2020年,5G建設火力全開。憑借大帶寬、低時延、大連接等網絡能力,5G與云計算、大數(shù)據等技術一起形成合力,全面加速垂直行業(yè)數(shù)字化轉型。垂直行業(yè)應用類型眾多,對網絡提出了差異化的新需求,如業(yè)務上云、確定的帶寬和時延等。一個完整的用戶業(yè)務需要貫穿整個網絡,拉通端和云。中興通訊精準5G承載網絡方案,立足云網融合趨勢,滿足千行百業(yè)的多樣化需求。
新趨勢,新5G承載網
業(yè)務云化和新技術創(chuàng)新促進運營商從經營電信業(yè)務向提供綜合云服務轉變。云服務基于云和網高度協(xié)同,同時推動了網絡轉型。
-企業(yè)上云
隨著數(shù)字經濟的興起和發(fā)展,各個垂直行業(yè)都在進行數(shù)字化改造,企業(yè)上云成為發(fā)展趨勢。和國外企業(yè)相比,國內企業(yè)上云的比例還比較低,存在巨大的發(fā)展空間。云業(yè)務在運營商全部業(yè)務中的占比也在逐年提升??蛻艨旖萑朐埔约霸崎g資源靈活調度要求網絡敏捷智能,即網絡需具備自動化和可編程能力,實現(xiàn)快速的業(yè)務開通和差異化的服務保障。
-5G核心網云化部署
5G引入云化架構和技術,核心網云化部署,為普通消費者、應用提供商和垂直行業(yè)需求方提供網絡切片、邊緣計算等新型業(yè)務能力。5G承載網要將廣覆蓋、多邊緣的5G業(yè)務按需傳送到5G云化核心網,因此,需以云為中心進行建設,和無線接入網、核心網一道構建端到端網絡切片,為邊緣計算提供低時延網絡連接。
-固移融合承載
傳統(tǒng)的家庭寬帶和移動業(yè)務在新趨勢下都逐漸成為云業(yè)務。因此,家寬和移動業(yè)務融合統(tǒng)一承載成為可能。同時,在網絡設備虛擬化趨勢下,城域內家寬承載設備BRAS首先實現(xiàn)控制面和轉發(fā)面分離,控制面云化部署,轉發(fā)面池化集中部署。因此,傳統(tǒng)的固移兩張網絡存在融合重構的可能,以實現(xiàn)一張網對家寬、移動、政企以及各種云業(yè)務的綜合承載。
基于新的云網發(fā)展趨勢,中興通訊提出精準5G承載網絡方案,精準匹配云網發(fā)展的各項需求。
新技術支撐精準5G承載網絡
精準5G承載網絡方案基于一系列新技術以及網絡設備軟硬件的持續(xù)改進來實現(xiàn)。其中網絡技術SRv6、FlexE和In-Band OAM是構成精準承載網的重要基石。
-SRv6極簡協(xié)議,實現(xiàn)業(yè)務敏捷和網絡簡化
SRv6簡化了控制協(xié)議和網絡操作,減少資源占用,還增強路徑調整和控制能力,增加可擴展性,最終實現(xiàn)網絡能力開放。SRv6還兼有IPv6的優(yōu)點,如海量地址資源、全網任意點可達等。SRv6的基礎架構和封裝格式等都已經標準化,其他如頭壓縮、協(xié)議擴展、流量工程等也在標準化進程中。
-FlexE,保證確定性帶寬和時延
FlexE(Flexible Ethernet)在以太網技術基礎上,通過接口技術創(chuàng)新,實現(xiàn)更大帶寬和通道化子速率承載。一方面,F(xiàn)lexE可以將n個以太網接口綁定獲得更大的接口帶寬。另一方面,提供類似TDM的硬管道,業(yè)務嚴格隔離,帶寬和時延嚴格保證。因此,5G承載網采用FlexE提供硬切片,實現(xiàn)帶寬彈性,可靈活分配,提供專用硬管道,保證服務質量和安全,可與SDN技術融合,實現(xiàn)網絡動態(tài)調整。
-In-Band OAM,精準感知網絡和業(yè)務狀態(tài)
In-Band OAM是一種基于真實業(yè)務流的隨流測量技術,可提供真實業(yè)務流的端到端及逐跳丟包、時延的測量能力。相比傳統(tǒng)檢測技術,In-Band OAM在如下能力上具備更大優(yōu)勢:基于IP業(yè)務流級的實時SLA監(jiān)控,掌握網絡實時健康狀況,滿足日常運維監(jiān)控需求;提供快速排障定界手段,快速定位故障點,對故障進行隔離和修復;基于IETF RFC8321標準的著色方案,無需增加額外開銷或少量增加開銷。
精準5G承載網絡,賦能垂直行業(yè)
精準5G承載網提供多種關鍵能力,包括帶寬/時延精準保障、業(yè)務精準發(fā)放和路徑精準控制、業(yè)務精準檢測以及業(yè)務精準安全保障等,助力各類行業(yè)場景的業(yè)務創(chuàng)新,提升云網精準服務能力。
精準管道
為了在一張網絡滿足不同場景不同業(yè)務的差異化需求,網絡切片成為5G端到端網絡的關鍵技術之一,即在同一物理網絡構建獨立的端到端邏輯網絡??紤]到業(yè)務需求差異較大以及網絡成本,承載網提供不同的切片方式,包括硬切片和軟切片。
硬切片是基于物理剛性管道的切片技術,如FlexE、兆級別小顆粒硬管道技術等。中興通訊全系列設備各種速率端口(25/50/100/200/400GE)均支持FlexE,其中25GE接口獨家支持FlexE。同時,自研芯片集成FlexE功能,時延小、功耗低,不增加成本。標準FlexE定義最小帶寬顆粒度是5Gbps,對某些應用來說帶寬顆粒度偏大,因此,中興通訊提出兆比特級別小顆粒硬管道技術,實現(xiàn)任意顆粒度的業(yè)務帶寬和時延保證。硬切片提供嚴格隔離的轉發(fā)面,嚴格保障業(yè)務帶寬和時延,即擁塞時零丟包,抖動小。
軟切片是基于統(tǒng)計復用的切片技術,如VPN、SRv6隧道、QoS調度等。軟切片高效利用帶寬,最大化網絡資源利用率。
在實際應用時可按需組合和嵌套部署軟硬切片,實現(xiàn)定制化承載網絡切片,如圖1所示。按需組合部署軟硬切片,能夠滿足業(yè)務個性化需求,實現(xiàn)差異化SLA保障,提供靈活并且精準的帶寬和時延服務,實現(xiàn)網絡精細化運營,助力運營商拓展行業(yè)應用。
圖1 按需組合部署軟硬切片,實現(xiàn)業(yè)務差異化精準保證
精準管控
云網融合場景下的網絡運維面臨多樣化的行業(yè)應用服務和超大規(guī)模的網絡連接管理的挑戰(zhàn)。因此,云網融合下的5G承載網絡必須實現(xiàn)自動化和智能化。中興通訊提出分層管控架構和平臺,同時結合敏捷化轉發(fā)面,實現(xiàn)5G承載網絡精準管控。
分層管控平臺基于統(tǒng)一編排、分域管控架構,分層實現(xiàn)自動化和智能化。分域管控層面,支持批量配置,且對非必要參數(shù)進行自動配置,改變原有人工逐點配置為主導的方式,自動化程度高,實現(xiàn)分鐘級業(yè)務開通;提供多種業(yè)務模板,業(yè)務開通過程中可基于需求靈活選擇模板;結合大數(shù)據分析和AI算法,對網絡流量及質量預測,實現(xiàn)主動運維、智能管控。在統(tǒng)一編排層面,集成獨立的大數(shù)據平臺,精準識別客戶,針對客戶商業(yè)邏輯和業(yè)務質量進行主動式分析和保障,提升客戶滿意度,從整體上實現(xiàn)“客戶智能”和端到端的業(yè)務自動化。
網絡轉發(fā)面引入SRv6技術,使能綜合業(yè)務統(tǒng)一承載;業(yè)務敏捷發(fā)放,只需頭端配置,一鍵開通;業(yè)務路徑可編程,支持應用級SLA保障。
分層的管控平面與敏捷的轉發(fā)平面相結合,完成網絡的智能運維以及業(yè)務端到端的靈活部署和調整。
精準診斷
傳統(tǒng)的網絡診斷主要依賴人工,受個體經驗和帶外檢測準確度的影響較大,存在處理時間長、定位準確度低的問題。中興通訊基于In-Band OAM、Telemetry以及AI智能算法等提出智能診斷方式,提升網絡診斷效率,如圖2所示。
圖2 從人工診斷方式向智能診斷方式轉變
中興通訊運用In-Band OAM技術,實現(xiàn)網絡性能實時可視、網絡狀態(tài)實時感知、網絡故障快速精準定位;創(chuàng)新研發(fā)了智能Telemetry數(shù)據采集專利技術,并基于大數(shù)據進行數(shù)據分析,實現(xiàn)智能化動態(tài)流量和路徑調優(yōu)。
智能診斷方式實現(xiàn)了隨流精準檢測、毫秒級精準上報以及精準故障定位和智能調優(yōu),從而提升資源利用率和運維效率。
精準安全
保障用戶數(shù)據安全是承載網絡的目標之一。中興通訊5G承載方案持續(xù)改進網絡生存期每個環(huán)節(jié)的工作流程,保證每一個環(huán)節(jié)的業(yè)務數(shù)據安全。比如,線卡增加硬件加速引擎,實現(xiàn)故障時硬件直接保護切換,無需CPU參與,實現(xiàn)毫秒級精準保護倒換。同時采用加速算法,加快路由協(xié)議收斂速度。此外,設備升級采用不中斷業(yè)務方式,更換版本避免整機重啟。
立足業(yè)務云化以及云網融合趨勢,面向未來的5G承載網絡將以云為中心,形成移動、家寬和政企業(yè)務統(tǒng)一承載新平面。同時,精準5G承載網促進運營商云網精準服務能力的進一步提升,全面助力5G應用以及云網創(chuàng)新應用在新時代乘風破浪!