中兴通讯核心网规划总监: 曹炜
5G未来，5G已来。5G相对4G将是一次颠覆性的技术创新，将是整个社会数字化转型的基石。在5G时代，单一的物理网络已经无法满足各种垂直行业的SLA（Service-Level Agreement服务等级协议）需求，其个性化、差异化的业务需求催生了5G网络切片技术的产生。运营商可以将其运营的网络划分为多个切片，每个切片是一个完整的逻辑网络。各个切片可以提供给不同的用户来使用，切片之间是完全隔离的，互不影响。
如下图所示，网络切片可以将网络资源灵活分配，网络能力灵活组合，基于一张5G网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网络，提供面向不同场景的按需定制网络服务。
图1：网络切片架构图
为了适应新的变化，支持网络切片，同时满足将来5G网络的多样化需求，5G核心网架构也发生了创新性的转变。
5G核心网引入有利于垂直行业对接的服务化架构，以服务化的接口代替传统的点对点接口，并且实现了控制面和用户面的分离；同时5G核心网将数据管理功能独立，采用独立的数据层实现应用与数据分离架构，通过应用的无状态设计思路，以达到快速弹性、高可靠性的网络要求。
为了实现统一的数据层，3GPP定义了两个NF（Network Function网络功能），分别为UDR（Unified Data Repository结构化数据存储）和UDSF（Unstructured Data Storage Function非结构化数据存储）。UDR用于存储用户的签约数据、静态签约策略数据、以及NEF（Network Exposure Function网络能力开放功能）的能力开放数据等。UDSF用于存储5G核心网内各网络功能所产生的用户会话信息、状态信息、链路信息等，为特定NF或者NF组使用。
网络切片为了满足5G网络多样化需求，要求统一的数据层能够提供差异化的服务。为了使统一数据层达到以不变应万变的要求，中兴通讯推出了统一云化数据层CUDR（Cloud Unified Data Repository）解决方案。
中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案
中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案旨在通过成本经济的硬件和高效自动化创建，为下一代电信云提供敏捷的信息基础设施。该方案在基于业界领先的USPP（统一用户配置平台）架构上，借鉴了服务全球近200家运营商的经验，采用微服务设计理念，满足3GPP对数据服务的要求，构建面向5G、云化的融合开放数据层。
中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案，既支持3GPP标准所定义的5G网络的UDR和UDSF功能，又完全兼容2/3/4G网络的UDC功能，灵活满足运营商不同的部署需求。在传统4G时代，中兴通讯的UDC产品采用了先进的分布式架构，支持原子级应用融合技术，支持多级保护以及分层存储等技术，同时与虚拟化云化技术相结合，已经处于行业领先地位。此次中兴通讯推出的CUDR产品采用了先进的服务化设计思路，同时支持结构化数据和非结构化数据两种数据引擎，可以灵活的进行服务编排部署，提供可靠的安全机制，完美应用于网络切片场景，最终达到助力运营商实现网络转型，打造更加智能、更加灵活的高稳定性电信网络。
中兴通讯CUDR解决方案的主要亮点包括：灵活的部署模式、高可靠和安全、高性能，超大容量、丰富的数据分析和挖掘、智能运维等几个方面。在灵活的部署模式和数据安全两方面，该方案与网络切片关系密切。
● CUDR可实现灵活部署
一方面，在CUDR中，结构化数据和非结构化数据引擎采用了两种不同的数据引擎服务，两种服务可以实现按需灵活部署。CUDR既可服务于单NF，也可同时服务于多个NF；既可服务于多个同类型NF（UDR或UDSF），也可服务于不同类型NF（UDR+UDSF）；另一方面，CUDR基于分布式的架构机制，网络编排中心可以根据不同网络切片的需求，将CUDR实例节点灵活的进行部署。基于应用场景，CUDR既可以集中部署，也可以与NF就近部署以满足URLLC场景。如将CUDR实例部署在网络的中心节点，实现大容量的用户数据集中管理，或者将CUDR实例部署在网络的接入节点，配合其他网络功能完成数据快速存取，减少网络时延，提升用户体验。
● CUDR可实现切片的安全隔离
为了满足切片的安全隔离需求，CUDR可以通过数据库多实例或者多租户的机制来进行数据隔离。
一方面， CUDR可以创建多个分布在不同节点上的数据库实例，不同的实例服务于不同的网络切片；另一方面，CUDR可以作为公共NF服务于多个切片，在同一数据库实例下，CUDR可以创建多个租户，每个租户具有不同的权限，相互之间逻辑资源隔离，不同的网络切片间或同一切片内的不同网络功能NF可以使用不同的租户进行数据组织和访问。CUDR可实现数据存储隔离，数据访问隔离；操作维护隔离，数据升级互不影响；单独生命周期管理，弹缩互不影响。并且CUDR内部可以根据数据的类型，服务要求等自动规划、部署数据实例的节点分布、容量信息、负载均衡等等，从而保证数据的隔离性、可靠性、完整性等等。
图2：CUDR架构图
中兴通讯CUDR解决方案，面向5G未来，专为网络切片打造独立的数据层，可胜任未来千差万别的行业应用需求，助力推动运营商网络革新。
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