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    關于5G承載趨勢的探討

    從2G、3G4G的應用,移動通信已經深刻地改變了人們的生活,但人們對更高性能移動通信的追求從未停止,為了應對未來爆炸性的數據流量增長、海量的設備連接和不斷涌現的各類新業務,第五代移動通信(5G)系統將應運而生。5G將從“以技術為中心”向“以用戶體驗為中心”轉變,應用場景將橫跨移動互聯網和物聯網,達成人與萬物智能互聯的目標,實現“信息隨心至,萬物觸手及”的愿景。

    隨著4G進入規模商用階段,面向2020年及未來的第五代移動通信(5G)已成為業界關注熱點,中興通訊根據于全球多個重要運營商合作的5G探討和研究的經驗總結,認為5G并不是一個單一的無線接入技術,也不是幾個全新的無線接入技術,而是多種新型無線接入技術和現有無線接入技術(4G后向演進技術)集成后的解決方案總稱。從某種程度上講,5G是一個真正意義上的融合網絡。相對于2G、3G以及4G技術來講,5G的概念是一個綜合的整體性范圍,它主要是“現有無線技術演進和開發補充性的新技術”,目標為構建長期網絡社會。從目前看,3G、4G、WiFi等無線接入技術都是5G的重要技術組成部分。

    5G對承載的挑戰

    移動回傳網絡伴隨著移動制式的不斷改造而升級,從最初的SDH剛性管道,逐步過渡到全IP承載,并向SDN方向的彈性網絡不斷演進。同時,移動互聯網和物聯網進一步規模發展后,新業務的應用對5G技術指標將提出更高的要求。

    1) 大帶寬:網絡帶寬的需求呈指數增長,單基站帶寬將達到Gbit/s數量級。

    2) 低時延:物聯網的應用對時延則提出了更高的要求,S1接口延時<2ms,X2接口延時<1ms,而4G的S1時延要求<10ms, X2時延要求<20ms。

    3) 超高精度時間同步:將采用MIMO和基站聯合發送技術,要求提供超高精度同步技術。

    4) SDN/NFV控制架構:實現網絡能力的開放,提供全新的運營模式和盈利空間。

    5) “網絡切片”化:針對具體場景需求進行功能剪裁及資源分片,并在其上進行各自的業務應用、業務控制,實現面向業務場景的按需適配的網絡架構,從而滿足5G多樣化場景的差異化需求。

    6) 網絡承載前移:對于前傳網的需求,從4G到5G的單扇區CPRI接口帶寬約提升160倍(頻譜帶寬提升10倍,天線數提升16倍)至1.6T;而5G的時延將下降到100us以下,以CPRI接口方式建設前傳網幾乎不可能。這種情況下,承載方案將面臨很大的挑戰。

    用戶體驗至上,提升產品價值

    中興通訊面臨這條誘惑而又冒險的道路,毅然投入到自主研發進程中來,我們的切入努力為5G用戶提供沖浪般的網絡體驗,5G承載網部分的演進也會跟上時代的步伐。

    設備端口數量和容量大大增加

    為了減小X2接口時延,接入層網絡從環網變成MESH化網絡,需要更多的光纖資源,接入層設備需要支持更多的線路端口和更大容量。中興通訊目前在ZXCTN 6000系列產品規劃上支持最大32個10G,支持最大8個40GE和2個100GE接口。

    在核心和匯聚層為了適應大容量的需求,需要設備支持線路400G接口,同時考慮到功耗和延遲的問題,分組和光的融合技術將成為關鍵,設備將支持L0-L3層功能,并通過SDN統一控制,計算出最優時延轉發路徑。中興通訊當前研發的成熟POTN產品ZXCTN 9000-E系列和ZXONE 9700系列將大有用武之地,未來的網絡需要實現L0到L3的業務級融合。

    時延驅動路由算法技術將廣泛應用

    5G承載網接入容量大,網絡拓撲呈現mesh狀,時延的在線測量和基于時延的路由計算將是5G承載的基本需求。中興通訊業界首個在SDN上實現時延驅動路由算法的廠家,時延驅動路由通過在線測量每對光纖跨端的延時值,可以計算出最小時延的端到端路由,并可以通過隧道OAM在線測量出路由的時延,如果時延值不滿足X2的延時要求,會提示運營商告警,調整光纜的路由滿足組網要求。

    同時中興通訊在同步技術上成果豐厚, 率先實現高精度的1588v2時間同步技術,并且通過和中國移動的長期合作,突破時鐘商用瓶頸,提出1588v2 OAM技術解決方案,研究硬件在線監測設備,解決光纖非對稱等問題,這些成果為5G超高精度同步技術研究提供了堅實基礎。

    SDN/NFV全面引入

    5G時代,運營商需要一個統一運營、統一部署和統一操作的網絡架構,RAN控制域、承載網控制域、核心網控制域三域協同,實現從“云、管、端”的全業務控制與運營。通過SDN/NFV技術的部署,優化數據傳輸路徑,控制業務數據靠近轉發云和接入云邊緣,有效降低網絡傳輸時延;通過構建面向業務的網絡能力開放接口,滿足業務的差異化需求并提升業務的部署效率;通過網絡編排與管理系統針對具體場景需求對網絡分片,實現一種面向業務場景按需適配的網絡架構;引入SDN技術,構建面向業務的網絡能力開放平臺。

    總結

    5G時代是一個萬物互聯的時代,網絡無時不在、無處不在。5G網絡需求和網絡架構相對4G也將發生很大變化,帶寬、時延、時間同步等多方面功能和指標,都將給傳送網帶來巨大的挑戰。中興通訊承載網產品總工趙福川博士表示,面對5G的挑戰我們已經做好了準備,在超大容量(400G/1T平臺)、高精度時鐘和SDN/NFV等方面已提前做好了布局,持續在移動回傳網絡設備深耕,繼續保持在5G Backhaul時代的領先地位。


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