面對5G時(shí)代萬(wàn)物互聯(lián)的多場(chǎng)景、差異化需求，5G的承載將迎來(lái)前所未有的機遇和挑戰，承載網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)的顛覆性變革也將勢在必行。
對于5G承載網(wǎng)絡(luò )，除了大帶寬技術(shù)，同時(shí)要考慮業(yè)務(wù)端到端、流量物理隔離、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò )保護等電信網(wǎng)絡(luò )需求。針對5G網(wǎng)絡(luò )的承載需求，中興通訊創(chuàng )新性地提出了Flexhaul解決方案。Flexhaul是全新一代面向5G承載的端到端網(wǎng)絡(luò )解決方案，提供基于SDN的從L3到L0的完整技術(shù)體系，架構如下圖1所示。Flexhaul方案在L3支持L2／L3VPN業(yè)務(wù)，在L2支持SR／MPLS技術(shù)，L1支持FlexE技術(shù)，并在標準的FlexE技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng )新和擴展，實(shí)現了L1層的端到端隧道FlexE Tunnel，提供L1的交換、OAM和保護； 在L0支持DWDM技術(shù)，提供了網(wǎng)絡(luò )的良好擴展性，確保了后續的平滑演進(jìn)。
圖1． 中興通訊5G Flexhaul承載方案架構
Flexhaul支持扁平化的網(wǎng)絡(luò )架構，基于FlexE 技術(shù)實(shí)現多波長(cháng)、多鏈路的帶寬綁定，可靈活的擴展組網(wǎng)容量，極大地增強了帶寬的擴展性。為了滿(mǎn)足5G uRLLC低時(shí)延業(yè)務(wù)，中興通訊創(chuàng )新的FlexE Tunnel技術(shù)將FlexE從接口級擴展到網(wǎng)絡(luò )級技術(shù)，并提供基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò )分片，滿(mǎn)足低時(shí)延高可靠性的需求。如下圖2所示，Flexhaul可基于FlexE Tunnel將網(wǎng)絡(luò )資源（包括帶寬、時(shí)延處理功能、CPU、VPN等）切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò )，每個(gè)網(wǎng)絡(luò )切片在轉發(fā)面、控制面、管理面上實(shí)現邏輯隔離，適配各種類(lèi)型服務(wù)并滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求。同時(shí)，基于FlexE tunnel技術(shù)的保護倒換能做到1ms以?xún)?，把電信級保護提升到了工業(yè)控制級。針對uRLLC業(yè)務(wù)， 采用FlexE tunnel技術(shù)，解決了波長(cháng)穿通方案業(yè)務(wù)顆粒度過(guò)大、承載效率偏低的問(wèn)題，軟切片技術(shù)時(shí)延偏大、無(wú)法物理隔離的問(wèn)題。
圖2． 基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò )切片
下面我們來(lái)重點(diǎn)解析5G Flexhaul承載解決方案的創(chuàng )新技術(shù)－FlexE Tunnel。
一、FlexE起源－－業(yè)務(wù)速率和物理端口的解耦
2011年1月，OIF（Optical Interconnection Forum）成立靈活以太網(wǎng)研究小組，2015年7月發(fā)布草案，2016年3月發(fā)布靈活以太網(wǎng)（FlexE）的1．0標準內容（OIF－FLEXE－01．0），目前正在起草2．0標準內容。FlexE 技術(shù)在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎上實(shí)現了業(yè)務(wù)速率和物理通道速率的解耦，物理接口速率不必再等于客戶(hù)業(yè)務(wù)速率，可以是靈活的其他速率（比如客戶(hù)業(yè)務(wù)速率是400GE，但物理通道PHY 的速率是100GE 或其他速率）?？蛻?hù)業(yè)務(wù)不一定在一個(gè)物理通道上傳遞，而是由多個(gè)物理通道捆綁起來(lái)形成一個(gè)虛擬的邏輯通道來(lái)傳遞。業(yè)務(wù)速率和物理通道速率解耦后，客戶(hù)業(yè)務(wù)速度可以是多樣的，物理通道的速率也是多種速率，相互獨立，這樣大帶寬的客戶(hù)業(yè)務(wù)可以用標準的25GE／100GE速率接口，通過(guò)端口捆綁和時(shí)隙交叉技術(shù)輕松實(shí)現業(yè)務(wù)帶寬25G－＞50G－＞100G－＞200G－＞400G－＞xT的逐步演進(jìn)，解決了高速物理通道性?xún)r(jià)比不高的問(wèn)題。
圖3． FlexE技術(shù)實(shí)現靈活速率
二、FlexE Tunnel技術(shù)－－FlexE的端到端網(wǎng)絡(luò )級擴展
FlexE技術(shù)起初只是為了解決大帶寬傳輸問(wèn)題，在標準制定時(shí)重點(diǎn)考慮點(diǎn)到點(diǎn)的應用場(chǎng)景，所以目前的標準FlexE 技術(shù)是一種物理接口的技術(shù)，在組網(wǎng)應用、端到端承載、業(yè)務(wù)保護上缺少考慮。中興通訊在現有FlexE技術(shù)標準的基礎之上進(jìn)行了一系列的技術(shù)擴展和完善工作，除了提供大帶寬擴展技術(shù)之外，業(yè)界首家基于FlexE提出系列革命性技術(shù)－FLexE Tunnel。FlexE tunnel 是一條超低時(shí)延、物理隔離、高可靠性的端到端管道，根據客戶(hù)帶寬需求在FlexE 通道層建立，可以根據客戶(hù)帶寬的動(dòng)態(tài)需求靈活調整。通過(guò)FlexE時(shí)隙交換、OAM擴展、超快保護倒換技術(shù)，將FlexE從點(diǎn)對點(diǎn)接口技術(shù)拓展為端到端組網(wǎng)技術(shù)FlexE Tunnel，為5G承載端到端解決方案提供了重要的技術(shù)支撐。采用中興通訊擴展的端到端FlexE Tunnel解決方案能夠為運營(yíng)商提供以下優(yōu)勢：
設備級超低時(shí)延轉發(fā)技術(shù)
FlexE技術(shù)通過(guò)時(shí)隙交叉技術(shù)實(shí)現基于物理層的用戶(hù)業(yè)務(wù)流轉發(fā)，用戶(hù)報文在網(wǎng)絡(luò )中間節點(diǎn)無(wú)須解析，業(yè)務(wù)流轉發(fā)過(guò)程近乎實(shí)時(shí)完成，實(shí)現單跳設備轉發(fā)時(shí)延小于0．5?s，為承載超低時(shí)延業(yè)務(wù)奠定了基礎。
圖4． FlexE交換實(shí)現超低時(shí)延轉發(fā)
L1端到端OAM和快速保護
FlexE Tunnel技術(shù)也做了相應的開(kāi)銷(xiāo)擴展，實(shí)現端到端的誤碼檢測和性能監控。在FlexE Tunnel中有OAM 信息進(jìn)行端到端監控，OAM 信息包括：CC／CV、LM、DM、RDI、LB、LT、LCK、TST、APS 等。
在FlexE Tunnel提供保護功能，提高客戶(hù)業(yè)務(wù)傳輸的可靠性。當客戶(hù)業(yè)務(wù)在一條tunnel 中出現故障時(shí)，快速將客戶(hù)業(yè)務(wù)倒換到另外一條tunnel 中進(jìn)行傳輸。保護方式分為1＋1 保護和1：1 保護。由于FlexE tunnel的保護切換在物理層實(shí)現，保護倒換時(shí)間大大降低至不到1ms。
任意子速率分片，物理隔離，實(shí)現端到端硬管道
融合FlexE子管道特性和物理層時(shí)隙交叉特性，承載網(wǎng)絡(luò )上可以構建跨網(wǎng)元的端到端FlexE Tunnel剛性管道，中間節點(diǎn)無(wú)需解析業(yè)務(wù)報文，形成嚴格的物理層業(yè)務(wù)隔離。示例如下，NE1和NE4之間業(yè)務(wù)建立端到端FlexE Tunnel 1，中間節點(diǎn)NE2／NE3設備直接采用物理層交叉轉發(fā)，形成從NE1到NE4的一跳直達硬通道。
圖5． 物理層隔離的FlexE Tunnel
三、FlexE Tunnel實(shí)踐與合作
2017年6月，世界移動(dòng)大會(huì )（上海）期間，中興通訊首次現場(chǎng)演示了關(guān)鍵技術(shù)FlexE Tunnel，展示內容包括：業(yè)務(wù)隔離、超低時(shí)延轉發(fā)、端到端OAM、快速保護倒換等。本次現場(chǎng)演示采用三臺5G Flexhaul承載預商用設備ZXCTN 609與測試儀表（數據測試儀 IXIA XM2型號）連接，設備之間通過(guò)100GE鏈路組網(wǎng)。
圖6． 上海展演示組網(wǎng)拓撲
本次演示驗證了中興通訊革命性的FlexE技術(shù)可提供：
FlexE Tunnel業(yè)務(wù)端到端隔離方案
小于1ms級別業(yè)務(wù)保護倒換技術(shù)方案
小于0．5?s的單跳設備時(shí)延技術(shù)方案
基于驗證的性能數據，中興通訊認為FlexE技術(shù)在實(shí)現超低時(shí)延轉發(fā)和安全隔離的網(wǎng)絡(luò )切片上有天然的優(yōu)勢，是5G承載轉發(fā)技術(shù)的最佳選擇。
2017年8月，中興通訊攜手Telefonica集團在西班牙馬德里完成5G承載第一期測試，完美驗證了基于FlexE Tunnel的5G Flexhaul方案在CPRI／eCPRI統一承載，超低時(shí)延，快速倒換的優(yōu)異性能。
2017年9月，中興通訊成功通過(guò)中國移動(dòng)5G承載SPN（Slicing Packet Network）原型設備實(shí)驗第一階段測試，各項測試指標均符合技術(shù)規范要求，特別是單節點(diǎn)轉發(fā)時(shí)延小于0．5?s，為5G商用的加速打下堅實(shí)基礎和有力技術(shù)支撐。
隨著(zhù)5G無(wú)線(xiàn)標準研究的深入，5G承載的標準研究工作也在逐步展開(kāi)。中興通訊積極參與各標準組織推動(dòng)5G承載標準的研究。在ITU－T標準推進(jìn)中，中興通訊除了與中國移動(dòng)等單位聯(lián)合提交兩篇5G承載需求架構及標準差距分析相關(guān)提案外，還獨立貢獻了三篇有關(guān)5G承載需求及解決方案的提案。其中《FlexE層網(wǎng)絡(luò )模型（FlexE layer network model）》在業(yè)界首次提出基于FlexE（Flexible Ethernet）的層網(wǎng)絡(luò )模型架構，創(chuàng )新性地將當前僅限于鏈路的FlexE技術(shù)擴展為網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，為基于FlexE技術(shù)的5G承載標準研究奠定了基礎。
中興通訊是業(yè)界首家完備的5G端到端產(chǎn)品解決方案提供商，持續全方位推進(jìn)5G承載解決方案的落地與試點(diǎn)，目前已在全球多個(gè)國家進(jìn)行了5G承載領(lǐng)域的探討與合作，其中包括中國、西班牙、法國、意大利、日本、韓國、新加坡、澳大利亞等國家的標桿運營(yíng)商。
5G的發(fā)展是技術(shù)不斷刷新的過(guò)程，作為5G時(shí)代的引領(lǐng)者，中興通訊將在5G承載的技術(shù)、方案和設備研制上持續創(chuàng )新，為運營(yíng)商提供有競爭力的高性?xún)r(jià)比解決方案。5G建設，承載先行，中興通訊已準備好迎接5G時(shí)代全新的發(fā)展機遇！