5g新机遇,2b新市场
3月24日,工信部印发《关于推动5g加快发展的通知》,明确提出加快5g网络建设部署、丰富5g技术应用场景,推动5g和各行各业协同发展、构建5g应用生态系统。赛迪顾问预测,5g产业2020年将带动4840亿元直接产出,2025年、2030年将分别增长达3.3万亿元、6.3万亿元。预计到2025年,电信运营商网络投资1.1万亿元,垂直行业网络和设备投资0.47万亿元。
从这些信号不难看出,5g的建设目标不仅包含面向普通消费者的2c市场,还涵盖更为重要的、有着广阔持续增长空间的2b市场。2b市场带来的全新商业模式和消费模式,将为5g产业发展注入新的动力。
传统的面向消费者的2c网络,主要目标是为消费者提供统一的一致性的高带宽业务体验,它从根本上解决了消费者共性的需求。由此带来的技术升级主要是围绕用户面的下沉、云化基础设施的建设、硬件服务器的cpu和网卡的升级换代等。但是商业模式并没有发生本质的变化。
2b网络,承担的使命是使能千行百业。2b业务需求的多样性、行业强定制和差异化决定了面向2b的网络不能简单复用2c的网络。2b业务创新主要聚焦在核心网,因此5g核心网需要根据2b行业特性进行优化和增强,打造新网络并赋能新商业。
2b新商业,推动5g核心网全面增强
下面是5g赋能2b新商业的四象限市场机会点分析,包含每类市场机会点对应的5g核心网增强技术。
图1:2b新商业市场机会点分布及5g核心网增强
综合来看,5g核心网为匹配2b业务发展,需要在三个方向进行增强演进:功能重构、标准先行和边缘创新。
·功能重构、开放解耦
主要体现在三个层面:cups增强、2b upf功能重定义和n4接口的开放解耦。
面向2b的5g核心网在cups架构上继续升级和演进,支持etsun(enhancing topology of smf and upf in 5g networks),smf和upf在etsun里也引入了更多的层级和形态。
upf作为核心网和2b行业最直接相关的网元,架构需要适配和优化,功能集需要重新定义和增强,网元形态需要调整和扩展,重构2b upf。2b upf区别于2c upf就在于2b upf定制更快速、能力更开放、部署更灵活,为2b行业的发展需要而量身定做。
n4接口的开放解耦是面向2b行业应用亟需解决的问题。今年3月,中国移动发布了openupf白皮书暨n4解耦规范(phase 1),旨在为垂直行业应用开放接口、统一架构、促进全产业的合作共赢。中兴通讯作为在业界率先推出2g/3g/4g/5g全融合核心网(common core)的设备商,会继续深耕面向2b的upf,使能新商业升级。
·标准先行、规模可期
在标准层面,r16协议引入了更多针对2b场景的标准,比如5g lan、tsn(time sensitive networking)、npn(non-public network)、urllc超高可靠性增强等,为5g大规模融入2b应用在标准层面提前做了布局。
5g lan、tsn和urllc等增强规范的引入,不仅极大降低了时延,提升了可靠性,还可以提供确定性时延的业务体验,满足工业制造和电力等行业的时延敏感类业务的需求。通过lan技术和5g技术的融合,把无线网络局域网化,极大提升工业互联网通信效率。
5g标准服务2b新商业,5g更应该是一个赋能者,而不是一个颠覆者。比如,标准在考虑5g提供tsn能力的时候,把整个5g系统作为一个桥接节点透明地接入到行业tsn网络,不改变原有tsn网络架构,这样可以快速促成5g和行业的融合。
随着r16 2b增强功能标准逐步完善,中兴通讯将持续迭代和演进,推出端到端解决方案和产品。
·边缘创新、海纳百川
通常来说,技术的创新都是自顶向下的,可以看到,伴随着5g这两年的发展和部署,5g核心网的创新也逐步由中心转移到边缘。国际知名咨询机构gartner最新发布的2020年十大战略性技术趋势,赋能型边缘就是其中一项。
5g和边缘相结合衍生出了5g mec、异构计算、硬件加速、边缘开放等一系列的技术创新。这本质上也说明,面向2b的建设,需要跟着应用走,由2b应用驱动5g网络的创新升级。
边缘不仅需要具备传统ct的能力,还需要具备it的能力,包括大数据、机器学习、视频渲染等的能力都要融合进来。同时,边缘需要打通和网络切片系统以及bss/oss运营支撑系统的通道,实现边缘能力的统一订购、统一编排、统一运维。
中兴通讯率先在业界推出了创新的网络切片+mec的解决方案,打通端到端的5g边缘网络。
中兴通讯5g 全融合核心网全面增强,助力2b商业变革
中兴通讯作为5g的践行者,积极参与国家的5g新基建,在面向2c的5g核心网基础上持续升级迭代,全面构建面向2b行业的增强5g核心网。
图2:中兴通讯5g全融合核心网2b增强解决方案
·全系列全场景,满足2b多样化需求
中兴通讯采用全融合核心网(common core),同时满足2b和2c的灵活部署要求。实际部署时建议2b和2c分开建设,部分基础网元可以共享。全融合核心网提供从中心到边缘、从软件到硬件、从网元到基础设施的全系列全场景解决方案,满足2b多样性需求。
在软件层面,全融合核心网提供2b upf多产品形态、ip和以太网接入的多会话类型、灵活的多路径分流策略,以及ct和it融合的多开放能力,全面构建由应用驱动的2b软件架构。
在硬件层面,可以根据数据中心不同的要求部署相应的硬件。在中心dc,资源比较充足,对计算能力要求高,可以选择计算密集型的硬件。在地市和边缘,对转发面要求高,可以选择网络密集型节点,如e5430。如果对网络带宽和时延有极高的要求,还可以选配中兴通讯领先的基于fpga的100g智能网卡,获得数倍于软件加速的转发性能。中兴通讯也在持续推出高集成度硬件平台,不断满足2b行业发展的需要。
·简流程快迭代,满足2b定制化需求
2b upf是5g核心网定制化最多的网络功能之一,考虑到n4接口消息和参数长期存在差异和变化,中兴通讯upf在设计上通过把灵活动态的编解码机制和配置命令相结合,使得upf能够灵活适配外部接口变动、小步快跑、快速迭代。
针对面向部分2b行业大连接的特点,中兴通讯持续改善无状态设计,优化上下文存储结构,支持超大数据连接。前台处理指令进一步精简,信令流程优化,满足2b海量连接和敏捷弹性的需求。
升级sba到r16 esba,进一步整合优化微服务架构,构建高效微服务平台,提供微服务层级的灰度升级。基于微服务的灰度升级颗粒度小、升级时业务无影响、应用无感知,满足2b创新和定制化的业务发展。
·轻量化一站式,满足2b边缘化需求
中兴通讯在边缘侧遵循“一点创新、多点复制”的快速创新理念,构建轻量化一站式的5g边缘网络。5g边缘网络能够实现上电即插即用、地址自动获取、链路动态建立,提供边缘侧的一站式业务体验。
中兴通讯全融合核心网提供虚机和容器的双核引擎。在边缘侧部署容器,一方面可以依靠容器的轻量化特性,使资源占用小,弹性快,更加适用于在话务模型变化频繁的行业应用需求。另一方面,部署容器更加方便it和ct在同一个平台上实现融合,构建可对外提供平台通用服务能力的开放paas 平台。
边缘upf支持内置vfw,自带抗攻击能力,在保证边缘网络安全可靠的同时,进一步降低运营商建网成本。
结束语
中兴通讯5g全融合核心网从设计之初就充分考虑了2b业务的网络特征以及商业模式的差异,能够同时满足2c和2b的网络建设需求。截至目前,中兴通讯在全球已获得46个5g商用合同,与全球70多家运营商展开5g深度合作。中兴通讯将始终如一地秉承“大道至简、唯快不破”的核心理念,持续增强5g核心网,在2b新赛道上引领技术创新,赋能2b新商业。
作者:5g核心网架构师 张帆
epc&5gc 产品规划总工 刘西亮
作者:c114通信网