目前5G已成業界熱議話題,在即將到來的萬物互聯時代,5G是非常關鍵的技術。且5G相比4G,業務場景多種多樣,對5G承載網帶來巨大挑戰。5G傳輸,承載先行并不僅僅是一個口號。當前5G承載網的部署時間已經十分緊迫,中國移動作為創新推出SPN(切片分組網)技術的運營商,肩負著更重要的使用,因此中國移動正加班加點,只爭朝夕,不斷推動5G承載網的商用進程。
日前,中國移動研究院蔡謙在接受移動Labs采訪時表示,在產業鏈各環節合作伙伴的通力協助下,SPN試點已經具備網絡環境,將于近期開始面向端到端的關鍵功能及技術驗證,形成端到端網絡能力。2019年,將進一步開展面向商用的規模試點測試。
中國移動研究院蔡謙
變革窗口,5G承載如何邁過四道坎
隨著4G網絡的成熟商用,移動寬帶正逐漸改變著人們的生活。與此同時,5G的腳步聲越來越近,5G標準制定和關鍵技術研究也逐步加速。5G之路,承載先行,承載網作為連接無線、核心網的端到端網絡,在5G商用之路上的重要性不言而喻。那么,5G承載網到底面臨哪些需求和挑戰呢?
“帶寬是對5G網絡影響最大。”蔡謙對移動Labs表示,“LTE 4G基站空口帶寬20Mhz-60Mhz,5G NR基站帶寬將達到或超過100Mhz,5G帶寬的需求將是4G的十多倍,現網的速率體系將成為升級的瓶頸。由于運營商的建網投資不可能隨著帶寬線性增長。因此,承載網需要提供高性價比的大帶寬能力,保持運營商的平穩投資。” |
相對于TD-LTE,長遠來看5G三大業務場景對承載網有許多剛性要求。此外,由于設備面臨更新換代,新技術涌現。業界普遍認為5G承載技術變革窗口來臨 。然而從發展來看,一直有四大因素影響著5G傳輸網架構。
據蔡謙介紹,中國移動對5G業務需求以及技術發展做了深入的研究,對5G承載網提出了三個10倍的需求:容量提升10倍、性能提升10倍、每bit/s成本降低掃現在的1/10。為此,中國移動創新提出了切片分組網SPN,分別在物理層、鏈路層和轉發控制層采用創新技術,滿足包括5G業務在內的綜合業務傳輸網絡需要。”
需求和技術共同推動5G傳輸重構
“技術要推進,首先要有需求驅動。”蔡謙指出,SPN的產生主要面對的是整個傳送網。5G與下一代傳送網的急切需求以及技術的發展共同推動5G傳輸重構,也構成了SPN的兩大驅動力。
從2016年開始,中國移動就已經啟動相關技術研究,從需求到技術方案選擇,直至形成最終的決策,每一個環節都會經過多輪的內部討論、專業之間的PK。由于下一代傳輸網以5G承載為核心,兼顧家客、集客業務綜合承載,在中國移動看來SPN是打造未來統一高效綜合業務傳輸網絡的優選方案。
“一方面,中國移動的4G傳輸網是基于PTN的,由于SPN基于以太網傳輸架構,繼承了PTN傳輸方案的功能特性,并進行增強和創新,滿足5G各種需求。”蔡謙指出,另一方面,SPN也非常吻合產業界發展情況。“SPN希望充分利用以太網生態鏈,在光層推動采用以太網化的光接口,在電層與通用電信級以太網應用共享芯片,達到較高的性價比。” |
蔡謙表示,“SPN整個技術分為三層架構,通過一種技術解決5G的六大挑戰,滿足各種新需求。切片傳送層STL可以實現切片物理層編解碼,采用高性價比25GE、50GE、 100GE 、200GE、400GE等大容量以太網接口,并支持彩光DWDM;切片通道層SCL實現切片以太網通道的組網處理,支持低時延轉發,網絡切片硬隔離等;切片分組層SPL則通過SR-TP、MPLS-TP實現分組數據的路由處理,支持靈活連接,滿足L2/L3 VPN, CBR業務要求。”
針對大三層問題,SPN引入SR-TP實現科管可控的L3隧道,構建端到端L3的部署業務模型,并引入高性能集中管控L3控制平面;針對分片和極低時延業務,SPN引入FlexE接口及融合交換架構。與此同時,SPN通過管控融合SDN平臺,實現對網元物理資源,如轉發、計算、存儲等資源,進行邏輯抽象和虛擬化形成虛擬資源,并按需組織形成虛擬網絡,呈現“一個物理網絡、多種組網架構”的網絡形態。
蔡謙指出,SPN可以實現前傳、中傳、回傳統一承載。對于中傳/回傳方案,可采用同一張網統一承載中傳/回傳,滿足不同RAN側網元組合需要,通過FlexE通道支持端到端網絡硬切片;下沉L3功能至匯聚層甚至接入層;接入層引入50GE(BIDI),核心匯聚層引入100G/200G彩光方案。在前傳中,蔡謙認為對于接入光纖豐富的區域建議采用光纖直驅的方案承載,對于接入光纖缺乏、建設難度高的區域,可考慮采用前傳SPN彩光方案承載。
5G傳輸已就緒,SPN“朋友圈”日益壯大
網絡轉型與5G,無論是在技術能力層面,還是在管理運營模式層面,都給運營商帶來了極大挑戰。中國移動在選擇合適自身網絡特性、發展規劃的技術SPN的同時,也積極參與引導產業鏈,聯合推動相關技術的應用。
“目前,SPN已形成國內外廠家廣泛參與的良好產業形勢。中國移動已于近期實現SPN多廠家互通。”蔡謙指出,“在產業鏈各環節合作伙伴的通力協助下,SPN試點已經具備網絡環境,將于近期開始面向端到端的關鍵功能及技術驗證,形成端到端網絡能力。2019年,將進一步開展面向商用的規模試點測試。” |
“從2017年10月至2018年8月,中國移動完成SPN實驗室測試環節。據蔡謙介紹,“實驗室測試環節完成主要傳輸設備廠家——華為、中興、烽火SPN實驗室測試,包括了5G回傳、前傳多類型SPN設備,其中前傳設備2類(客戶側設備和局端設備),回傳設備3類(接入層、匯聚側和核心側設備),共12款,近百臺SPN設備 。實驗室測試內容包括了SPN功能測試和SPN組網測試,覆蓋了SPN技術體制SPL層、SCL層和STL層的關鍵技術功能點,完成測試用例6大類,100多大項 。”
今年6月開始,SPN已經從實驗測試轉向規模試驗的測試。“從目前前期的測試來看,主要的廠商都滿足我們的要求,2018年Q4開始,整個實驗室測試會轉向SPN傳輸的現網城市,在廣州、杭州、上海、武漢、蘇州五大地市進行測試。”
全球5G競賽已經開始,各大通信運營商都在努力爭取5G話語權,但要在短期內從標準到實現商用絕非易事。在標準方面,中國移動在國際標準ITU-T、行業標準CCSA、企業標準推進5G傳輸SPN,在ITU-T、CCSA立項SPN,并完成制定5G傳輸技術規范、測試規范。
但這還遠遠不夠。由于三大運營商的4G承載網絡現狀存在差異,因此5G承載的技術演進路線會有所不同,技術方案選擇的決定因素需重點考慮網絡綜合成本和產業成熟度。蔡謙呼吁,中國的運營商和企業應該著眼大局,形成合力。
俗話說,朋友多了路好走,蔡謙表示,“中國移動5G傳輸已經準備就緒,SPN即將開啟承載新時代。”實際上,這也可以從目前SPN日益壯大的朋友圈窺見一斑。
THE END
在芯片方面,華為、中興、烽火完成自有芯片研發,博通、Centec等發布SPN芯片。在模塊方面,多個國內和國際廠商已經推出大容量灰光、彩光模塊。在測試儀表方面,主流儀表廠家發布支持SPN測試儀表,思博倫、IXIA、VIAVI等支持SPN測試。中國移動SPN技術因其卓越的功能和性能贏得了業界的關注,多個國外運營商和設備商對SPN表現出濃厚興趣。
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