目前5G已成業(yè)界熱點話題,在5G領域,切片、空口等話題談論得較多,在傳輸領域,此前國內外廠家普遍認為5G傳輸只需要在4G的基礎上進行升級、流量擴容即可。
在中國移動研究院網(wǎng)絡技術研究所副所長李晗看來,一代傳輸技術支撐兩代無線通信,3G/4G主要由PTN以及IPRAN技術承載,5G作為新一代無線通信需要新的傳輸技術。中國移動在今年6月召開的ITU-T SG15上首次提出“5G傳輸需求和新技術體系架構”,引起了業(yè)界巨大關注。
中國移動研究院網(wǎng)絡技術研究所副所長 李晗
5G需要新建承載網(wǎng)
為何5G需要新建傳輸網(wǎng)?李晗認為有三大原因。第一,巨大業(yè)務量增長,一代無線通信業(yè)務量增長10~100倍,目前的傳輸技術很難滿足上千倍的業(yè)務量增長。業(yè)務量增長需要新的傳輸網(wǎng)絡物理層技術,促使整個設備系統(tǒng)需要變化。
第二,業(yè)務類型的變化。5G需要支持增強移動寬帶、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、超高可靠超低時延通信等不同業(yè)務類型。與3G/4G不同的是,同一張傳輸網(wǎng)絡需要同時支持這些屬性不同的業(yè)務,需要推出新的鏈路層技術。為此中國移動提出了SPN(slicing packet network,分片分組網(wǎng))理念和技術體系,融合了TDM和分組技術,充分適配5G傳輸需求。
第三,組網(wǎng)架構變化。5G CU/DU分離、MEC下沉、網(wǎng)絡分片及虛擬化將導致傳輸由以往提供網(wǎng)元設備之間的連接變成云之間的互聯(lián)組網(wǎng)。針對這一變化,中國移動提出了轉發(fā)面面向傳輸?shù)腟R(segment routing,分段路由)技術,控制面引入SDN,實現(xiàn)面向連接的電信級L3技術。
積極推動5G傳送網(wǎng)標準成熟
承載技術的成熟需要標準的落地,5G傳送網(wǎng)標準化涉及ITU-T SG15多個工作組,包括5G傳輸網(wǎng)絡架構、技術方案、接口、SDN管控、分片、同步等各個方面。中國移動聯(lián)合中國電信、中國聯(lián)通、中國信通院、中興通訊、烽火等多家單位,在6月的ITU-T SG15會議上提交了5G傳送網(wǎng)需求文稿(C157)等諸多5G傳輸相關文稿,得到與會專家強烈響應。這是業(yè)界首次系統(tǒng)性地提出5G傳送網(wǎng)基本框架,為5G傳送全球標準研究奠定了基礎。
經過中國移動等單位充分協(xié)調、溝通和討論,最終推動SG15大會同意在Q12新立項“支持IMT-2020/5G的傳送網(wǎng)”(TRGS-TN5G),預計在2018年2月的SG15全會上5G傳輸TR內容將達成共識,將在Q11開展具體技術標準制定工作(包括OTN方案以及信道化分組方案等)。
國際標準的制定時間漫長,李晗指出,坐等5G傳送網(wǎng)國際標準成熟不能滿足市場需求。中國移動今年底將制定有關5G傳輸?shù)钠髽I(yè)標準,并推動相關產業(yè)成熟。之后中國移動將把研究成果推廣到國際標準組織,推進相關行業(yè)標準和國際標準的制定。
創(chuàng)新提出SPN技術
3G/4G傳送網(wǎng)絡主要分為前傳和回傳。5G新定義了CU和DU兩個功能實體,原有功能在CU和DU有了新的劃分。
在李晗看來,5G傳輸可以分為前傳、中傳和回傳,前傳是RRU到DU,中傳是DU到CU,回傳是CU到5G核心網(wǎng),需要根據(jù)業(yè)務類型、屬性選擇不同的傳輸技術。
李晗指出,5G傳輸分為兩種場景,一種是前傳需求,另一種是中傳和回傳需求。針對目前業(yè)界熱議的FlexE和FlexO選擇的問題,李晗認為SPN應優(yōu)先支持FLexE接口,此觀點得到了廣泛支持,多個主流廠家已推出原型系統(tǒng)并進行芯片投入。針對5G傳輸設備形態(tài),既可以是一套集成式系統(tǒng),也可采用WDM與SPN分離的開放式模型??紤]成本、功耗、運維等因素,將WDM與SPN集成在一套設備實現(xiàn)在技術上更具優(yōu)勢。雖然設備形態(tài)多樣化,但是可采用相同的技術體系和標準。
“兩條腿走路”
中國移動在推動無線通信統(tǒng)一基礎架構方面具有充足的經驗,例如中國移動牽頭的SBA架構被3GPP接納成為5G統(tǒng)一的基礎架構,中國移動在部署新一代傳輸網(wǎng)方面也有豐富經驗,在中國移動在提出PTN標準時,傳送網(wǎng)幾乎全是SDH設備,但在中國移動積極推動下,成功推動了SDH向PTN更新。
李晗表示,在技術推動上,中國移動選擇“兩條腿走路”——既完善SPN的相關標準,推動其成熟,又發(fā)揮中國移動產業(yè)影響力,積極與光芯片、光器件、光模塊等廠家合作,降低光層整體成本。目前看來,針對中傳和回傳的SPN網(wǎng)絡,接入層可能以灰光為主,基于25G波特率+PAM4的50G光模塊可能會是主流,傳輸距離一般小于10km。而SPN匯聚層和核心層網(wǎng)絡應以彩光為主,到底是非相干的25G/50G還是相干的100G/200G,或者還有其它選擇目前還在研究,總體要求是性價比最高,因為光層器件可能占設備總體成本7成以上。目前光模塊特別是彩光模塊成本太高,應針對5G傳輸應用進行技術和指標優(yōu)化、引入硅光新技術等方式實現(xiàn)成本大幅度降低,而5G傳輸對于新型光模塊的大量需求也將為這些提供可能。
年底推出企標,推動產業(yè)繁榮發(fā)展
推動一項新技術的發(fā)展和標準的成熟不可能一蹴而就,需要付出巨大的努力。
李晗表示:“中國移動將積極面對推動新技術可能面臨的各種困難。首先,三大運營商以及信通院相關專家已建立了良好的溝通機制,從需求和技術架構上努力達成一致,避免產業(yè)碎片化;其次,中國移動將依托國家重大專項‘5G前傳及回傳接口研發(fā)與驗證’,積極進行聯(lián)合技術攻關、原型設備開發(fā)和實驗系統(tǒng)搭建;再次,在今后中國移動組織的5G試驗和試點中,也將5G傳輸新技術作為重要內容。”
目前5G正在進行第二階段測試,業(yè)界普遍認為2020年將迎來5G商用。“5G商用,傳輸先行”,中國移動將在5G商用前使5G傳輸網(wǎng)絡具備應用條件。提到商用時間表,李晗透露,今年8月對廠家傳輸設備原型機進行相關測試,年底將制定完成企業(yè)標準主要內容;明年上半年完善傳輸設備整體功能,明年下半年進行多廠家設備互通,目標是明年年底初步具備商用部署能力。