中兴通讯Common Core助力全球5G网络变革

汪午阳 孙志刚 方琰崴

随着通信技术的不断演进和发展，伴随云计算、大数据、人工智能产业的互相渗透融合，5G时代已悄然而至。5G网络大带宽、支持海量连接、低时延等特征将有力推动运营商和企业ICT融合和转型，并打造以客户体验为核心，具有高度定制化，高度智能化，高度开放性的网络生态系统，进一步推动万物互联、工业智能化、自动驾驶等相关技术产业的成熟。

直面5G核心网部署挑战

随着今年6月6日工信部四张5G牌照的发放，5G网络建设和运营已蓄势待发，运营商将面临前所未有的巨大挑战，而5G核心网的成功部署必将成为其中至关重要的影响因素。尽管5G核心网在部署过程中所面临的问题纷繁复杂，但概括起来主要有以下三个方面：

一、如何通过网络融合实现One Core for All，满足多协议标准（R4-R16）和多应用场景（eMBB/uRLLC/mMTC）需求;

二、如何实现现有网络向5G的灵活演进;

三、如何通过5G赋能不同垂直行业，引领产业升级，推动行业发展。

针对上述5G核心網的三大主要问题，中兴通讯作为电信业主流设备供应商，基于对网络建设和运营的深刻理解，率先在业界提出了面向未来行业发展需求的5G Common Core核心网解决方案，致力于为运营商提供一个支持多协议标准/多应用场景融合、灵活演进、适应不同行业业务发展需求的全融合5G核心网。

●深度融合支持多标准协议和多应用场景

中兴通讯Common Core具备了支持2G/3G/4G/5G/Fixed全接入能力，在5G网络功能层面和服务层面实现了五融合（AMF/MME/SGSN、UDM/HSS/HLR、PCF/PCRF、SMF/GW-C、UPF/GW-U）。中兴通讯Common Core采用Cloud Native技术，通过微服务、SBA/SBA+技术，实现了功能组件跨网络的共享，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KPI显著提升，极大提升运维效率，改善用户体验。

此外，随着5G时代到来后，数据流量的数倍增长以及自动驾驶和工业自动化等99.999%高可靠和小于1ms超低时延应用的普及，对网络的传输带宽和时延提出了新的要求和挑战。因此，用户面下沉到区域DC，甚至是边缘DC是5G网络架构变革的必然选择。为此，中兴通讯Common Core采用了CU分离（CUPS/CUPS+）和智能网卡（Smart NIC）硬件加速解决方案，在CU分离的基础上对UPF/GW-U转发进行硬件加速。VNF（UPF/GW-U）通过业务首包学习，生成快速转发流表，并将转发流表下发到SmartNIC，后续用户面报文将由SmartNIC分流并处理后直接转发，极大地减少CPU资源占用，大幅提升性能并降低时延。相较于业界通用的软件加速方案， Smart NIC硬件加速方案的转发时延降低90%，吞吐量提高200%， 功耗降低55%，更好地满足了5G eMBB和URLLC应用场景需求。

●灵活演进满足运营商建网诉求

目前已经冻结的5G标准为运营商提供了两种演进路线：NSA和SA。无论是NSA还是SA， 其最终目的都是为了更好更快地建设5G， 但到底如何选择成了当前业界的一大关键问题。

通过对已选定5G组网方案的全球部分运营商调研，不难发现大多数运营商优先选择NSA切入初期5G建设， 然后逐步向NSA+SA混合组网进行演进;少部分运营商直接选择SA方案建设5G。针对不同运营商基于自身情况的不同定位和选择，这就要求部署5G网络本身需要具备灵活演进的特点。

中兴通讯 Common Core解决方案显著体现上述对网络灵活演进的部署要求。对于5G网络功能（NF），Common Core提供了R15 NSA/SA双栈能力，并可面向R16平滑演进。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NSA&SA双模网络，实现架构一步到位，资源重复利用，避免网络多次升级和改造，直达5G目标网络，大幅度降低投资成本。对于用户来说，不用换卡不用换号，就可轻松畅享5G。

●智能部署高效赋能垂直行业

网络切片旨在为不同场景提供逻辑上的专属网络。中兴通讯Common Core采用通过微服务和SBA/SBA+技术，通过功能组件模块共享和自由组合，灵活部署高度定制化的网络切片，有效实现网络功能在不同垂直行业的应用。通过将一张网虚拟成N张网络切片，具备同时服务于N个垂直客户的能力，以满足各种5G场景对网络能力的要求，有效降低了网络建设和运维成本，显著提升了业务上线速度。

中兴通讯Common Core集成了CloudStudio智能端到端编排解决方案，该方案基于大数据和AI技术，通过编排实现业务模型的自动解析，网络设计、业务部署、开通测试、巡检值守、灰度升级等功能，实现从中心到边缘、从底层硬件到编排管理、从网元到服务的全方位5G新网络。

通过5G和AI技术的深度结合， 中兴通讯Common Core真正实现了商业切片智能化、运维智能化及网络资源智能化，并分别在水平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，持续优化排障规则库， 有效降低75%人工运维成本，提升2倍以上运维效率。

“加减乘除” 赋能5G建设

中兴通讯Common Core解决方案在基于5G商用场景的基础上， 针对运营商在5G核心网建设和运营中的三大痛点，通过NFV/SDN技术， SBA/SBA+架构、微服务组及无状态设计等新技术，实现了数据，策略，控制和转发的统一融合，支持2G/3G/4G/5G/Fixed融合接入，真正实现One Core for All，帮助客户在5G浪潮中取得技术与时间的双领先。

中兴通讯秉承大道至简、唯快不破、随需而动的理念。在助力运营商构建理想5G网络过程中，坚持采用“加减乘除”法则：减，即构建极简网络，统一网络控制层，简化接入层硬件设备，实现硬件能力共享;加，即增加网络“智商”，使其更加智能;除，即通过网络切片技术，将一张网络复用，形成N个网络切片并应用于不同场景，降低运营商网络建设和运营成本，加速业务上线;乘，即将5G网络与垂直行业交叉“相乘”，跨界组合，引发各个垂直行业商业模式的矩阵式革命。

截至目前，中兴通讯NFV在全球已有超过450个商用和PoC案例， 并已和全球超过60家运营商开展了5G合作，共同推动5G技术、标准发展，加速5G商用进程。