中国移动蔡谦：5G传输准备就绪
目前5G已成业界热议话题，在即将到来的万物互联时代，5G是非常关键的技术。且5G相比4G，业务场景多种多样，对5G承载网带来巨大挑战。5G传输，承载先行并不仅仅是一个口号。当前5G承载网的部署时间已经十分紧迫，中国移动作为创新推出SPN(切片分组网)技术的运营商，肩负着更重要的使用，因此中国移动正加班加点，只争朝夕，不断推动5G承载网的商用进程。
日前，中国移动研究院蔡谦在接受移动Labs采访时表示，在产业链各环节合作伙伴的通力协助下，SPN试点已经具备网络环境，将于近期开始面向端到端的关键功能及技术验证，形成端到端网络能力。2019年，将进一步开展面向商用的规模试点测试。
变革窗口，5G承载如何迈过四道坎
随着4G网络的成熟商用，移动宽带正逐渐改变着人们的生活。与此同时，5G的脚步声越来越近，5G标准制定和关键技术研究也逐步加速。5G之路，承载先行，承载网作为连接无线、核心网的端到端网络，在5G商用之路上的重要性不言而喻。那么，5G承载网到底面临哪些需求和挑战呢?
“带宽是对5G网络影响最大。”蔡谦对移动Labs表示，“LTE 4G基站空口带宽20Mhz-60Mhz，5G NR基站带宽将达到或超过100Mhz，5G带宽的需求将是4G的十多倍，现网的速率体系将成为升级的瓶颈。由于运营商的建资不可能随着带宽线性增长。因此，承载网需要提供高性价比的大带宽能力，保持运营商的平稳投资。”
相对于TD-LTE，长远来看5G三大业务场景对承载网有许多刚性要求。此外，由于设备面临更新换代，新技术涌现。业界普遍认为5G承载技术变革窗口来临 。然而从发展来看，一直有四大因素影响着5G传输网架构。
5G RAN架构变化对传输网架构影造成很大影响，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。
5G CORE架构变化对传输网架构影造成很大影响， 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。
5G网络分片及垂直行业低时延业务要求对网络架构造成很大影响， 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。
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。
据蔡谦介绍，中国移动对5G业务需求以及技术发展做了深入的研究，对5G承载网提出了三个10倍的需求：容量提升10倍、性能提升10倍、每bit/s成本降低扫现在的1/10。为此，中国移动创新提出了切片分组网SPN，分别在物理层、链路层和转发控制层采用创新技术，满足包括5G业务在内的综合业务传输网络需要。”
需求和技术共同推动5G传输重构
“技术要推进，首先要有需求驱动。”蔡谦指出，SPN的产生主要面对的是整个传送网。5G与下一代传送网的急切需求以及技术的发展共同推动5G传输重构，也构成了SPN的两大驱动力。
从2016年开始，中国移动就已经启动相关技术研究，从需求到技术方案选择，直至形成最终的决策，每一个环节都会经过多轮的内部讨论、专业之间的PK。由于下一代传输网以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。
“一方面，中国移动的4G传输网是基于PTN的，由于SPN基于以太网传输架构，继承了PTN传输方案的功能特性，并进行增强和创新，满足5G各种需求。”蔡谦指出，另一方面，SPN也非常吻合产业界发展情况。“SPN希望充分利用以太网生态链，在光层推动采用以太网化的光接口，在电层与通用电信级以太网应用共享芯片，达到较高的性价比。”
蔡谦表示，“SPN整个技术分为三层架构，通过一种技术解决5G的六大挑战，满足各种新需求。切片传送层STL可以实现切片物理层编解码，采用高性价比25GE、50GE、 100GE 、200GE、400GE等大容量以太网接口，并支持彩光DWDM;切片通道层SCL实现切片以太网通道的组网处理，支持低时延转发，网络切片硬隔离等;切片分组层SPL则通过SR-TP、MPLS-TP实现分组数据的路由处理，支持灵活连接，满足L2/L3 VPN， CBR业务要求。”
针对大三层问题，SPN引入SR-TP实现科管可控的L3隧道，构建端到端L3的部署业务模型，并引入高性能集中管控L3控制平面;针对分片和极低时延业务，SPN引入FlexE接口及融合交换架构。与此同时，SPN通过管控融合SDN平台，实现对网元物理资源，如转发、计算、存储等资源，进行逻辑抽象和虚拟化形成虚拟资源，并按需组织形成虚拟网络，呈现“一个物理网络、多种组网架构”的网络形态。
蔡谦指出，SPN可以实现前传、中传、回传统一承载。对于中传/回传方案，可采用同一张网统一承载中传/回传，满足不同RAN侧网元组合需要，通过FlexE通道支持端到端网络硬切片;下沉L3功能至汇聚层甚至接入层;接入层引入50GE(BIDI)，核心汇聚层引入100G/200G彩光方案。在前传中，蔡谦认为对于接入光纤丰富的区域建议采用光纤直驱的方案承载，对于接入光纤缺乏、建设难度高的区域，可考虑采用前传SPN彩光方案承载。
5G传输已就绪，SPN“朋友圈”日益壮大
网络转型与5G，无论是在技术能力层面，还是在管理运营模式层面，都给运营商带来了极大挑战。中国移动在选择合适自身网络特性、发展规划的技术SPN的同时，也积极参与引导产业链，联合推动相关技术的应用。
“目前，SPN已形成国内外厂家广泛参与的良好产业形势。中国移动已于近期实现SPN多厂家互通。”蔡谦指出，“在产业链各环节合作伙伴的通力协助下，SPN试点已经具备网络环境，将于近期开始面向端到端的关键功能及技术验证，形成端到端网络能力。2019年，将进一步开展面向商用的规模试点测试。”
“从2017年10月至2018年8月，中国移动完成SPN实验室测试环节。据蔡谦介绍，“实验室测试环节完成主要传输设备厂家——华为、中兴、烽火SPN实验室测试，包括了5G回传、前传多类型SPN设备，其中前传设备2类(客户侧设备和局端设备)，回传设备3类(接入层、汇聚侧和核心侧设备)，共12款，近百台SPN设备 。实验室测试内容包括了SPN功能测试和SPN组网测试，覆盖了SPN技术体制SPL层、SCL层和STL层的关键技术功能点，完成测试用例6大类，100多大项 。”
今年6月开始，SPN已经从实验测试转向规模试验的测试。“从目前前期的测试来看，主要的厂商都满足我们的要求，2018年Q4开始，整个实验室测试会转向SPN传输的现网城市，在广州、杭州、上海、武汉、苏州五大地市进行测试。”
全球5G竞赛已经开始，各大通信运营商都在努力争取5G话语权，但要在短期内从标准到实现商用绝非易事。在标准方面，中国移动在国际标准ITU-T、行业标准CCSA、企业标准推进5G传输SPN，在ITU-T、CCSA立项SPN，并完成制定5G传输技术规范、测试规范。
但这还远远不够。由于三大运营商的4G承载网络现状存在差异，因此5G承载的技术演进路线会有所不同，技术方案选择的决定因素需重点考虑网络综合成本和产业成熟度。蔡谦呼吁，中国的运营商和企业应该着眼大局，形成合力。
俗话说，朋友多了路好走，蔡谦表示，“中国移动5G传输已经准备就绪，SPN即将开启承载新时代。”实际上，这也可以从目前SPN日益壮大的朋友圈窥见一斑。
THE END
在芯片方面，华为、中兴、烽火完成自有芯片研发，博通、Centec等发布SPN芯片。在模块方面，多个国内和国际厂商已经推出大容量灰光、彩光模块。在测试仪表方面，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。中国移动SPN技术因其卓越的功能和性能赢得了业界的关注，多个国外运营商和设备商对SPN表现出浓厚兴趣。
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