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白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 思科 5G解决方案 白皮书 单用户数据总速率提升 10倍 基于边缘分发，端到端时延减少 20倍 网络中支持 基站数量 增加 7.5倍 10X 20X 7.5X 具体改进数值会有变化，这取决很多因素，来源 : 思科移动业务组 2018年实验室测试。 5G对 运营商 至关重要 5G即将到来，随之而来的是在各垂直领域的无限商机。运营商迫切需要 5G，不仅是因为 4G业务趋于饱和且收入正处于持平或逐年下滑的态势，同时面对互联网公司在语音和数据等传统业务上的冲击， 而且 运营商更需要通过 5G的技术革命和创新应用来切入并占据 B2B以及 B2B2X垂直细分市场的先机，重拾未来业务增长点。同时，5G在 低延时、 大带宽、 高 可靠、 大容量 等技术上的创新也将带来更好的用户体验 ， 并促生新的商业应用，客户普遍愿意为用户 体验 付费 。 5G是 运营 商 为客户端提供 无所不在的优质 云服务 体验 的绝佳 机遇 ， 我们相信这就是移动服务提供商能够 突出自身的核心价值， 并 实现 切实成功的方式。 基于 这一理念 ，思科正在 致力于帮助运营商利用自身 网络 实现 新的 商业 模式 ，并 将客户连接到云中的应用 服务，而不仅仅作为一个单纯的 带宽提供商。 思科 5G解决方案 所带来的好处 是 可以 被衡 量 的 ，从数据速率的提 升 到 端到端（ E2E） 时延 的 降低 ，再到 网络所支持 基站 数量 的增加。正如最精明的公司所认识到的那样，建 设 5G网络 时 ， 具备一定的增长空间以 获得 更多 功能，这 将 是前进的唯一途径。 白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 5G促使 运营商网络进行重构 5G将 为企业和消费者提供大量的新 型 应用，包括随时随地的视频（如视频通话或会议）、实时通信（如触觉互联网）、超可靠通信（如远程医疗）、高密度大带宽接入（如高速互联网）、高速移动接入（如高铁）、增强现实（ AR）、虚拟现实（ VR）、超大规模物联网（如 M2M或传感器网络）等 。 这些在时延、可靠性、接入带宽、容量与覆盖、技术创新等方面 对运营商网络 提出了更高的要求 。 5G网络能实现端到端 1ms时延，每设备高达 10Gbps带宽的基站接入 速率 。同时，按照 5G规范，云原生（ CloudNative）、控制平面与用户平面分离（ CUPS）以 及面向服务 是对 5G网络 架构 的内在要求 ，这些都需要对运营商网络进行重构，以满足 网络发展 演进 和 应用体验需求。 思科 5G策 略： “5G+IBN（基于意图的网络）” 4G关注 的 是 网络连接和 智能手机， 而 5G则更多地关注用户体验和 云 服务 。 正因如此， 思 科 5G的策 略是 “5G+IBN（基于意图的网络）”， 采用云到客户端 （ CloudtoClient） 的方法 重新定义网络 ， 实现云级移动互联网 ，依托数据智能构建 5G业务所需的智能网络 。 思科 5G将多厂商解决方案统一到基于标准的架构中， 同时 保证端到端的安全性 ， 从一开始就能为客户 提供 5G服务 的安全保障 。这种方法适用于商业，消费者 以及 物联网 ，能够 带来具有吸引力的价值链 ，实现 “5G新 财富 ”。 回顾运营商技术发展，如果过去 十年所倡导的是“ 电信网 IP化 ”，那未来十年 的 发展方向将是“ IP网 IT化 ”。 运用 IT和互联网的思维建设 5G，构建简化、 弹性、智能、解耦以及自动化的网络新架构，将是成功的关键。在目前“数字化”大潮中，思科将秉承自身多年在 IT以及互联网行业的成功经验，提供广泛的 5G产品和解决方案， 为客户提供最大的优势，解决方案遍布整个 业务 层 面 ： 业务 赋能 、 应用 服务 、 5G核心 网、 IP承载网 、 云 平台 等 ，助力运营商实现“软件化、虚拟化、云化、数据智能” 的 数字化 转型 。 思科 5G采用云到客户端的方法 ，将多个供应商的解决方案统一 在 单一的基于标准的体系架构 中 。 5G的重点正 在转移到云中的应用和服务上，而云恰恰也是 思科 进行重大投资的地方。 与此同时，思科在 “融合核心、网络切片、白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 服务自动化、边缘分发、虚拟化扩展、安全以及服务等方面，进行了大量创新，确保运营商 5G平台技术领先性和业务智能性。 多云 ： 云的未来不是单一的 云，而是 由 私有 云 、公 有 云 和混合云 组成的多云 。思科致力于 多 云管理、云基础设施 NFVI、 OpenStack等技术 的 开发和投资，构建 灵活开放 的云服务生态，连接企业、消费者和服务提供商， 为5G的应用服务提供开放的赋能平台 。 IP核心 ： 毫无疑问 IP网络 将 是 5G网络 的核心 。在 5G的 IP网络中， 思科 将 统一采用 IOS XR操作系统 从数据中心到基站， NCS5500、 NCS500和 ASR9K等全系列产品满足运营商对业务网络的各种需求 。思科 IOSXR所内置的创新 SegmentRouting技术，可帮助运营商实现行业领先的智能路由和灵活的策略配置，构建集中化网络控制，是实现运营商 超大规模 软件定义网络 SDN和 端到端 网络切片的最佳解决方案。另外， IOSXR的 扩展可编程性和为自动化提供实时遥测的能力， 将 简化大规模网络 的部署，从而 优化 传送 成本 ， 提高运营商投资效益 。 5G核心和 边缘 ： Cisco Ultra是 思科 下一代云原生的移动数据核心 平台 ， 为授权的 （ 5G） 、未授权的 （ WIFI等）和物联网 （ IOT M2M） 的接入提供统一的服务赋能 平台。 平台采用了分布式体系架构，可以按需实现功能和服务的扩展，甚至可以一直扩展到网络边缘。 CiscoUltra可以支持 5GNR无线 接入 ， 包括 NSA（ 非独立 组网） 和 SA（ 独立 组网 ） ，并能够实现对 策略和网络切片 的完全 控制。 接入 ： 思科提供 丰富 的 xHaul解决方案， 能够将 将 铜缆 、光纤、 Wi-Fi和 各种 授权 无线 接入 解决方案结合在一起，支持 基于 OpenvRAN的 RAN解耦 方案 ， 并提供在 这 种 异构环境中 的 性能 优化 。 客户端 ： 客户服务 将会 是一个巨大的机会 ，因为这是云服务在 最终用户侧 落地 的地方。 思科通过 移动实现协作 、通过 基于云的 SD-WAN实现 虚拟托管服务 ，并通过 我们在 物联网 行业全面的 解决方案 为运营商 5G带来新行业应用，实现业务增长 。 思科 5G解决方案 ：架构、产品及创新 正如 前面提到 思科 5G策略是 “5G+IBN”， 采用 思科 云到客户端 （ CloudtoClient） 的方法 来重新定义运营商网络，这就需要对现有 的 架构进行重构。思科提供如下 所述 的“ 5G就绪网络架构”，实现运营商向下一代 5G智能网络的转型。我们知道， 随着 x86服务器 在计算 和转发 性能、内存容量及有效利用率的不断提升， 网络功能虚拟化白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 （ NFV）以及软件定义网络 （ SDN）在 4G网络部署以及运营商社区中形成很好的发展态势。而基于云原生的 5G网络 中， NFV以及 SDN将会成为 5G的基本技术功能。 5G绝不可简单理解为“无线接入技术”的革新，其整体解决方案 涉及 端到端系统和生态的变革， 5G中的主要 概念 ，如 控制和用户平面分离（ CUPS）、网络切片、云原生 、微服务以及 基于服务的架构（ SBA） ， 都 是 建立在云、 NFV和 SDN等基础之上的。 思科“ 5G 就绪”的网络架构 遵循 3GPP的规范，结合分布式云服务、 NFV以及 SDN的技术实现，思科 对 5G端到端网络架构进行重新建模，形成如下图所示的“ 5G就绪”的网络架构，这也很好诠释了思科 云到客户端 （ CloudtoClient）实现理念。通过 思科业内领先的 IP网络技术 统一构建 OpenvRAN、 xHaul（如前传、中传和回传） 以及 5G承载 网络 ， 所内置 的SegmentRouting技术实现 了 分布式 智能和 全局优化 的完美结合，可实现 更切合 运营商 5G需 求 的 SDN部署，进而形成 网络即服务（ NaaS） 的能力开放平台 ， 灵活 方便 地 实现网络切片功能 。思科 5G网 络 所 汇接 的将是 分布式云数据中心 和互联网 ， 分布式云 数据中心运行 NFVI以及 NFV功能， 并 运行 5G业务功能单元 ，无论 DU CU，还是EPC IMS等，均可以作为虚拟 实例 运行在 云 数据中心之中，通过思科网络服务编排器 NSO可以实现跨厂商、跨域 的业务调度和编排，灵活构建服务链（ ServiceChain），开放的接口可实现与运营商 OSS系统轻松集成，助力运营商实现自动化运营。不仅如此，秉承思科在网络安全的 多年 经验 和全球成功部署 ， 所 提供 5G端到端的安全解决方案， 也是 业界 的一大特色。 思科 中国 “5G 全景图 ” 按照前面的描述，思科所倡导的 云到客户端 （ CloudtoClient） 的 5G网络解决方案，将 助力 运营商构建基于意图网络 的开放网络平台 。 思科将在中国市场提供如下图所示的 5G云到客户端 （ CloudtoClient）的整体解决方案。 白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 图中的 上部 所示五个 模块，在前面思科 云到客户端 （ CloudtoClient） 5G网络解决方案中介绍过，这里不再赘述。从业务层次上简单描述一下各层次和单元模块如下： o 5G承载网：包括 IP承载网（实现 DCI以及核心网络）、 xHaul网络（实现中回传网络以及前传网络）以及 OpenvRAN（与合作伙伴共同提供） 。思科相应的产品和解决方案包括：统一运行 IOSXR网络 操作系统的 ASR9K、 NCS5500以及 NCS500等系列路由平台，内置业内领先的 SDN技术 Segment Routing实现网络即服务的能力开放 ； 并可通过思科 Viptela轻松部署 SD-WAN，实现客户远程网络灵活 组网并 接入云服务平台 。 o 通信云 DC：采用分布式云数据中心架构， 以统一的技术构建标准、开放的云数据中心，包括运营商集团的区域数据中心、省内的本地数据中心、地市分布的边缘数据中心以及端局的边缘数据 中心 。 云数据中心是构建 NFVI的基础，不同的数据中心所承载业务功能可以不同，但可采用相同网络技术和架构实现，同时纳入 上层编排器 的 统一调度和管理。 集团区域和省内本地云 DC承载 5G核心业务网元功能，包括核心 网 控制平面、策略管理、 vEPC、 vIMS、 Gi服务等，除此之外，集团的区域云 DC还 可以提供 托管 、公有云混合云等服务。 边缘云 DC可以用来承载 时延敏感型 边缘计算和雾计算应用（如 IOT、游戏、 V2X等），也可以承载用户平面功能、 CDN、 vRAN等功能 。 云 DC均支持 SDN和虚拟化部署 。 思科在通信云DC层面上不仅提供 ACI和 SPDC数据中心网络解决方案，也能够提供实现 NFVI所需要的计算 和 存储平台，以及业内领先 HyperFlex超融合解决方案 ，以更高的性能以及更优化的配置承载上层虚拟化网元业务 。思科 Tetration实现 实时数据中心分析，结合网络和服务器传感器 提供基于行为的深入应用洞察，从而 简化 可编程基础设施 部署 、 云 迁移 ，并支持 白名单安全 。 o 虚拟化网元和平台， 支持核心网元的虚拟化部署，支持 虚拟化网元的承载，支持对虚拟化资源调度和管理。包括： 集团区域通信云 5G核心网控制平面，省通信云 5G核心网数据面， 5G（地市、端局）核心网数据面边缘计算。思科提供虚拟基础设施管理系统（ CVIM）以及 ULTRA虚拟化服务平台 （如虚拟分白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 组网关等） 。 CVIM是 高性能 的 NFVI软件解决方案，用于创建通信云 DC的云操作环境。 CVIM基于 开放式架构和开源技术， 支持完全自动化的安装配置功能和支持 CI/CD的生命周期管理功能，并进行 了大量的 安全加固和 性能增强 调优， 包括增加了 对无线信号 实时 处理的 加速 功能 。 ULTRA则是完全 基于 NFV、云原生的智能移动核心网 服务交付平台，允许运营商 通过 服务链 灵活 扩展服务，在不影响现有服务链的情况下 生成 新的服务链 ， 以及向服务链添加服务或从服务链中删除服务。 o 自动化运维： 统一调度和编排 核心网 / I P 承载网 / 城域网 / RAN / 网络切片 / 数据中心 等资源，实现资源按业务需要的弹性调度和灵活扩展。思科所提供的自动化运维解决方案包括网络服务编排器 NSO以及Crosswork，二者均具备支持多厂商设备管理的能力 。 思科 Crosswork定义了一个完整的自动化服务框架， 使得 运营商 的运营 和服务交付 变 得 更快、更敏捷、更 简单 、 成本 更 高效 。 思科 NSO则 是行业领先的模型驱动 编排器， 为 众多的 物理设备和虚拟网络功能提供非常强大 网络业务编排功能 。 o 安全防护： 包括：云安全、 Gi-LAN、数据中心安全、企业安全防护 。 思科 5G安全方案不只是在设备、网络、系统、虚拟化、应用服务以及安全管理等各层次的安全策略与部署，更是构建一个完整的安全生态 ，为 5G提供完整端到端安全解决方案 。所涉及的安全产品和解决方案包括： Firepower、 ISE、 AMP、Stealthwatch以及 Umbrella等。 如需进一步了解思科产品和解决方案，请与思科 当 地业务代表取得联系或访问我们的官方网站 来 获取进一步信息。 思科 在 5G 领域 的技术创新 让我们来看看思科在 5G关键领域 的技术创新 ： 1 融合的分组核心 ： 思科已经 将授权的、非授权的以及物联网 IOT无线接入 服务融合到单一的下一代分组核心平台之上。这一 统一云原生平台 支持 控制 /用户平面分离（ CUPS）， 支持 分布式架构和 网络切片 ，能够 全 自动 地进行 服务 的 创建 ， 减少 业务投产 的时间， 从而使得 运营商可以快速实现 增加收入机会。 白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 2 网络切片 ： 我们认为，网络切片应能够 按需 精细地 为每个客户 的 每个服务级别 提供资源 ， 提供差异化服务 ，而不是将所有物联网 的 服务捆绑到一个切片 内 ， 同时 将 商业 服务捆绑到另一个切片 内 。 思科 使用 Segment Routing以及 IPv6实现应用驱动的切片 ，并能实现 按每一应用进行连接以及路径优化 。思科 提出了SegmentRouting的 Flex-algo（灵活算法） 、按需下一跳、基于流自动引流等创新功能 ， 提供了非常灵活的 技术 手段， 使得 能够以 大规模可扩展、 端到端自动化的 方式 来实现 网络切片 。 3 服务自动化 ： 思科 拥有广泛的跨域自动化解决方案 。 思科 Crosswork 在思科网络服务编排器 NSO和广域网自动化引擎 WAE的基础上，结合了高级数据整合、机器学习、事件关联和变更自动化功能， 实现 业界 第一 个 支持多 厂 商 设备 的 跨域 大规模网络 全生命周期 自动化解决方案。 思科 SON及 SONFlex套件 提供了最佳性能、与厂商无关、高度灵活和开放的无线网络自优化解决方案。 4 边缘分布： 思科 融合分组核心 的分布式架构支持更智能的多接入 边缘计算（ MEC）解决方案， 将部分核心网功能（如转发和服务）从中央核心扩展到边缘，一方面可以提高认证和策略控制、广告投放的精准度，另一方面可以使得时间敏感型业务和内容缓冲资源更接近用户，从而提升用户体验、 提高用户满意度，扩大无线投资的价值。 思科 在 MEC中 应用 了 VPP/FD.IO技术 ，从而 实现更好的服务质量和低时延体验。 思科 还 积极推动 Open vRAN生态， 推动从无线接入网到核心网的端到端虚拟化演进。 5 虚拟 化扩展 ： 虚拟化涉及资源弹性， 要求 实现随时随地访问所需的资源 ， 思科 采用 云原生应用 和微服务来实现这一点 ，容器化使得能够以更容易也更稳定的方式生成虚拟服务。 思科 通过 云原生 实现虚拟化的 扩展和容器负载的放置，还通过 VPP实现 虚拟化环境中的转发 优化 。 6 安全性 ： 安全 必须是 5G网络的内在功能 ， 它 固化在完 整服务 之 中 ，而 不局限 在个别 外围设备（如防火墙） 上 ，能够在攻击发生之前、期间和之后保护网络 。 思科 从 整体上考虑安全需求， 并 确保覆盖所有基础 设施 ， 实现端到到的网络安全，使 客户 得网络运营 更 加 轻松 。 思科 还有云集全球安全专家的 Talos， 通过分析恶意软件、漏洞、入侵行为以及最新趋势，提供业内最全面和主动的安全与威胁情报解决方案 。 最后 非常 重要的是， 实现 5G云原生、全解耦的技术环境时，不仅 涉及 南北向的开放接口互联，还涉及东西向的软件集成，这 对 运营商在技能、部署和运营方面提出了极大的挑战，思科 通过提供专业服务和 分步演进 计划使部署变得 更 加 容易，我们的专业知识和资源 能够 帮助 运营商 更快 、更成功地 进 入 5G新时代 。 思科 5G领域的 总体 技术创新 如下图 所示 。 白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 思科全球 5G部署成功案例 思科 5G解决方案，在全球已经开始部署，越来越多的客户（如下图） 正 在其 5G网络 项目 中 部署 思科的移动核心网 、 IP承载网络、 SON以及 SPWIFI等解决方案。 您也可以点击以下的链接，来进一步了解部分公开的客户案例。 Rakuten: 思科助力日本乐天构建云化开放 5G平台 Verizon: 三星及思科团队与 Verizon一起部署第一个多厂商互联的 5G试点 Orange: 欧洲第一个多厂商 5G固定无线接入实验 三星与思科合作在罗马尼亚为 Orange演示 5G增强的家庭娱乐以及智慧城市新应用 5G Rural First: 思科和 29家合作伙伴在 英国 不列颠群岛推出 “大规模 ”农村 5G试验 Spark:Spark与思科达成开发协议推动 5G发展 T-Mobile: T-Mobile选 择思科 实现全国的 虚拟分组核心 SFR: SFR 5G广播试验 Department of Telecommunications (DoT): 思科与 BSNL团队一起推广 5G 白皮书 2019 思科及其附属公司 .版权所有。 总结 思科 5G解决方案的宗旨是 IT化和互联网化，这正是 5G所需要的。 思科多年在云、 IP路由、 分组 核心、服务边缘、接入网络、物联网和安全方面多年经验，对 IT系统开源和运营商客户需求的深入理解，可助力运营 商重分发挥 5G潜力，切入垂直行业。 思科的融合架构、自动化方面的解决方案，可帮助运营商 缩短业务提供时间和 节省运营成本。 思科一直是可信赖的 创新 合作伙伴，思科在 5G 领域拥有多项关键技术发明（如承载网的SegmentRouting等），具有世界领先的 IT产品、占据全球领先的市场份额和与时俱进的创新文化 思科 5G解决方案在全球拥有众多客户成功案例， 积累了大量的全球最佳实践 。 现在就 与思科 取得 联系，了解 思科 5G解决方案如何让您在 5G网络的演进中赢得先机。