關(guān)于 5G 承載趨勢的探討
從 2G、3G 到 4G 的應用,移動通信已經(jīng)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(shù)據(jù)流量增長、海量的設備連接和不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務,第五代移動通信(5G)系統(tǒng)將應運而生。5G 將從“以技術(shù)為中心”向“以用戶體驗為中心”轉(zhuǎn)變,應用場景將橫跨移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),達成人與萬物智能互聯(lián)的目標,實現(xiàn)“信息隨心至,萬物觸手及”的愿景。
隨著 4G 進入規(guī)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(yè)界關(guān)注熱點,中興通訊根據(jù)于全球多個重要運營商合作的5G 探討和研究的經(jīng)驗總結(jié),認為 5G 并不是一個單一的無線接入技術(shù),也不是幾個全新的無線接入技術(shù),而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(4G 后向演進技術(shù))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(wǎng)絡。相對于 2G、3G 以及 4G技術(shù)來講,5G 的概念是一個綜合的整體性范圍,它主要是“現(xiàn)有無線技術(shù)演進和開發(fā)補充性的新技術(shù)”,目標為構(gòu)建長期網(wǎng)絡社會。從目前看,3G、4G、WiFi 等無線接入技術(shù)都是 5G 的重要技術(shù)組成部分。
5G 對承載的挑戰(zhàn)
移動回傳網(wǎng)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(wǎng)絡不斷演進。同時,移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)進一步規(guī)模發(fā)展后,新業(yè)務的應用對 5G技術(shù)指標將提出更高的要求。
1) 大帶寬:網(wǎng)絡帶寬的需求呈指數(shù)增長,單基站帶寬將達到 Gbit/s數(shù)量級。
2) 低時延:物聯(lián)網(wǎng)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(lián)合發(fā)送技術(shù),要求提供超高精度同步技術(shù)。
4) SDN/NFV 控制架構(gòu):實現(xiàn)網(wǎng)絡能力的開放,提供全新的運營模式和盈利空間。
5) “網(wǎng)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(yè)務應用、業(yè)務控制,實現(xiàn)面向業(yè)務場景的按需適配的網(wǎng)絡架構(gòu),從而滿足 5G 多樣化場景的差異化需求。
6) 網(wǎng)絡承載前移:對于前傳網(wǎng)的需求,從 4G 到 5G 的單扇區(qū) CPRI 接口帶寬約提升 160 倍(頻譜帶寬提升 10 倍,天線數(shù)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(wǎng)幾乎不可能。這種情況下,承載方案將面臨很大的挑戰(zhàn)。
用戶體驗至上,提升產(chǎn)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(fā)進程中
來,我們的切入努力為 5G 用戶提供沖浪般的網(wǎng)絡體驗,5G 承載網(wǎng)部分的演進也會跟上時代的步伐。
設備端口數(shù)量和容量大大增加為了減小 X2 接口時延,接入層網(wǎng)絡從環(huán)網(wǎng)變成 MESH 化網(wǎng)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(chǎn)品規(guī)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(shù)將成為關(guān)鍵,設備將支持 L0-L3 層功能,并通過 SDN 統(tǒng)一控制,計算出最優(yōu)時延轉(zhuǎn)發(fā)路徑。中興通訊當前研發(fā)的成熟 POTN 產(chǎn)品 ZXCTN 9000-E 系列和ZXONE 9700 系列將大有用武之地,未來的網(wǎng)絡需要實現(xiàn) L0 到 L3 的業(yè)務級融合。
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時延驅(qū)動路由算法技術(shù)將廣泛應用
5G 承載網(wǎng)接入容量大,網(wǎng)絡拓撲呈現(xiàn) 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(yè)界首個在 SDN
上實現(xiàn)時延驅(qū)動路由算法的廠家,時延驅(qū)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(diào)整光纜的路由滿足組網(wǎng)要求。
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同時中興通訊在同步技術(shù)上成果豐厚,率先實現(xiàn)高精度的 1588v2 時間同步技術(shù),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(shù)解決方案,研究硬件在線監(jiān)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(shù)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(tǒng)一運營、統(tǒng)一部署和統(tǒng)一操作的網(wǎng)絡架構(gòu),RAN 控制域、承載網(wǎng)控制域、核心網(wǎng)控制域三域協(xié)同,實現(xiàn)從“云、管、端”的全業(yè)務控制與運營。通過 SDN/NFV 技術(shù)的部署,優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑,控制業(yè)務數(shù)據(jù)靠近轉(zhuǎn)發(fā)云和接入云邊緣,有效降低網(wǎng)絡傳輸時延;通過構(gòu)建面向業(yè)務的網(wǎng)絡能力開放接口,滿足業(yè)務的差異化需求并提升業(yè)務的部署效率;通過網(wǎng)絡編排與管理系統(tǒng)針對具體場景需求對網(wǎng)絡分片,實現(xiàn)一種面向業(yè)務場景按需適配的網(wǎng)絡架構(gòu);引入SDN 技術(shù),構(gòu)建面向業(yè)務的網(wǎng)絡能力開放平臺。
總結(jié)
5G 時代是一個萬物互聯(lián)的時代,網(wǎng)絡無時不在、無處不在。5G 網(wǎng)絡需求和網(wǎng)絡架構(gòu)相對 4G 也將發(fā)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(wǎng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。
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