中兴通讯Common Core,一网智容万物

通信产业网|2019-05-22 15:13:24
作者:胡帅来、方琰崴 来源:中兴通讯

云计算、大数据、人工智能、DevOps的深入应用,有力推动了运营商和企业ICT融合和转型。5G网络区别于传统网络的高速度、海量连接、低功耗、低时延等特征将进一步助力运营商营造以客户体验为中心的定制化、智能化、自动化、开放的生态网络,并将开创万物互联、工业自动化、自动驾驶等足以改变社会的业务模式。5G网络不再应用于纯高带宽的“人”的体验,而是着眼于万物、并按需提供网络能力。

在可预见的未来十年内,人的思维、社会观念都会因其影响而改变。 运营商作为5G网络服务的提供者,面临着来自网络部署和运营的巨大挑战。新的5G核心网需具备化繁为简、使能万业的能力。作为电信行业的主流供应商,中兴通讯基于对网络设计、建设、运营的深刻理解,率先在业界提出了面向未来的下一代Common Core核心网,致力于为运营商提供一个极简、智能、超宽融合的核心网解决方案。

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图1 中兴通讯全业务融合Common Core架构

融合实现简洁化部署

“简”的目标是化繁为简,让基础设施实现统一、对网络功能进行融合、部署策略按需分步展开。

在基础设施融合方面,中兴通讯Common Core采用NFV/SDN技术,推动了硬件的通用化和白盒化,采用计算/存储超融合、轻量OpenStack等技术,这种轻量化的基础设施方案为运营商带来了更高的效率,使得电信网络在物理实体上变得更加简单。

在5G时代,数据流量将在靠近接入的地方被分流或被处理,因此5G网络中会存在数量众多的区域和边缘数据中心。而Common Core包含的分布式电信云解决方案就实现了对通用硬件的管理,一方面为各种5G网络功能和应用提供VM、容器和裸金属服务;另外一方面可以对分布式的基础设施实施集中管理。

在网络功能融合方面,对于多种接入网络共存的运营商,Common Core通过用户数据融合、策略融合、控制融合和转发面融合的设计,提供了2G/3G/4G/5G/Fixed的全接入能力,一网多用,简化了网络拓扑关系,减少了跨网络功能的互操作和信令交互,使得融合后网络的KPI得到显著提升。Common Core采用Cloud Native进行构建,通过微服务、SBA+技术,实现了功能组件跨网络的共享,降低了5G核心网的内部复杂度,日常维护粒度也更加细化。

在部署策略方面, Common Core体现了极大的灵活性。对于5G网络功能(NF),中兴通讯Common Core提供了R15 NSA/SA双栈能力,并面向R16,运营商可根据自身网络诉求在同一张网络中灵活部署SA、NSA或SA&NSA双模网络,资源可重用,架构一步到位,避免网络多次升级和改造,直达5G目标网络,投资成本大幅度降低。

智能化推动多层次发展

中兴通讯Common Core集成了CloudStudio智能运维解决方案,该方案基于AI技术和微服务架构,实现了自动设计、自动部署、自动开通、自动测试、自动巡检、自动值守、灰度升级等能力,助于从中心到边缘、从底层硬件到编排管理、从网元到服务全方位打造5G新网络。

通过引入基于AI的网络闭环自愈和自优,实时监控网络状态、故障根因分析、智能资源调整,动态调整网络拓扑,实现自管理、自组织、自优化、自修复。内嵌在Common Core中的CloudStudio智能运维解决方案,能够助力电信运营商打造智能网络。通过简化网络运维,可使得运维效率提升2倍以上。

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图2 中兴通讯CloudStudio 智能运维解决方案架构

中兴通讯Common Core通过5G和AI技术的结合,在三个层面实现了智能化: 商业切片智能化、 运维智能化和网络资源智能化,并在水平方向和垂直方向提供跨网元、 跨领域的端到端智能优化,全面提升5G网络的智能化水平。 中兴通讯领先的智能RCA(Root Cause Analysis根因分析) 系统内置人工智能引擎,通过机器学习建立告警关联规则,持续丰富排障规则库, 人工运维成本可减少75%。

宽带化提供丰富网络能力

“宽”意味着Common Core具有更广的容纳能力,即满足各种5G场景对网络能力的要求。切片是一种为不同场景提供专属网络的存在形式。通过将一张网虚拟成N张网络,具备同时服务于N个垂直客户的能力。这种方法降低了建网和运维成本,降低了应用试错成本,也提升了上线速度。

在4G网络中,运营商通过CUPS实现控制面集中、转发面下沉,配合中心/区域/边缘的网络架构来分流数据流量。在5G时代,数据流量将数倍增长,自动驾驶和工业自动化等99.999%高可靠和小于1ms超低时延应用,媒体面需要下沉到边缘或区域DC。而已有的CUPS方案和基于CPU的纯软件加速方案,难以容纳超高带宽和超低时延的需求。为此,中兴通讯Common Core还提供基于FPGA的智能网卡(Smart NIC)硬件加速解决方案,对UPF/GW-U媒体转发进行硬件加速。VNF(UPF/GW-U)进行业务首包学习/生成转发流表/将转发流表下发到SmartNIC,后续媒体报文将由SmartNIC接受并处理后直接转发,极大地减少对CPU资源的占用,大幅提升性能并减少时延。相比较软加速方案,Smart NIC硬件加速方案的转发时延可以降低90%,吞吐量可以提高200%,同时功耗可以减少55%,可以更好地满足URLLC和eMBB对边缘数据中心转发能力的特殊要求,完美匹配5G eMBB和URLLC应用场景。

中兴通讯Common Core在网络部署的顶层设计上,围绕“简”、“智”、“宽”三大主题的设计理念,并结合5G商用初期的应用场景,采用SBA服务化架构、微服务组件、轻量化容器、无状态设计等5G新技术,在NF层面实现了数据库、策略、控制面和转发面4大融合,同时支持2G/3G/4G/5G接入,采用网络架构一步到位、网络功能分阶段部署的演进策略,构建极简的基础网络,简化了5G核心网的部署与互操作,帮助运营商在5G建设大潮中赢得技术和时间的双领先,为5G演进铺平了道路,提前享受5G新技术带来的红利。

中兴通讯实施战略聚焦,持续聚焦运营商主航道,已做好5G端到端商用的全面准备。在Globaldata 5G评级报告中,中兴通讯5G核心网获领导者评级。全球权威咨询公司OVUM在今年2月份发布的白皮书中,中兴通讯核心网获领先的5GC核心供应商评价。截止目前,中兴通讯NFV在全球超过420个商用和PoC案例,并已经和全球超过40家运营商开展了5G合作,共同推动5G技术、标准的发展,加速5G商用进程。作为全球领先的综合通信解决方案供应商,中兴通讯聚焦5G领域,争当5G先锋。

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胡帅来           方琰崴

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