

從去年取得電信執照,到今年10月正式推出服務期間,樂天只有幾個月時間可以來建置這數千座機房的軟硬體,這些機房看起來不像是傳統電信機房,因為,它們就是IT機房,而且是網路服務的IT機房,樂天採用了一套標準化IT設備來簡化部署工作,也方便日後容易維護管理。

採用全虛擬化的設計,不只可採用標準化硬體來快速部署,要來更新或發布電信服務所需的軟體時也能更有效率。傳統電信網路要更新功能時,只能靠電信設備商開發,釋出軟體,接著才能在電信業者的實驗室展開測試,最後真的上線生效,這個過程往往得花費6到9個月的時間,但樂天自己打造了一間軟體定義實驗室(Software Defined Lab),直接串接了合作廠商的軟體開發流程,從CI/CD到DevOps,到測試、部署和執行都能高度整合,也因此可以縮短了軟體開發到釋出的過程,讓樂天能更快地將服務提供到消費者端。

「軟體和硬體的分離將會改變電信產業」,Tareq Amin像個科技傳教士般如此表示,他也呼籲更多電信業者跟進,改變他們的電信網路架構。

靈活的行動網路結合豐富內容

目前樂天旗下提供網路內容服務、電子商務、數位支付、職業運動等,也擅長於串接各項服務建立生態系,在會員經濟的經營頗有成效。

Tareq Amin對媒體說,樂天行動提供的服務有三個原則,豐富的內容、以顧客經驗為導向、以軟體為中心。不同於傳統電信服務供應商以銷售網路連接服務為主,樂天行動將主打各種生活化體驗的服務,這將是樂天和其他電信商最大的不同。

甚至不僅是消費市場,樂天行動透過這個全虛擬化的行動網路,還希望利用動態的網路切片機制,針對不同的IoT應用場景需求客製不同的服務,或特定商業需求。

雖然樂天過去並沒有電信市場經驗,以新進業者之姿跨業進軍日本電信市場一直飽受質疑,但Tareq Amin認為,樂天最大的優勢就是「我們不是電信公司,而且相當熟悉IT的運作」。

樂天行動為了快速建置數千座邊緣運算資料中心,採用了標準的商用IT產品來部署MEC伺服器,例如採用搭載Xeon處理器的2U伺服器,以處理電信訊務需要的網路虛擬化功能。攝影/洪政偉


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