云网融合下的精准5G承载网

2020年，5G建设火力全开。凭借大带宽、低时延、大连接等网络能力，5G与云计算、大数据等技术一起形成合力，全面加速垂直行业数字化转型。垂直行业应用类型众多，对网络提出了差异化的新需求，如业务上云、确定的带宽和时延等。一个完整的用户业务需要贯穿整个网络，拉通端和云。中兴通讯精准5G承载网络方案，立足云网融合趋势，满足千行百业的多样化需求。

新趋势，新5G承载网

业务云化和新技术创新促进运营商从经营电信业务向提供综合云服务转变。云服务基于云和网高度协同，同时推动了网络转型。

-企业上云

随着数字经济的兴起和发展，各个垂直行业都在进行数字化改造，企业上云成为发展趋势。和国外企业相比，国内企业上云的比例还比较低，存在巨大的发展空间。云业务在运营商全部业务中的占比也在逐年提升。客户快捷入云以及云间资源灵活调度要求网络敏捷智能，即网络需具备自动化和可编程能力，实现快速的业务开通和差异化的服务保障。

-5G核心网云化部署

5G引入云化架构和技术，核心网云化部署，为普通消费者、应用提供商和垂直行业需求方提供网络切片、边缘计算等新型业务能力。5G承载网要将广覆盖、多边缘的5G业务按需传送到5G云化核心网，因此，需以云为中心进行建设，和无线接入网、核心网一道构建端到端网络切片，为边缘计算提供低时延网络连接。

-固移融合承载

传统的家庭宽带和移动业务在新趋势下都逐渐成为云业务。因此，家宽和移动业务融合统一承载成为可能。同时，在网络设备虚拟化趋势下，城域内家宽承载设备BRAS首先实现控制面和转发面分离，控制面云化部署，转发面池化集中部署。因此，传统的固移两张网络存在融合重构的可能，以实现一张网对家宽、移动、政企以及各种云业务的综合承载。

基于新的云网发展趋势，中兴通讯提出精准5G承载网络方案，精准匹配云网发展的各项需求。

新技术支撑精准5G承载网络

精准5G承载网络方案基于一系列新技术以及网络设备软硬件的持续改进来实现。其中网络技术SRv6、FlexE和In-Band OAM是构成精准承载网的重要基石。

-SRv6极简协议，实现业务敏捷和网络简化

SRv6简化了控制协议和网络操作，减少资源占用，还增强路径调整和控制能力，增加可扩展性，最终实现网络能力开放。SRv6还兼有IPv6的优点，如海量地址资源、全网任意点可达等。SRv6的基础架构和封装格式等都已经标准化，其他如头压缩、协议扩展、流量工程等也在标准化进程中。

-FlexE，保证确定性带宽和时延

FlexE（Flexible Ethernet）在以太网技术基础上，通过接口技术创新，实现更大带宽和通道化子速率承载。一方面，FlexE可以将n个以太网接口绑定获得更大的接口带宽。另一方面，提供类似TDM的硬管道，业务严格隔离，带宽和时延严格保证。因此，5G承载网采用FlexE提供硬切片，实现带宽弹性，可灵活分配，提供专用硬管道，保证服务质量和安全，可与SDN技术融合，实现网络动态调整。

-In-Band OAM，精准感知网络和业务状态

In-Band OAM是一种基于真实业务流的随流测量技术，可提供真实业务流的端到端及逐跳丢包、时延的测量能力。相比传统检测技术，In-Band OAM在如下能力上具备更大优势：基于IP业务流级的实时SLA监控，掌握网络实时健康状况，满足日常运维监控需求；提供快速排障定界手段，快速定位故障点，对故障进行隔离和修复；基于IETF RFC8321标准的着色方案，无需增加额外开销或少量增加开销。

精准5G承载网络，赋能垂直行业

精准5G承载网提供多种关键能力，包括带宽/时延精准保障、业务精准发放和路径精准控制、业务精准检测以及业务精准安全保障等，助力各类行业场景的业务创新，提升云网精准服务能力。

精准管道

为了在一张网络满足不同场景不同业务的差异化需求，网络切片成为5G端到端网络的关键技术之一，即在同一物理网络构建独立的端到端逻辑网络。考虑到业务需求差异较大以及网络成本，承载网提供不同的切片方式，包括硬切片和软切片。

硬切片是基于物理刚性管道的切片技术，如FlexE、兆级别小颗粒硬管道技术等。中兴通讯全系列设备各种速率端口（25/50/100/200/400GE）均支持FlexE，其中25GE接口独家支持FlexE。同时，自研芯片集成FlexE功能，时延小、功耗低，不增加成本。标准FlexE定义最小带宽颗粒度是5Gbps，对某些应用来说带宽颗粒度偏大，因此，中兴通讯提出兆比特级别小颗粒硬管道技术，实现任意颗粒度的业务带宽和时延保证。硬切片提供严格隔离的转发面，严格保障业务带宽和时延，即拥塞时零丢包，抖动小。

软切片是基于统计复用的切片技术，如VPN、SRv6隧道、QoS调度等。软切片高效利用带宽，最大化网络资源利用率。

在实际应用时可按需组合和嵌套部署软硬切片，实现定制化承载网络切片，如图1所示。按需组合部署软硬切片，能够满足业务个性化需求，实现差异化SLA保障，提供灵活并且精准的带宽和时延服务，实现网络精细化运营，助力运营商拓展行业应用。

          图1   按需组合部署软硬切片，实现业务差异化精准保证

精准管控

云网融合场景下的网络运维面临多样化的行业应用服务和超大规模的网络连接管理的挑战。因此，云网融合下的5G承载网络必须实现自动化和智能化。中兴通讯提出分层管控架构和平台，同时结合敏捷化转发面，实现5G承载网络精准管控。

分层管控平台基于统一编排、分域管控架构，分层实现自动化和智能化。分域管控层面，支持批量配置，且对非必要参数进行自动配置，改变原有人工逐点配置为主导的方式，自动化程度高，实现分钟级业务开通；提供多种业务模板，业务开通过程中可基于需求灵活选择模板；结合大数据分析和AI算法，对网络流量及质量预测，实现主动运维、智能管控。在统一编排层面，集成独立的大数据平台，精准识别客户，针对客户商业逻辑和业务质量进行主动式分析和保障，提升客户满意度，从整体上实现“客户智能”和端到端的业务自动化。

网络转发面引入SRv6技术，使能综合业务统一承载；业务敏捷发放，只需头端配置，一键开通；业务路径可编程，支持应用级SLA保障。

分层的管控平面与敏捷的转发平面相结合，完成网络的智能运维以及业务端到端的灵活部署和调整。

精准诊断

传统的网络诊断主要依赖人工，受个体经验和带外检测准确度的影响较大，存在处理时间长、定位准确度低的问题。中兴通讯基于In-Band OAM、Telemetry以及AI智能算法等提出智能诊断方式，提升网络诊断效率，如图2所示。

             图2   从人工诊断方式向智能诊断方式转变

中兴通讯运用In-Band OAM技术，实现网络性能实时可视、网络状态实时感知、网络故障快速精准定位；创新研发了智能Telemetry数据采集专利技术，并基于大数据进行数据分析，实现智能化动态流量和路径调优。

智能诊断方式实现了随流精准检测、毫秒级精准上报以及精准故障定位和智能调优，从而提升资源利用率和运维效率。

精准安全

保障用户数据安全是承载网络的目标之一。中兴通讯5G承载方案持续改进网络生存期每个环节的工作流程，保证每一个环节的业务数据安全。比如，线卡增加硬件加速引擎，实现故障时硬件直接保护切换，无需CPU参与，实现毫秒级精准保护倒换。同时采用加速算法，加快路由协议收敛速度。此外，设备升级采用不中断业务方式，更换版本避免整机重启。

立足业务云化以及云网融合趋势，面向未来的5G承载网络将以云为中心，形成移动、家宽和政企业务统一承载新平面。同时，精准5G承载网促进运营商云网精准服务能力的进一步提升，全面助力5G应用以及云网创新应用在新时代乘风破浪！