烽火范志文詳解5G承載新訴求：FitHaul為5G成功鋪平道路

　Iccsz訊 5G作為當前ICT業(yè)界最熱門(mén)的話(huà)題之一，代表了人們對未來(lái)生活的憧憬與向往。它將把歷代移動(dòng)通信以人為核心的連接延伸向萬(wàn)物互聯(lián)，推動(dòng)數字化社會(huì )的全面到來(lái)，并從根本上改變整個(gè)世界的運轉方式。

　　“5G成功、承載先行”，承載網(wǎng)絡(luò )是影響到5G產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵因素。但在同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò )需求和網(wǎng)絡(luò )架構相對以往的2G/3G/4G也將發(fā)生很大變化，帶寬、時(shí)延、時(shí)間同步等多方面功能和指標的更高訴求，都給承載網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了巨大的挑戰——隨著(zhù)5G腳步漸近，已經(jīng)是時(shí)候為此做好準備。

　　在2017世界移動(dòng)大會(huì )·上海期間，烽火通信以“5G聯(lián)接、云網(wǎng)承載”為主題，發(fā)布了面向5G的FitHaul全新承載解決方案，充分展現其泛在、超寬、極簡(jiǎn)、隨需的構網(wǎng)理念。這亦是烽火作為ICT主流廠(chǎng)商，推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)化的重要實(shí)踐。

　　烽火通信網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)出線(xiàn)總裁范志文

　　“烽火的定位是5G時(shí)代光網(wǎng)承載的使能者、推動(dòng)者和運營(yíng)商首選合作伙伴，這也是我們作為光通信專(zhuān)家的產(chǎn)業(yè)責任。”在發(fā)布會(huì )后的媒體專(zhuān)訪(fǎng)中，烽火通信網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)出線(xiàn)總裁范志文向記者表示。他指出，正如FitHaul 5G承載解決方案所展示的，烽火無(wú)論在超高速傳輸(400G/1T)、超大容量、硅光子集成、高精度時(shí)鐘同步，還是在新型以太網(wǎng)接口、SDN/NFV等方面均持續投入、提前布局，將會(huì )與同行一起為5G時(shí)代中國在世界范圍內實(shí)現“5G引領(lǐng)”的戰略目標貢獻力量。

　　5G成功承載先行

　　以往的2G/3G/4G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)深刻地改變了人們的生活，而5G將更進(jìn)一步，在為個(gè)人移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)體驗帶來(lái)革命的同時(shí)，將開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)下的全行業(yè)數字化。其與云計算、大數據、人工智能、虛擬增強現實(shí)等技術(shù)的深度融合，將成為社會(huì )進(jìn)步的基石與源動(dòng)力。

　　根據IHS年初最新發(fā)布的報告顯示，到2035年，5G將在全球創(chuàng )造12.3萬(wàn)億美元經(jīng)濟產(chǎn)出;而僅5G價(jià)值鏈就將創(chuàng )造3.5萬(wàn)億美元產(chǎn)出，同時(shí)創(chuàng )造2200萬(wàn)個(gè)工作崗位;5G價(jià)值鏈平均每年將投入2000億美元，持續拓展并增強網(wǎng)絡(luò )和商業(yè)應用基礎設施中的5G技術(shù);2020年至2035年間，5G對全球實(shí)際GDP增長(cháng)的貢獻預計將相當于一個(gè)與印度同等規模的經(jīng)濟體。也因此，中國、美國、歐洲、日韓在內的主要經(jīng)濟體均在加速推進(jìn)5G的試點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)化。

　　“在這樣一個(gè)時(shí)間節點(diǎn)，借助移動(dòng)世界大會(huì )這樣一個(gè)具有全球性影響力的平臺來(lái)發(fā)布5G承載解決方案可謂正當其時(shí)，讓業(yè)界了解到5G承載已經(jīng)就緒。”范志文表示，作為與5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )配套的底層基礎，承載網(wǎng)絡(luò )相當于5G端到端高速公路，其技術(shù)上是否可行直接決定了5G網(wǎng)絡(luò )部署的速度和規模，必須提前做好規劃布局。

　　隨著(zhù)技術(shù)方案的迅速收斂，預計3GPP第一個(gè)5G版本協(xié)議R15將于2018年6月完成，主要聚焦eMBB場(chǎng)景;第二個(gè)版本協(xié)議R16將于2019年12月完成，滿(mǎn)足ITU定義的全部場(chǎng)景需求。在我國，IMT-2020(5G)推進(jìn)組也已牽頭制定了包括技術(shù)研發(fā)試(2015-2018年)和產(chǎn)品研發(fā)試驗(2018-2020年)兩個(gè)大階段的試點(diǎn)計劃。當前，階段一的“單基站性能和網(wǎng)絡(luò )設備測試”已經(jīng)在北京懷柔進(jìn)行，今年9月即將進(jìn)入包含“5G系統的組網(wǎng)技術(shù)性能測試、5G典型業(yè)務(wù)演示”的下一步驟，“屆時(shí)就需要承載網(wǎng)絡(luò )的配合”。

　　而根據烽火綜合全球各國、各大運營(yíng)商計劃和標準化進(jìn)程判斷，2017年5G的焦點(diǎn)是架構設計和技術(shù)驗證、2018年進(jìn)行互操作的預商用試點(diǎn)、2019年進(jìn)行大規模預商用試點(diǎn)、最終為2020年及以后的大規模正式商用做準備。

　　5G承載新訴求全解讀

　　2015年，ITU正式定義了5G的三類(lèi)典型應用場(chǎng)景，包括eMBB(型移動(dòng)寬帶增強)、mMTC(大規模物聯(lián)網(wǎng))、uRLLC(超高可靠超低時(shí)延通信)，由此演繹描繪的未來(lái)生活令人期待不已——一方面，5G將為用戶(hù)提供超高清視頻、下一代社交網(wǎng)絡(luò )、浸入式游戲等更加身臨其境的業(yè)務(wù)體驗，促進(jìn)人類(lèi)交互方式再次升級;另一方面，5G將支持海量的M2M通信，以智慧城市、智能家居等為代表的應用場(chǎng)景與移動(dòng)通信深度融合，預計將有千億量級的設備接入5G網(wǎng)絡(luò )。更重要的是，5G還將以其超高可靠性、超低時(shí)延的卓越性能，引爆車(chē)聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)醫療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用。

　　為支撐上述這些關(guān)注點(diǎn)不同的愿景與目標的實(shí)現，5G對承載網(wǎng)絡(luò )的要求也較之歷代移動(dòng)通信有著(zhù)顯著(zhù)差異和提升，烽火基于與業(yè)內標準組織、運營(yíng)商的研究分析，將之歸納為網(wǎng)絡(luò )架構、帶寬、時(shí)延、時(shí)鐘同步及業(yè)務(wù)靈活調度。

　　范志文細數說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )架構在5G時(shí)代的主要變化包括核心網(wǎng)全面云化，從集中式演變?yōu)榉稚⑹?采用C-RAN架構以實(shí)現靈活的無(wú)線(xiàn)資源管理和功能部署，滿(mǎn)足移動(dòng)邊緣計算的需求;理論上基站覆蓋半徑更短、密度更大，對熱點(diǎn)高容量地區還會(huì )采用超密集組網(wǎng)。這些變化也對承載領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響，核心網(wǎng)業(yè)務(wù)錨點(diǎn)下移，回傳網(wǎng)絡(luò )更加扁平化;C-RAN架構帶來(lái)更多的前傳訴求，前傳網(wǎng)絡(luò )要滿(mǎn)足低成本、靈活組網(wǎng)的需求;光纖進(jìn)一步下移，需要部署更多的承載節點(diǎn)。值得注意的是，由于5G將推動(dòng)運營(yíng)商參與到全行業(yè)的數字化轉型中，其所面向的應用場(chǎng)景也將呈爆發(fā)式增長(cháng)，為支持一張物理網(wǎng)絡(luò )同時(shí)面向不同的應用，網(wǎng)絡(luò )切片成為必須。

　　根據標準定義，5G基站帶寬均值將超過(guò)1Gbps、峰值更是超過(guò)10Gbps，無(wú)論對前傳網(wǎng)絡(luò )還是回傳網(wǎng)絡(luò )均提出了很高的帶寬要求。業(yè)務(wù)層面，當前IEEE等標準組織正在進(jìn)行25GE、200GE和400GE等新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接口定義;傳輸層面，當前100G已在干線(xiàn)、城域層面廣泛部署，未來(lái)將進(jìn)一步通過(guò)現網(wǎng)平滑升級演進(jìn)至100G。

　　為滿(mǎn)足VR/AR、高清視頻等eMBB場(chǎng)景需求，要求業(yè)務(wù)時(shí)延由端到端20ms縮減到端到端2ms以?xún)?。業(yè)界現今正聚焦通過(guò)采用高速業(yè)務(wù)接口、大容量節點(diǎn)設備并結合優(yōu)化的處理器架構等技術(shù)，來(lái)實(shí)現低時(shí)延轉發(fā)。同時(shí)，5G時(shí)代由于載波聚合、多點(diǎn)協(xié)同、5G超短幀結構、高精度定位等新技術(shù)的應用，要求基站間滿(mǎn)足百納秒級的超高精度，5G系統端到端定時(shí)誤差預算要求在±130ns以?xún)?、高精度局部定位要求?plusmn;10ns。

　　此外，面向5G提供端到端服務(wù)的關(guān)鍵，在于解決下一代無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )中多種異構資源的聯(lián)合調度與高效適配，即解決業(yè)務(wù)接入過(guò)程中的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、前傳網(wǎng)絡(luò )、回傳網(wǎng)絡(luò )、數據處理網(wǎng)絡(luò )之間的高效互通，打通無(wú)線(xiàn)接入側、匯聚側與核心側的數據傳輸通道。通過(guò)引入SDN，可以實(shí)現控制層面和轉發(fā)層面的解耦，使網(wǎng)絡(luò )更開(kāi)放，從而靈活支撐上層業(yè)務(wù)和應用。

　　FitHaul：5G承載無(wú)憂(yōu)

　　本次大會(huì )期間，烽火正式發(fā)布了FitHaul 5G承載解決方案。該方案是業(yè)界首個(gè)聚焦于5G承載領(lǐng)域的解決方案，體現了烽火作為光通信專(zhuān)家在相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)先實(shí)力與沉淀。

　　范志文告訴記者，為滿(mǎn)足5G時(shí)代eMBB、uRLLC、mMTC三類(lèi)典型應用場(chǎng)景在“大帶寬、低時(shí)延、高精度、安全性、移動(dòng)性、廣覆蓋、低功耗”等多個(gè)方面的差異化訴求，FitHaul 5G承載解決方案提出構建以數據中心(DC)為核心的云化網(wǎng)絡(luò )架構，引入FlexE、B100G、SR、SDN、eClockSync等5G承載的關(guān)鍵技術(shù)，為用戶(hù)提供更低時(shí)延、更高精度、更靈活的網(wǎng)絡(luò )承載和業(yè)務(wù)感知。

　　“‘5G聯(lián)接、云網(wǎng)承載’是我們解決方案的靈魂，本質(zhì)是基于SDN技術(shù)、NFV技術(shù)、云平臺技術(shù)來(lái)構建面向5G的承載網(wǎng)，有三個(gè)云化、解耦、軟件化內涵。首先5G將實(shí)現全業(yè)務(wù)的云化，其背后這些設備也將池化、交換局會(huì )DC化，要求打造一張DC互聯(lián)、‘網(wǎng)隨云動(dòng)’的承載網(wǎng)絡(luò );不僅如此，烽火認為應在控制面集中部署簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )、用戶(hù)面功能則貼近用戶(hù)部署，從而提供最佳的業(yè)務(wù)體驗;軟件化提供網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放，面向DevOPS為新業(yè)務(wù)創(chuàng )新提供全業(yè)務(wù)生命周期的開(kāi)發(fā)、測試、上線(xiàn)和運營(yíng)一體化環(huán)境和管理平臺，更好地促進(jìn)業(yè)務(wù)創(chuàng )新。”他展開(kāi)道。

　　FitHaul 5G承載解決方案集中展示了烽火對5G時(shí)代承載網(wǎng)絡(luò )發(fā)展方向的思考與洞察。比如針對超低時(shí)延，烽火在設備轉發(fā)方面基于“不同特性業(yè)務(wù)適配不同最短路徑的”思路，創(chuàng )新性地引人FlexE Shim層交叉、低抖動(dòng)隊列、TSN MAC、Cut-through等技術(shù)實(shí)現超低時(shí)延轉發(fā);在線(xiàn)路傳輸時(shí)延優(yōu)化方面，基于與上海電信的深入合作提出Mesh化立體組網(wǎng)并結合光電混合交叉技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò )架構和拓撲上有效降低線(xiàn)路傳輸時(shí)延。

　　針對超高精度時(shí)鐘同步，烽火在系統上全面優(yōu)化時(shí)鐘布局，對系統內部時(shí)鐘信號延時(shí)進(jìn)行精確測量和補償，提高同步系統內同步精度，消除時(shí)鐘信號同步和發(fā)送的誤差;架構上采用全新時(shí)鐘芯片平臺方案和雙時(shí)鐘互視構架，為時(shí)間同步提供高穩定、高可靠的時(shí)鐘基礎。具體技術(shù)上，烽火突破時(shí)間戳技術(shù)設計出精度優(yōu)于±1ns的時(shí)間戳單元，能夠極大降低時(shí)鐘測量誤差;通過(guò)超高精度同步算法，完成最終的時(shí)鐘信號同步調整，實(shí)現單節點(diǎn)時(shí)鐘同步精度優(yōu)于±5ns。

　　面向不同垂直行業(yè)的差異化訴求，現實(shí)中不可能為每一個(gè)應用場(chǎng)景部署一張獨立網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )切片將在5G發(fā)展中扮演重要角色。烽火通過(guò)引入FlexE技術(shù)實(shí)現了一張物理網(wǎng)絡(luò )對不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)的承載，可以做到在硬件資源上共享同一個(gè)端口同一根光纖鏈路，而轉發(fā)面互相硬件隔離互不影響。

　　同時(shí)，FitHaul 5G承載解決方案是FitNet云網(wǎng)一體化整體解決方案面向5G的應用，延續了FitNet泛在、超寬、極簡(jiǎn)、隨需的特性。范志文對此也進(jìn)行了解讀，泛在，即光無(wú)所不在，網(wǎng)絡(luò )全覆蓋、業(yè)務(wù)全連接，以一體化平臺實(shí)現前傳、中傳和回傳業(yè)務(wù)統一接入與承載;超寬，提供從25G、100G到N*100G、N*400G全場(chǎng)景的大容量管道，同時(shí)具備超低時(shí)延、超高精度、綠色低功耗新內涵;極簡(jiǎn)，FlexE實(shí)現業(yè)務(wù)歸一化承載，SDN與SR實(shí)現面向客戶(hù)的敏捷服務(wù)提供，讓網(wǎng)絡(luò )建、維、管極致簡(jiǎn)化;隨需，FitHaul與5G云高度協(xié)同，實(shí)現帶寬、網(wǎng)絡(luò )、策略隨需。

　　在承載網(wǎng)絡(luò )架構轉型實(shí)踐方面，烽火還助力上海電信部署了全球規模最大的OTN+ROADM光電混合交叉城域POTN網(wǎng)絡(luò )，該網(wǎng)絡(luò )的建設以DC業(yè)務(wù)為核心構建大容量、低時(shí)延、高可靠的城域光傳送網(wǎng)絡(luò )，為5G承載網(wǎng)絡(luò )的構建提供了借鑒思路。

　　廣泛合作云網(wǎng)一體

　　“承載網(wǎng)絡(luò )面向5G的發(fā)展，需要匯聚眾力、共同推動(dòng)，烽火已經(jīng)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游展開(kāi)了廣泛合作。”范志文表示，我國“十三五”規劃綱要中明確提出“積極推進(jìn)第五代移動(dòng)通信(5G)和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)研究，啟動(dòng)5G商用”，烽火是“新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)”專(zhuān)項中“5G網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)”項目主要成員單位之一。目前，烽火已經(jīng)與中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通，以及西班牙電信、MegaFon、馬來(lái)西亞電信等領(lǐng)先運營(yíng)商就5G承載解決方案和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了廣泛、緊密的探討與合作，并根據運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )各自特點(diǎn)和訴求形成了有針對性的解決方案。

　　據介紹，承載網(wǎng)絡(luò )相關(guān)標準主要由ITU-T、IEEE、OIF三大標準組織進(jìn)行制定，其中業(yè)內普遍認為5G時(shí)代普遍會(huì )被采用的25GE、400GE以太網(wǎng)標準接口由IEEE牽頭制定，預計2018年發(fā)布;支撐5G承載網(wǎng)物理層切片的FlexE相關(guān)標準由OIF牽頭制定，其中FlexE 1.0版本已在2016年發(fā)布，針對5G應用場(chǎng)景的FlexE2.0版本預計在2018年發(fā)布;5G承載所需的超100G業(yè)務(wù)映射、成幀相關(guān)標準G.709當前已發(fā)布G.709V5中間版本，正式版本將在2018年發(fā)布。

　　烽火歷來(lái)積極參與到ITU-T、IEEE、OIF標準工作中，為之作出貢獻。2017年初，烽火外籍專(zhuān)家牽頭向OIF提交了“OIF2017.180.00”，該提案旨在將FlexE 1.0標準擴展至5G應用領(lǐng)域，并完善應用于未來(lái)超100G速率;同時(shí)，為將FlexE由當前的承載管道變成組網(wǎng)技術(shù)，烽火通過(guò)研究擬對現有標準進(jìn)行擴充使其成為涵蓋OAM和保護方案在內的組網(wǎng)應用技術(shù)。

　　范志文還表示，烽火立足ICT轉型戰略，布局SDN、NFV以及云計算技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )重構。在5G時(shí)代，除了提供面向5G的大容量低時(shí)延廣泛連接的基礎承載網(wǎng)絡(luò )，還將在新業(yè)務(wù)領(lǐng)域結合烽火自研云平臺和通用基礎設施部署虛擬化網(wǎng)元設備，融合FitNet、FitOS、FitCloud三大解決方案形成整體的網(wǎng)隨云動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò )解決方案，提供基于通用基礎設施的NFV虛擬化邊緣路由CERS，并在網(wǎng)絡(luò )的智能管控、協(xié)同編排提供商用高性能的SDN控制器、NFV編排器，為用戶(hù)提供高效敏捷的云網(wǎng)協(xié)同、隨選網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。

　　烽火作為云計算開(kāi)源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的首批理事會(huì )員，自主研發(fā)了基于OpenStack的FitCloud云平臺，可提供包含云基礎設施、云應用、大數據在內的多樣化服務(wù)，定位于運營(yíng)商、行業(yè)等價(jià)值客戶(hù)，實(shí)現IT基礎設施和上層應用的解耦，做到真正的開(kāi)放和融合，從而創(chuàng )造更多價(jià)值。目前，其云平臺、云服務(wù)已應用于運營(yíng)商及多家政企客戶(hù)，充分整合產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節、全面調用硬件設備、軟件服務(wù)、計算存儲、網(wǎng)絡(luò )路由、通信設備、技術(shù)平臺、安全保障等各類(lèi)資源，實(shí)現從信息化基礎設施到平臺技術(shù)服務(wù)，再到智慧政務(wù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧民生等各類(lèi)應用的全面發(fā)展。