建设精准5G承载网,拥抱多彩行业创新

发布时间:2020-10-26 作者:中兴通讯有线规划部副部长 王强 阅读量 :

 

业务驱动网络发展。为了满足5G时代各种差异化的业务需求,国内三大运营商在2020年上半年都进行了5G承载网络的集采并开始了规模建设。据不完全统计,国内5G承载设备部署已经超过20万端,中国已构建了全球最大的5G承载网络。随着新基建的推进,5G必然进一步推动运营商从To C向To B领域拓展。如何让5G技术在各垂直行业发挥出应有的价值,需要我们更加深刻地去认识5G特性和业务需求,需要我们持续不断地进行技术创新。

To C到To B的转变

虽然5G承载网第一阶段主要满足To C的需求,但5G的特性使其注定超越传统人与人通信的范畴。据GSMA分析预测,到2026年,5G在B端领域给运营商带来的收入占比将达到36%,总收入达到6190亿美元,细分领域中交通&自动驾驶为1200亿美元,占比12%,智能制造为1130亿美元,占比11%,排名前两位(见图1)。5G与垂直行业的融合应用将成为未来发展的关键所在。


       图1  B端领域收入预期

3GPP在2018年冻结的R15中主要对大带宽(eMBB)场景进行了研究和标准制定,同时也明确前向兼容超低时延高可靠通信场景(URLLC)和海量机器通信场景(mMTC)两个场景,并对车联网(V2X)、工业控制等场景的网络关键指标进行了研究。ITU定义的5G性能包括106个/km2的终端连接密度、1ms的空口时延、500km/h的移动速率等,可以很好地支持工业和交通自动化、自动驾驶等低时延场景以及海量传感器、智能家居等海量连接场景。

2020年是新基建加速、5G快速发展的一年。作为新基建的龙头,5G必然进一步推动运营商从To C到To B的转变,促进5G与其他技术充分融合。各大运营商多部门协调发力,不断提升5G行业应用实践的广度和深度。重点试点研究项目覆盖医疗防疫、工业互联网、媒体娱乐、车联网等领域,并已经涌现出一批比较成熟的案例。5G在垂直行业的应用,可以预见将催生出更多的新兴需求和服务,持续拓展数字经济新领域和新空间。

2020年7月3日R16标准冻结,URLLC场景及功能是其重头戏。R16在行业应用方面进一步增强,与承载相关的场景及技术进一步细化明确。例如:

-加强了时间敏感网络(TSN)的技术扩展和应用,支持TSN与5G融合,可通过5G NR无线替代园区内的有线网络,让工业生产更加柔性。

-在流量控制方面借鉴了类似Diameter协议中的DOIC(Diameter Overload Indication Conveyance)机制,在HTTP消息中携带流量控制信息,实现网元之间主动流控,降低高峰时段出现突发流量时网络拥塞风险。

-在切片方面,一方面打通运营商网络与企业侧认证系统,通过切片二次认证,企业可灵活控制访问权限;另一方面4G到5G切换中可根据NSSAI选择目标AMF、V/I-SMF,实现切片互操作。

-正式开始对基于5G的V2X技术进行研究,通过5G更低的时延、更高的可靠性、更高的容量把车与车、车与人、车与道路基础设施连成网,实现V2X的信息交换。

在网络就绪、政策牵引、标准冻结的三重驱动下,行业应用从最初的萌芽状态开始茁壮成长。

技术创新,匹配行业方案

传统的To C业务主要关注带宽,而To B业务关注的是时延、抖动、安全、隔离等端到端的服务体验。不同垂直行业、不同业务场景下,对网络带宽、时延等KPI提出了不同要求。例如,大视频业务需要大带宽、低时延特性,同时内容处理云化,要求图像拼接、编解码在MEC边缘处理,以减轻终端设备的重量,降低成本、能耗和性能要求,并减少网络负荷和运维压力;远程操控、自动驾驶类业务需要低时延、高可靠特性;智能电网需要低成本、灵活高效、安全可靠的无线通信接入承载以及更加自主可控的网络管理。

为了满足垂直行业差异化的SLA需求,5G承载网络在技术预研阶段,已经把行业应用纳入重点研究范围,关键技术包括:SR、Inband OAM、Telemetry、FlexE、高精度时间同步、集中管控和编排等。随着5G应用的深入,承载技术也在不断演进和完善。

为了充分利用5G的商业价值,电信运营商需要新的商业模式,并建立新的能力,从而对技术提出了新的需求。中国移动已提出新的面向服务的网络模型,提出了优享、专享和尊享三种服务产品,为了匹配电力、金融等高价值用户,切片粒度从5Gbps细化到10Mbps,拉动了小颗粒、硬隔离切片的技术创新,也加速了相关的技术规范和验证工作;中国电信和中国联通为了方便企业入云,推动了SRv6技术的引入,消除CT和IT的隔阂;与此同时,运营商积极引入切片、SD-WAN等技术,根据行业客户不同场景需求,借助端到端的业务管理编排系统,快速向客户提供不同SLA服务。

作为5G行业应用的先行者,中兴通讯深刻洞察运营商拓展To B市场面临的挑战,提出精准5G承载网理念。精准5G承载网集成了精准管道、精准管控、精准诊断和精准时间等创新技术,可为用户提供10Mbps级别硬切片及带宽无损调整、分钟级的切片自动开通,毫秒级的业务监控和单节点5ns的智能时钟等服务(见图2)。


         图2  中兴通讯精准5G承载网理念

具体来讲,精准5G承载网在转发平面提供精准管道实现确定性转发,支持业务一跳直达和物理级的安全隔离,为按需切片提供基础设施的支撑;在管理控制平面提供精准管控实现网络资源与业务SLA的按需匹配,为行业客户发放专属资源和功能,自动分发切片;业务按需承载后,精准诊断实现对业务的沉浸式感知,并对网络进行实时的精细化调优,实现整个业务生存周期的闭环服务;同时,精准时间提供超高精度同步,在满足确定性转发的基础上,还可以支持智能工厂基于精确时间同步的协同,实现电网的差动保护业务,为基于同步技术的室内定位提供支撑。

精准5G承载网要更好地实现云、网、边、端等全面协同,为企业客户创造更大价值,承载网还需要加强同无线接入网、核心网的协同,这也正是中兴通讯作为全球领先的端到端产品和解决方案提供商的优势。中兴通讯围绕自动化、智能化、全融合、全业务的理念实现网络端到端的能力构建和持续演进,通过切片技术实现全局资源调度,基于网络的资源编排、端到端SLA的策略和保障,为用户提供一张端到端的精准网络。精准网络将帮助运营商快速部署5G,应对垂直行业长期发展,在5G万物互联时代助力运营商实现竞争超越。

随着未来行业需求的深入和技术的进一步发展,精准5G承载网也会有新的内涵,如更加精准理解业务需求、精准感知和协同网络状态、精准执行网络意图、精准保障服务质量等,这些将是精准承载网络可以预见的发展方向,最终实现承载网络精准资源调度和运维,以及对极度丰富业务场景的网络精准定制,并有效降低网络运维成本。

未来的行业应用必定多姿多彩,不断发展的精准5G承载网将助运营商拥抱新业务、创造新价值!