面對5G時代萬物互聯(lián)的多場景、差異化需求,5G的承載將迎來前所未有的機遇和挑戰(zhàn),承載網絡和技術的顛覆性變革也將勢在必行。
對于5G承載網絡,除了大帶寬技術,同時要考慮業(yè)務端到端、流量物理隔離、低時延、網絡保護等電信網絡需求。針對5G網絡的承載需求,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承載的端到端網絡解決方案,提供基于SDN的從L3到L0的完整技術體系,架構如下圖1所示。Flexhaul方案在L3支持L2/L3VPN業(yè)務,在L2支持SR/MPLS技術,L1支持FlexE技術,并在標準的FlexE技術上進行了創(chuàng)新和擴展,實現(xiàn)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,提供了網絡的良好擴展性,確保了后續(xù)的平滑演進。
Flexhaul支持扁平化的網絡架構,基于FlexE 技術實現(xiàn)多波長、多鏈路的帶寬綁定,可靈活的擴展組網容量,極大地增強了帶寬的擴展性。為了滿足5G uRLLC低時延業(yè)務,中興通訊創(chuàng)新的FlexE Tunnel技術將FlexE從接口級擴展到網絡級技術,并提供基于FlexE Tunnel的網絡分片,滿足低時延高可靠性的需求。如下圖2所示,F(xiàn)lexhaul可基于FlexE Tunnel將網絡資源(包括帶寬、時延處理功能、CPU、VPN等)切分出多個虛擬的端到端網絡,每個網絡切片在轉發(fā)面、控制面、管理面上實現(xiàn)邏輯隔離,適配各種類型服務并滿足用戶的不同需求。同時,基于FlexE tunnel技術的保護倒換能做到1ms以內,把電信級保護提升到了工業(yè)控制級。針對uRLLC業(yè)務, 采用FlexE tunnel技術,解決了波長穿通方案業(yè)務顆粒度過大、承載效率偏低的問題,軟切片技術時延偏大、無法物理隔離的問題。
下面我們來重點解析5G Flexhaul承載解決方案的創(chuàng)新技術-FlexE Tunnel。
一、FlexE起源--業(yè)務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(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 技術在以太網技術的基礎上實現(xiàn)了業(yè)務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業(yè)務速率,可以是靈活的其他速率(比如客戶業(yè)務速率是400GE,但物理通道PHY 的速率是100GE 或其他速率)?蛻魳I(yè)務不一定在一個物理通道上傳遞,而是由多個物理通道捆綁起來形成一個虛擬的邏輯通道來傳遞。業(yè)務速率和物理通道速率解耦后,客戶業(yè)務速度可以是多樣的,物理通道的速率也是多種速率,相互獨立,這樣大帶寬的客戶業(yè)務可以用標準的25GE/100GE速率接口,通過端口捆綁和時隙交叉技術輕松實現(xiàn)業(yè)務帶寬25G->50G->100G->200G->400G->xT的逐步演進,解決了高速物理通道性價比不高的問題。
二、FlexE Tunnel技術--FlexE的端到端網絡級擴展
FlexE技術起初只是為了解決大帶寬傳輸問題,在標準制定時重點考慮點到點的應用場景,所以目前的標準FlexE 技術是一種物理接口的技術,在組網應用、端到端承載、業(yè)務保護上缺少考慮。中興通訊在現(xiàn)有FlexE技術標準的基礎之上進行了一系列的技術擴展和完善工作,除了提供大帶寬擴展技術之外,業(yè)界首家基于FlexE提出系列革命性技術-FLexE Tunnel。FlexE tunnel 是一條超低時延、物理隔離、高可靠性的端到端管道,根據(jù)客戶帶寬需求在FlexE 通道層建立,可以根據(jù)客戶帶寬的動態(tài)需求靈活調整。通過FlexE時隙交換、OAM擴展、超快保護倒換技術,將FlexE從點對點接口技術拓展為端到端組網技術FlexE Tunnel,為5G承載端到端解決方案提供了重要的技術支撐。采用中興通訊擴展的端到端FlexE Tunnel解決方案能夠為運營商提供以下優(yōu)勢: 設備級超低時延轉發(fā)技術:FlexE技術通過時隙交叉技術實現(xiàn)基于物理層的用戶業(yè)務流轉發(fā),用戶報文在網絡中間節(jié)點無須解析。