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中国移动韩柳燕:希望能够真正把光层的技术应用起来

中国移动研究院网络与IT技术研究所项目经理韩柳燕在5.17世界电信日大会介绍了5G承载的SPN关键技术、标准化和应用进展。

作者:移动Labs原创|2019-05-17 11:05

2019年已成为5G商用元年。5G商用,承载先行,承载能否满足5G网络要求将直接影响到5G商用进程。随着5G商用的加速,业界对5G承载的关注度也越来越高。

作为“5.17世界电信日大会”重磅分论坛之一,“2019 5G承载技术标准与产业研讨会”于5月16日在北京新世纪日航酒店拉开帷幕。本次研讨会邀请了中国信通院、三大运营商以及华为、中兴等产业链厂商汇聚一堂,共庆世界电信和信息社会日的同时,以“承载铺路,5G启程”为主题,全面展示5G承载产业发展图谱。

中国移动韩柳燕:希望能够真正把光层的技术应用起来

中国移动研究院网络与IT技术研究所项目经理韩柳燕在大会上介绍了5G承载的SPN关键技术、标准化和应用进展。她表示,希望光模块能够实现互联互通,降低整个网络的设备和光模块成本。此外,她指出,SPN具备低时延、大带宽、超高精度同步、灵活管控、网络切片等技术的能力,已形成端到端产业链,具备规模商用的条件。

以下为演讲全文

下面我向大家介绍一下5G承载的SPN关键技术、标准化和应用进展。

对于5G来说,5G三大业务场景以及未来的应用模式,对于无线空口来说100兆以上的频谱带宽会对于回传造成带宽的增大。核心网会有一些控制面和用户面的分离,控制面有可能集中化和云化部署,用户面UPF和MEC按需下沉。所有这些变化都需要传输网络的支撑和实现。对于传输网络来说就相应地在网络架构上对云化架构要形成改变,更加灵活的转发连接。在性能上,带宽、时延、同步方面都提出了更高和更苛刻的要求。所有这些需求的变化,驱动了5G传输技术和组网的革新和重构。

移动切片分组网SPN技术一开始设计就是面向5G需求提出来的。有几大架构特征。

  • 一是面向大带宽和灵活转发的需求,引入了三层灵活调度以及在底层光层支持WDM。这样从同一个技术体制和同一台设备上实现了三层到三层的融合转发能力。
  • 二是针对超低时延和垂直行业的隔离需求,融合了TDM和分组交换。
  • 三是支持SDN集中化的控制面,实现全局视角的业务建立和调度。SPN也兼容4G的PTN所有的分组功能,宾客引入了一个新的特性。首先由于TDM的特性更好地支持CBR业务,满足三层大网的需求。通过WDM可以更好地实现带宽的进一步扩展。

关键技术方面,SPN各个关键的技术特征,包括三层网络层、切片以太层、光层管控等层面的关键技术,保证了对5G的高效承载能力。下一步具备这些能力之后,怎么样把这些能力发挥出来,将业务和传输网络有机融合。***介绍一下我们在去年以及到今年在测试、在产业推动以及标准化方面的一些进展。

三层关键技术提供了SR—TP和SR—BE的隧道。SR—TP隧道用于面向连接的、点到点业务承载,提供基于连接的端到端监控运维能力。SR—BE隧道用于面向无连接的、Mesh业务承载,提供任意拓扑业务连接并简化隧道规划和部署。

第二层是切片以太层,主要特性是引入TDM的特性。首先通过TDM的时隙交叉,实现超低转发时延和硬隔离。在SE层实现了通道级的OAM,通过替换Idle块插入OAM实现通道层端到端的监视。

对于业务承载,我们需要端到端的质量可管和可控。SPN提供了层次化的OAM能力。首先在切片通道层通过替换Idle可以实现通道层的监视。在业务层我们推动实现了OAM,实现对业务流质量的直接检测,实现对不同层级业务端到端的质量监控。

考虑到光层穿通组网大约是小于450公里的要求而且希望光模块能够实现互联互通。对于整网的设备和光模块成本的降低,我们希望引入简化的ROADM。这些功能的简化,希望能够实现简化架构的OAM,比如通过多维的WSS级联简化为低维WSS+分光器/耦合器来实现。希望在今年试商用以及未来的规模商用中能够真正把光层的技术用起来。

讲一下超高精度的时间同步。面向协同业务端到端是正负130纳秒,对于时间服务器起标是正负200降低到的正负20,对于每一跳设备来说是从正负30降低到正负5纳秒。时间服务器主要的改进是引入了双频的卫星接收。对于SPN设备来说,涉及的是整个架构、模块、器件、芯片的选择,都会考虑内部时延的精确补偿等等。经过去年的实验室测试,已有的商用设备是可以满足这个精度要求的。对于同步组网来说,我们希望通过前面的光层技术,采用单纤双向来彻底消除组网的链路不对称性。核心汇聚层在引入采光之后,会引入GE的OLC通道来实现时间同步。对于同步网络大网的运维,在管控层面引入智能时钟的功能,解决同步网络的自动规划、自动检测以及故障定位等等问题。希望厂商能够在管控平台上集成这部分的功能。

介绍一下SPN的控制平台。移动现在对于5G的SPN网是管控一体的平台,云化的平台。管控的网络节点规模需要达到数十万级。管控层面提供的功能包括几方面。一方面是传统网关的配置管理;另外一方面在配置层面需要进行拓扑的收集,此外还有告警和性能的收集,告警和性能涉及到前面提到的OAM在管控层面的性能统计。

对于管控层面有两个方面需要进一步提升。一方面是进一步增强面对业务的智能运维能力,开通和维护各阶段的功能的增强。另外一方面是北向开口的统一。因为只有将传输资源开放,才能实现与业务的协同。

下面就从业务角度再来分析一下组网的需求。上午大家都提到未来的5G传输技术可能也是一个综合承载技术,它涉及的业务包括个人客户的业务、垂直行业类业务。个人客户业务包括基础通信业务语音类的,还有传统的移动数据的流量业务。对于垂直行业,包括现在的应用示范,包括大家在推的各种的业务平台类的下沉等等,提出了很多愿景,包括智慧医疗、智慧家庭、工业互联网、车联网等等。此外对于综合承载来说,还包括SPN可能承载的一些有限的集客业务等等。不同类型的业务对传输的需求可能侧重点会有一些不同,5G的垂直行业用户以及集客业务发展,除了大带宽传输所能提供的承载隔离性以及低时延和确定性时延将会成为未来的重要诉求。

SPN本身在前面的技术方面也提过,通过切片以太网的通道可以实现切片的硬隔离。通过分组业务的交换通道可以实现传统的软隔离。

我们提供这样的能力,这样的硬切片到底能带来什么样的好处,它主要有三个作用时延、抖动、丢包率。以时延来说,硬隔离可以做到单节点转发3微秒以下,软隔离经过优化以后可以做到10微秒。对于抖动来说,其它业务对这条业务的影响,对硬隔离来说可能是在百纳秒以内,对于软隔离抖动可能在数十微妙。拥塞情况下,硬隔离时延不变,没有丢包,但是软隔离会相应地产生一些影响,时延增大。对于硬切片来说无论拥塞前还是拥塞后时延是确定的,也没有丢包。但是软切片虽然没有丢包,但是时延会有变化。

今年是5G的试商用,刚刚有一些业务。当业务还没有那么多的种类发展起来的时候,分析可能的一些垂直行业的切片。一方面垂直行业会有一些基础的eMBB的行业切片,其次比较确定的是视频类的业务,也会给视频类的业务切片,来满足视频类的大带宽。此外还有一些特殊的行业业务,比如电网等等,对时延性和隔离有比较高的要求。初期可以以行业作为切片,对于eMBB业务来说可以预留一个叫大带宽的确始切片。对于同一台硬管道里同一行业不同用户来说,可以进一步采用TSN等处理机制来保证这些用户的确定性时延。

在今年的试商用各类业务应用示范中,也会逐步开展对于切片应用模式的探索。

***介绍一下实验室和现网试点的进展。2018年开始我们就在一直持续不断地进行实验室测试,包括对设备的全量测试,组织不同的SPN厂家的互通测试,以及在多个地市开展了百站规模的试点。通过测试验证了SPN本身的一些特性以及它的高性能。对5G三大业务承载和综合业务的承载能力。

互通方面也推动了相关设备、模块以及专门针对SPN特性的一些仪表功能的开发。可以说目前已经基本具备相应的产业链。联合业界在去年的光博会、移动合作伙伴大会上完成了厂家的互通,展示了这个产业链的成熟度。在去年的规模试点中完成了5G业务连接能力、切片能力、同步能力、管控等等各大能力的验证,而且进行了前传、回传以及核心网集中化干线传输的相应场景的测试。

***讲讲产业标准。SPN无论是国内还是国际,我们一直想把这个技术作为下一代5G承载的重要的标准化的技术。所以在ITU—T、OIF、IETF、IEEE等组织都开展了各种工作。去年ITU—T对新一代传送网标准进行了规范。OIF推动了FlexE2.8标准的立项。IETF制定了SPN分组层的相关标准。IEEE制定了前传接口标准1914.3RoE。这里面大部分标准还在制定中,希望能够联合产业界,联合各个单位能把这个标准很好地完成。

SPN具备低时延、大带宽、超高精度同步、灵活管控、网络切片等技术的能力,已形成端到端产业链,具备规模商用的条件。针对下一步5G试商用的规模商用5G承载需要面向eMBB和垂直行业用户,开放切片等组网特性,需要进一步推动业务和承载网络的有机融合。

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【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

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