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bv1946伟德入口中国移动,三大运营商路径不同

2019-11-03 02:52

原标题:5G商用,承载先行!三运营商路径不同、并行推进

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C114讯 6月10日消息我国5G商用牌照已于近期发放,这无疑让运营商网络建设步伐进一步加快。

相比于LTE,引入Massive-MIMO、超密集组网等特性以及满足车联网等业务需求的5G网络对于传送承载网络的带宽、时延及同步提出了更高要求,包括更大的移动前传和回传带宽,更小的端到端时延,更密集的组网以及更高精度的网络同步等,对5G承载传送网络的组网方式和应用技术研究已迫在眉睫。

5G商用,承载先行。目前国内三大运营商关于5G承载网的方案各不相同、处于并行推进的状态:SPN、M-OTN和IP RAN。

目前,中国移动主导SPN,已经进入测试阶段,今年Q3将会启动SPN线网试点,如果顺利年底会扩展到18个城市试点;中国电信则主导M-OTN方案,目前已经实现了两个相关标准立项;中国联通牵头制定的ITU——T G.698.4标准在ITU——T SG15全会上正式通过,标志着城域WDM技术从标准逐步走向实际应用。

5G作为与3G/4G完全不同的通信技术标准需要全新的承载技术来进行支撑。在技术的选择上,中国移动没有选择IP RAN或者OTN的方式,而是选择了SPN。这意味着SPN能否快速成熟可商用直接关系到中国移动5G建设进程。

随着3G和LTE移动网络的建设,满足移动前传和移动回传需求的本地承载传送网络的架构趋于稳定,在光纤资源上为建设5G承载传送网络做好了基础架构准备。光纤直驱作为3G和LTE移动前传的主要手段,在5G时代随着超密集组网,覆盖加密,站点增加后,移动前传对光纤数量需求巨大,现网光纤容量难以满足需求;大量新建光缆对管道资源需求太多,光纤施工越来越困难,尤其在密集城区。如何满足5G网络的前传需求已成为技术热点之一。

中移动:SPN产业链在成熟 2019下半年商用

中国移动:主导SPN方案 2018年Q3启动SPN线网试点

对此,中国移动介绍,经过技术方案和标准研究、实验室测试、现网试点,在产业链共同努力下,SPN技术已基本成熟具备规模试商用条件,希望产业链共同努力继续进一步完善,迎接即将到来的5G规模部署元年。

G.metro的技术特征及对5G网络的适应性

在上周举行的第20届中国国际光电博览会(CIOE2018)上,中国移动研究院网络技术研究所副所长李晗表示:切片分组网(SPN)已经成为5G传送网的主流技术之一。“目前,SPN产业链各环节正在成熟,芯片、模块、设备、测试仪表等产业链各方都逐步推出了SPN产品。”

目前,在整个5G建设中存在两派:一是演进派,从现有的技术进行带宽容量提升。二是创新派,从技术角度革命或者创新。

经历3年发展已基本成熟 具备规模试商用条件

中国联通联合国内外主要运营商(包括AT&T、Verizon、中国电信、BT、DT、TI、Telefonica、SKT、NTT和SoftBank等)和设备商早在2014年就在ITU-T启动了G.metro技术标准化工作,G.metro系统框图如图所示。

据了解,目前华为、中兴、烽火、爱立信、诺基亚等主流设备厂商均支持并已完成SPN设备研发,设备方面完成了5G传输前传、回传实验室测试;华为、中兴、烽火完成自有芯片研发,博通、Centec、Microsemi等发布SPN芯片;主流仪表厂家发布支持SPN测试仪表,思博伦、IXIA、VIAVI等支持SPN测试。

从中国移动的角度,如何和引领5G整个承载方案或者架构设计主要考虑四个因素:第一,5G RAN架构,3GPP 5G RAN功能切分定义了CU、DU两级架构,导致5G阶段站型多样,不再主要是回传,而是前传、中传、回传网络将并重,多业务支持。

早在2016年,中国移动就对5G进行需求分析、确定性能指标;在2017年提出创新5G传输技术方案SPN,并完成架构和方案设计,针对光层、G.MTN、SR灵活连接、高精度同步和SDN等关键技术进行研究;而从2018年至今,中国移动开始对设备研发、现网测试、标准立项等进行推进。

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图1 G.metro系统框图

同时,李晗建议构建一个面向推动SPN传送网产业发展的组织,联合运营商、科研院所、设备商、器件商、芯片商等传送网产业,形成端到端产业联盟,产学研各界共同协作,在标准推进制定,技术开发创新,测试验证及试点规模应用领域合作,推动新一代切片分组传送网技术和方案规模商用进程,形成全球新一代传送网。

第二,5G CORE架构,5G网络中UPF及MEC根据具体业务需求进行灵活部署, MEC之间的流量需就近转发,需要城域网L3功能下沉到汇聚层,甚至接入层,L3域增大,对组网造成很大影响。

目前,中国移动已经联合产业链在ITU-T、IETF、CCSA等推进SPN标准立项,如SPN已成为ITU-T新一代传送网核心标准G.mtn;OIF设立SPN传送层标准FlexE 2.1,FlexE 2.1标准保障了5G传输网中能够采用信道化的50GE光接口,降低5G传输网络光接口成本;

面对5G对传送承载网提出的带宽、时延及同步需求,相比于其它解决方案,G.metro有着明显的优势:

下一代传输网以5G承载为核心,兼顾家客、集客业务综合承载,在中国移动看来SPN是打造未来统一高效综合业务传输网络的优选方案。

第三,5G网络分片及垂直行业低时延业务需要降低端到端的时延,要求每节点支持极低转发时延,需要既支持硬隔离,又支持软隔离,实现软硬切片。

IETF设立SPN分组层标准Path Segment,Path Segment标准提出了一种新的SR segment基础类型,实现5G传输网的分组层的可靠传送;

  • 带宽大并可自适应适配:采用密集波分复用(DWDM)技术,单波长10G速率,后续进一步支持25G/50G及更高速率,端口速率自适应且可独立按需升级;系统总容量大,可支持20波道、40波道和80波道。
  • 时延小:采用零层WDM透明技术,对业务信号完全透明传输,减少了OTN带来的电层封装和处理时延和抖动,也避免了分组方案的时延大和抖动问题,能够更好地满足时延需求。
  • 同步支持能力好:釆用单纤双向透明传输,天然地支持时间同步信号对称传递,同时由于1588定时信息随光路透传,也避免电层处理带来的同步定时信息的多跳累计,从而确保了1588传递的精度。

SPN是中国移动自主创新的技术体系,分别在物理层,链路层和转发控制层采用创新技术,来满足5G业务等综合业务传输网络需要。今年1月底2月初,在ITU-T SG15全会上,中国移动代表主导推动的5G传输技术标准项目成功立项,该项目将SPN作为重要内容,成为5G承载网标准发展的重要里程碑。

第四,5G基于SDN架构,需要考虑引入控制器及Orchestrator, 需要通过标准接口及信息模型实现各层解耦,同时要考虑管控系统管理大三层网络时的性能问题。

CCSA已立项SPN总体技术要求、SPN设备技术要求、超高精度时间同步接口要求等系列标准。

此外,G.metro技术采用低成本宽范围波长可调激光器,具备端口无关和波长自动适配功能,极大地简化了网络建设及运行维护,且减少备品种类和数量,降低建网成本;提供光波长级连接,波道独立工作,用户间物理隔离,安全性高。在G.metro技术基础上增加OTN封装后可以实现对移动回传信号的低成本承载;G.metro技术同时支持星形、链型和环形等多种拓扑,支持室内室外全场景接入应用。

随后在MWC2018(世界移动通信大会)上,中国移动发布了面向5G承载的切片分组网(SPN)技术白皮书。

基于以上四个要素,中国移动对5G网络架构提出三个目标:容量提升10倍、时延降低10倍、单比特成本要降低10倍。

在产业链支持方面,目前SPN已经汇集了华为、中兴、烽火、爱立信、诺基亚等设备厂商;盛科、博通等商用芯片厂商、光迅、旭创、海思、Oclaro、Oplink、Finisar、Sumitomo、Acacia、Inphi、Fujitsu、三菱等光模块厂商;ixia、思博伦、EXFO等测试仪表厂商。

低成本的G.metro技术是目前较成熟的固移超宽带融合接入技术,非常适用于5G移动前传和回传,打造基于WDM技术的统一承载传送网络(UniHaul)。它可以很好解决城域多业务综合接入对接入主干光缆的光纤芯数依赖,使得网络规划和建设更加经济合理,降低光缆资源固定资产的折旧和无效沉淀;避免了移动前传光纤直驱带来的巨量纤芯消耗;简洁有效的OAM机制大大提高了移动前传网络的可维护和可管理性。

日前,中国移动研究院网络与IT技术研究所副主任研究员程伟强表示:“中国移动将联合推进SPN标准、设备、芯片、测试仪表成熟,打通完整的5G传输产业链,2018年下半年具备SPN规模试点条件,Q3启动SPN现网试点计划,力争2019年下半年具备商用能力。”

为此,中国移动提出了SPN整体架构,采用创新的切片以太网技术和面向传送的分段路由技术,融合FlexE线路接口、切片以太网关键技术。

更值得一提的是中国移动已完成全系列SPN设备实验室测试与现网试点。在实验室测试中,SPN已完成5个设备厂家5类、12款、120余台全系列设备测试,进行了25G、50GE、100GE、200GE、彩光测试,以及us级超低时延,切片硬隔离和软隔离,L3连接SR-TP、SR-BE,支持ns级高精度同步,支持SDN管控。

G.metro技术的产业化与应用

中国联通:2018年方案论证与试验 2018-2019年传送承载网升级

早在MWC2018期间,中国移动便发布了面向5G承载的SPN技术白皮书。目前,中国移动已经完成整个技术架构的制定,以及SPN的样机研制和测试。现在正在进行线网试点的实验室测试,6、7月份会开始线网真正的测试,如果测试顺利,Q3启动SPN的线网试点,Q4在5个城市做试点。同时今年年底将在18个城市做更大规模的试点。

同时,中国移动还在多城市完成SPN百站规模试点验证,完成5G业务连接能力、切片能力、同步能力、管控能力等多项验证。

中国联通在推动G.metro标准化的同时,积极推进产业链发展和技术产业化进程,同时也得到了国内外主流设备商和光器件厂商的广泛支持。国内外多家光模块供应商(含全球Top3光模块供应商)均在开发低成本可调激光器,部分厂家已在OFC2017上展示基于G.metro技术的波长自动调谐产品。中国联通也邀请多个设备厂家在实验室和现网开展了G.metro设备测试验证试用,充分验证了G.metro技术的性能以及与商用无线设备的兼容。

中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕指出:“中国联通在5G承载发展上主要考虑七个原则:需求驱动;务实为本,采用产业链中更加成熟的技术;简化网络结构、有稳定基础接口;成本为主,以综合成本和TCO最低为目标;循序渐渐,不可盲目投资;体系开放;技术协同。”

中国电信:在5G承载领域主导M-OTN方案

对光层提出新要求

移动与固定接入都在向超宽带方向发展,构建融合超宽带城域传送接入体系成为必然,基于WDM的城域全光层网络意义深远。G.metro技术,将光波长作为一种业务(λ as a service),从当前光纤到基站/用户,扩展到光波长到基站/用户/专线/数据中心等,打造Gbit/s及以上速率融合超宽带全光接入,实现更高效、更节省资源的城域超高带宽服务提供能力。

在中国联通看来:满足5G承载需求成为城域承载网发展的重要目标,从整个5G承载的角度看,传送承载网络分为两个层面:核心汇聚层和接入层。由于城域承载网的两层不完全与5G网络的前传、中传、回传一一对应,因此城域承载网两大层面的技术手段不强求端到端的统一性,但希望利用SDN技术实现网络业务端到端的编排。城域承载网建设根据5G等业务需求逐步演进,不强求一步到位。

由于OTN技术具有的大带宽、低时延等特性无缝衔接5G承载需求,因此,中国电信在5G承载领域主导M-OTN方案。

由于5G前传网络和回传网络对光层的需求不同,光模块的种类和要求也不同。针对光层,中国移动解决核心汇聚层SPN集成彩光 vs 灰光技术分歧,SPN集成Nx100G WDM提供大带宽综合业务承载。

G.metro技术标准化即将完成,预计在2018年2月SG15日内瓦全会上发布。与此同时,G.metro设备的产业链已基本成熟,相关核心器件的研发和产业化也逐步完善,预计在2018年进行现网小规模部署应用,迎接即将来临的5G网络。

为此,中国联通在2018年主要研究传送承载方案论证与试验,2019年和2020年进行传送承载网升级。

据了解,M-OTN技术,是面向移动承载优化的OTN技术,不仅适用于5G承载的前传、中传和回传,而且在城域网的点对点的应用和DCI的业务方面都有一定的价值。主要特征包括单级复用、更灵活的时隙结构、简化的开销等,目标是提供低成本、低时延、低功耗的移动承载方案。

中国移动认为,SPN集成WDM具有可简化网络层次,降低网络成本;灵活扩展网络带宽,采用简化的ROADM实现业务灵活穿通和上下的优势。但其也存在传统分组和OTN两大领域在系统产品的转发、管控层面的有机融合的挑战。中国移动希望,联合产业链加快进一步完善功能,实现同一系统、统一管控。

作者:中国联通网络技术研究院 王光全 沈世奎

2018年6月初,中国联通网络技术研究院联合华为在北京率先启动5G承载用IPRAN2.0规范功能验证,为后续5G现网试点及规模商用进行了实验室摸底。

目前,中国电信主导推动的M-OTN标准取得实质进展,实现了两个相关的标准立项。

在接入层,中国移动解决接入层50G PAM4 BiDi vs 10G/25G技术分歧,采用更高性价比的50G 满足带宽和时间同步需求。

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下一步,中国联通网络技术研究院将根据中国联通集团公司关于5G试点的总体部署,结合现网试点进一步验证IPRAN 2.0规范的功能和性能,与国际标准组织、设备供应商、其他运营商共同合作,完善5G承载方案,并进行智能运维方面的研究和创新,推动产业成熟。

在中国电信看来,5G刚刚开始,其实并不是给无线而是给有线带来了非常大的机会。因为无线频谱资源绝对有限的,不可能解决所有的问题,但是有线可能是无限的,光纤带宽可以不停的挖掘。因此,5G承载给整个光纤产业带来巨大的机会。

中国移动介绍,50G PAM4采用25G光管芯,通过编码技术实现速率翻倍,量产后成本预计相对于25G增加10-20%,设备成本增幅更低。

中国联通5G试验推进计划:在16个主要城市开展5G试点试验,聚焦不同的行业应用,推进5G应用孵化及产业升级。其中2018-2019年实现实验室和外场组网验证;2019-2020年网络规划、试商用建设和行业应用推广,切入智慧奥运、车联网、工业互联网、智慧物流,智慧安防、智慧水务、智慧农业智慧医疗等多个应用领域。

另外,在昨天的“2018年5G承载技术发展研讨会”上,中国电信股份有限公司北京研究院网络研发部副主任李俊杰提出在5G承载方案上有四个“尽量”原则:

在前传上,中国移动认为,低成本的25G BiDi光模块是关键单元,但当前尚无支持12波及以上的低成本25G WDM方案产品。

中国电信:主推M-OTN方案

第一,现在看5G,重构一个产业很难,应该尽量使用成熟的产业链,尤其是光模块这一块,尤其要重用数据模块。

目前,5G前传xWDM方案亟需收敛和明确,以促进技术和产业加快成熟;25G LAN-WDM具有色散代价低、传输距离远的优势,需进一步扩展通道数;25G CWDM部分厂家已支持12波方案,系统性能有待进一步验证。

在具体采纳何种承载方案上,中国电信北京研究院网络研发部副主任李俊杰用四个“尽量”给出了自己的建议:尽量重用成熟的产业量;尽量基于成熟的技术和设备;尽量统一设备和模块需求;尽量统一国内外技术标准。

第二,尽量基于成熟的技术和设备降低成本,因为5G成本是第一。

为此,中国移动将推动系统方案和光模块发展,并探讨单独采购光模块匹配技术方案需求。

“5G承载网是5G网络和业务发展的关键因素之一,而OTN/WDW是5G承载技术最为完美的选择。”李俊杰说。

第三,在中国尽量统一设备和模块。

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因此,中国电信在5G承载领域主推M-OTN方案,M-OTN是面向移动承载优化的OTN技术。

第四,尽量统一国内技术标准,因为只有标准化的东西,大家才能认可,将来才能够降低成本。

据了解,M-OTN基于OTN,OTN技术具有的大带宽、低时延等特性无缝衔接5G承载需求,可以满足5G承载大带宽、低时延、高可靠、网络切片等需求。而且,OTN经多年发展,技术稳定可靠,并有成熟的体系化标准支撑,可以在已经规模部署的OTN现网上实现平滑升级,能够以最优成本快速满足5G承载网络的建设需求。

中国联通:城域WDM技术获通过 5G面临“三边”工程的难题

在国际电信联盟第十五研究组(ITU-T SG15)2017-2020年研究期第二次全会上,中国电信主导推动的M-OTN标准取得实质进展,实现了两个相关的标准立项。

中国联通网研院首席专家唐雄燕指出:“5G传统承载方案的论证和试验,是中国联通今年工作重心,随着明年和后年5G商用工作的开展,可能会开展5G承载的升级工作。”

今年2月初,中国电信在北京研究院成功进行了首次5G OTN前传承载设备测试。

虽然,中国联通并不像移动、电信那样有明确的方案步骤,但是由中国联通牵头制定的ITU——T G.698.4标准在ITU——T SG15全会上正式通过,标志着城域WDM技术从标准逐步走向实际应用,也将会为5G承载网的快速部署提供更为经济合理的实施方案。

在2018上海世界移动大会上,中国电信发布《中国电信5G技术白皮书》,其中提到:5G承载网应遵循固移融合、综合承载的原则和方向,与光纤宽带网络的建设统筹考虑,将光缆网作为固网和移动网业务的统一物理承载网络,在机房等基础设施及承载设备等方面尽量实现资源共享,以实现低成本快速部署,形成中国电信差异化的竞争优势。

在中国联通看来,5G传送承载从网络规划建设的角度还是面临一些挑战和难题:首先是5G本身的不确定性,就5G的标准和我们在3G,4G不太一样,那个时候3G,4G的标准和设备出来之后我们再进行网络的规划和建设,今天的5G是边标准,边规划,边建设,相当于“三边”工程,有很多的不确定性。因为标准没有确定,所以网络架构等一系列都不能完全确定。

同时,承载网络应当满足5G网络的高速率、低时延、高可靠、高精度同步等性能需求,灵活性强,支持网络切片。

其次,5G的场景是多样化的,EMBB、MMTC、uRLLC对网络的要求不太一样,那么对应的传送承载需要满足的条件也不同,如果满足所有的极端的要求的话,必然导致成本的上升。因此,整个传送承载的设计到底满足什么样的指标也存在不确定性。

按照计划:中国电信今年将在17个城市进行5G试验,预计2019年实现试商用,2020年实现规模商用。

第三,5G的传送承载手段的多样性,例如:从不同的技术层面来看,光纤、WDM,OTN,IP类的技术,包括前面讲的SPN也好等等都是属于IT以太网这一类的技术,还有PON的接入技术和微波等的技术,这些技术都是可以用在5G传送承载上,所以这些技术到底如何选择还待定。

另外,不容忽视的是网络现状的差异性,各个运营商网络传统并不同,那么技术选择肯定存在差异,承载技术不同就会导致产业链很多。

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不过,唐雄燕提出中国联通在5G承载发展上主要考虑七个原则:

王志勤:5G独立组网测试预计年底完成

第一,需求驱动,传统承载只是一个5G的支撑部分,以满足5G发展的基本需求为原则,因为5G有一些很特殊的要求,特殊的要求就特殊对待了,不成为普遍性的考虑问题。

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第二,务实为本,尽可能的采用产业链中更加成熟的技术。

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第三,尽量简化网络结构、简单成熟的技术、有稳定基础接口。

第四,成本为主,要以综合成本和TCO最低为目标,尤其还要通过网络创新和产业规模化推动高频器件和光电子核心器件的成本下降

第五,循序渐渐,5G不可能一步到位,更不能不盲目超前投资。

第六,5G体系开放,为未来的技术进步留一定的空间,避免技术和厂商的锁定。

第七,技术协同。因为在传送承载的领域:有很多成熟技术,也有创新技术不断出现,还有存量网络和新建网络,基于IP领域的技术,也有传输的技术,也有无线的网络和传输承载之间的协同的发展,所以要考虑一个多技术的协同来共同的为5G的发展创造一个更好的传送承载的环境。

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