中國(guó)移動(dòng)張德朝：5G承載和千兆有線寬帶是雙千兆網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基石

  過(guò)去十年，由于國(guó)內(nèi)電信市場(chǎng)和海外數(shù)通市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，中國(guó)光通信行業(yè)高速發(fā)展，未來(lái)隨著5G和固網(wǎng)流量爆發(fā)，云網(wǎng)業(yè)務(wù)需求持續(xù)強(qiáng)勁，光通信領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)更大機(jī)遇。

  在今天舉行的“5G雙千兆技術(shù)與應(yīng)用線上研討會(huì)”上，中國(guó)移動(dòng)通信研究院網(wǎng)絡(luò)與IT技術(shù)研究所傳送與接入網(wǎng)研究室經(jīng)理、主任研究員張德朝指出，5G時(shí)代雙千兆業(yè)務(wù)發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢(shì)：立足網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力提升，不斷提升網(wǎng)絡(luò)大帶寬滿足流量爆發(fā)式增長(zhǎng)需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片能力滿足業(yè)務(wù)差異化SLA要求;面向業(yè)務(wù)滲透能力拓展，深入開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)SDN能力建設(shè)滿足智能化需求，通過(guò)云網(wǎng)融合深度匹配業(yè)務(wù)發(fā)展。

  張德朝從面向5G回傳的SPN、面向5G前傳的Open-WDM和下一代光接入網(wǎng)等方面深入探討了雙千兆核心技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

  SPN關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展與展望

  從2016年中國(guó)移動(dòng)在ITU-T首次提出面向5G的SPN傳送網(wǎng)技術(shù)，歷經(jīng)5年，SPN已從概念、方案到產(chǎn)品，并從11個(gè)地市1.8萬(wàn)端的5G試商用部署，實(shí)現(xiàn)全國(guó)所有地市及以上城市20萬(wàn)端的大規(guī)模商用，下一步為滿足700M/2.6G/4.9GHz部署需求，將進(jìn)一步擴(kuò)大部署規(guī)模。目前已經(jīng)有7大SPN /MTN標(biāo)準(zhǔn)在ITU-T立項(xiàng)，成為繼SDH、OTN之后的新一代傳送網(wǎng)技術(shù)體系，在傳輸領(lǐng)域首次實(shí)現(xiàn)整體原創(chuàng)性技術(shù)進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

  張德朝介紹，未來(lái)SPN將向四大方向演進(jìn)：小顆粒切片、端到端切片應(yīng)用、SPN小型化及解耦組網(wǎng)、5G云網(wǎng)融合。

  一是向小顆粒切片技術(shù)演進(jìn)，也是最為迫切、重要的技術(shù)演進(jìn)方向。中國(guó)移動(dòng)提出面向垂直行業(yè)的BAF網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式，SPN的靈活帶寬硬隔離能力具有硬切片優(yōu)勢(shì)。并且已經(jīng)成功推動(dòng)實(shí)現(xiàn)SPN支持最小為10M的小顆粒度硬切片能力，并納入5G三期集采，可以更好的滿足高價(jià)值業(yè)務(wù)需求。

  據(jù)了解，10M顆粒度每5G大顆粒支持480個(gè)10M時(shí)隙，10GE接口支持960個(gè)10M時(shí)隙;完全兼容SPN架構(gòu)，對(duì)原生MTN技術(shù)進(jìn)行小顆粒時(shí)隙擴(kuò)展，采用分層結(jié)構(gòu)，支持現(xiàn)網(wǎng)平滑升級(jí);同時(shí)支持10GE以太網(wǎng)接口小顆粒切片，賦能小型化SPN設(shè)備支持小顆粒度切片能力。

  二是推進(jìn)切片端到端協(xié)同技術(shù)成熟和應(yīng)用，提供差異化切片優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)切片在5G網(wǎng)絡(luò)部署應(yīng)用，涉及無(wú)線接入、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，需要三個(gè)專業(yè)進(jìn)行跨專業(yè)協(xié)同，端到端的協(xié)同是切片推進(jìn)的重點(diǎn)。因此，在SPN自身領(lǐng)域北向、南向管控標(biāo)準(zhǔn)和流程打通的基礎(chǔ)上，中國(guó)移動(dòng)牽頭三本SPN跨領(lǐng)域協(xié)同相關(guān)的三本CCSA行標(biāo)立項(xiàng)，正在完善切片端到端體系，分別為基于 SPN的TN-NSSMF技術(shù)要求、與5G NSMF的接口技術(shù)要求以及端到端切片對(duì)接技術(shù)要求。

  三是推進(jìn)SPN小型化及解耦組網(wǎng)。與5G ToB業(yè)務(wù)類似，高等級(jí)集團(tuán)客戶專線提出低時(shí)延、硬隔離等高質(zhì)量要求，對(duì)SPN小型化提出需求。小型化SPN設(shè)備與城域SPN組網(wǎng)，提供端到端的小顆粒硬切片、隨路性能監(jiān)測(cè)、快速開(kāi)通靈活承載等能力。具體實(shí)現(xiàn)方式包括設(shè)備形態(tài)剪裁、標(biāo)準(zhǔn)南向和統(tǒng)一管控、小顆粒切片和隨路OAM監(jiān)測(cè)等。

  張德朝強(qiáng)調(diào)，靈活組網(wǎng)是小型化SPN的基本要求，部分接入場(chǎng)景也存在靈活部署需求。下一步，中國(guó)移動(dòng)將推進(jìn)SPN解耦組網(wǎng)技術(shù)成熟和應(yīng)用，構(gòu)建統(tǒng)一的管控平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)化南向接口。

  四是5G云網(wǎng)融合。隨著核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)，邊緣云、MEC等已下沉到城域范圍，需要SPN、IP網(wǎng)絡(luò)及云聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)端到端能力服務(wù)化。在業(yè)務(wù)方面，涉及云網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)通、云網(wǎng)業(yè)務(wù)調(diào)整和云連接性能監(jiān)測(cè);在網(wǎng)絡(luò)方面，涉及基于SPN的固移承載融合、傳輸多專業(yè)協(xié)同以及傳輸與IP、云的協(xié)同。

  Open-WDM助力5G前傳

  面向5G前傳C-RAN發(fā)展，中國(guó)移動(dòng)提出半有源Open-WDM/MWDM方案，破解前傳光纖資源緊張和啞資源管理難題，兼具可管可控和低成本優(yōu)勢(shì)。

  Open-WDM/MWDM核心之一是半有源架構(gòu)，AAU側(cè)無(wú)源、DU側(cè)有源，部署靈活，能夠低成本實(shí)現(xiàn)管控能力;核心之二是基于CWDM擴(kuò)展的MWDM技術(shù)，容量提升1倍，能夠有效節(jié)約光纖資源。

  張德朝介紹，半有源Open-WDM技術(shù)體系通過(guò)系統(tǒng)性創(chuàng)新滿足前傳需求：不等間距波長(zhǎng)、等間距通帶的MWDM系統(tǒng)，重用CWDM低成本25G DML光芯片產(chǎn)業(yè)鏈，支持12波長(zhǎng)WDM系統(tǒng)、波道數(shù)提升1倍，滿足一站一芯需求，開(kāi)創(chuàng)O波段WDM新體系;“色散代價(jià)(TDP)+濾波器插損”均衡的TFF濾波器級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化2dB鏈路余量，25G 12波全部采用DML+PIN滿足低成本和10km鏈路預(yù)算需求;可變定幀OAM幀格式并采用調(diào)頂技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)管控。

  目前，中國(guó)移動(dòng)已完成3大類實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，全面驗(yàn)證MWDM性能、OAM機(jī)制、管控接口等關(guān)鍵技術(shù)，為技術(shù)選型、標(biāo)準(zhǔn)制定和商用奠定基礎(chǔ)。并完成3省、8家設(shè)備、3家控制器的現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測(cè)試，主要參測(cè)設(shè)備功能性能完善，支持異廠家光模塊、設(shè)備及控制器互通，已具備規(guī)模商用能力和成熟開(kāi)放性。

  與此同時(shí)，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為、中興、烽火、信通院等業(yè)界合作伙伴構(gòu)建國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化取得突破性進(jìn)展：在ITU-T聯(lián)合主導(dǎo)完成G. owdm標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，標(biāo)志面向5G前傳的新一代O波段WDM技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式啟動(dòng);在O-RAN牽頭成立X-haul transport工作組(WG9)并擔(dān)任工作組主席，完成半有源MWDM系列標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)及發(fā)布，成員單位擴(kuò)展到36家，影響力迅速提升;同時(shí)聯(lián)合構(gòu)建架構(gòu)、管控、光器件等半有源Open-WDM行標(biāo)體系，有望成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的核心輸入。

  值得一提的是，參與半有源MWDM產(chǎn)品研發(fā)的廠商，已經(jīng)由2019年的3家擴(kuò)展到目前的38家，打造出涵蓋芯片、模塊、設(shè)備、 管控系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈。核心產(chǎn)業(yè)“光芯片+光模塊” 已具備量產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)25G MWDM光芯片國(guó)產(chǎn)化自主可控。

  下一代智能光接入網(wǎng)架構(gòu)特征

  隨著寬帶普及和提速深入，寬帶價(jià)值正從連接寬帶為主的人口紅利向場(chǎng)景化寬帶的體驗(yàn)紅利轉(zhuǎn)移，圍繞云網(wǎng)服務(wù)和體驗(yàn)經(jīng)營(yíng)推進(jìn)下一代智能光接入網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)。

  張德朝指出，下一代智能光接入網(wǎng)具有以下三個(gè)特征：全千兆接入網(wǎng)端到端、基于vOLT演進(jìn)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、面向體驗(yàn)的智能化能力提升。

  “寧讓路等車，不讓車等路?！比?A href="http://huaquanjd.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e5%8d%83%e5%85%86&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">千兆接入網(wǎng)基于10G PON+WiFi6千兆智能網(wǎng)關(guān)向用戶提供更大帶寬、更低時(shí)延的千兆寬帶能力，支撐千兆業(yè)務(wù)發(fā)展和體驗(yàn)經(jīng)營(yíng)能力構(gòu)建。網(wǎng)絡(luò)側(cè)OLT今年全部具備10G PON萬(wàn)兆接入平臺(tái)能力，終端側(cè)按需、分場(chǎng)景推進(jìn)千兆升級(jí)，同時(shí)規(guī)模引入WiFi6提供千兆帶寬、低時(shí)延能力。張德朝同時(shí)指出，現(xiàn)階段WiFi6在技術(shù)和性能上仍存在一定不足，典型地如在多STA接入場(chǎng)景下WiFi6技術(shù)在實(shí)現(xiàn)層面帶來(lái)時(shí)延提升還不明顯，OFDMA調(diào)度算法優(yōu)化等是未來(lái)提升方向。

  基于vOLT演進(jìn)的虛擬化結(jié)構(gòu)要求下一代光接入網(wǎng)具備應(yīng)用識(shí)別、差異化保障、SLA感知、主動(dòng)運(yùn)營(yíng)等面向體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)能力，逐步構(gòu)建“管、控、析”閉環(huán)的自動(dòng)化智能光接入網(wǎng)。在ONU側(cè)需具備業(yè)務(wù)識(shí)別、分類和標(biāo)記等功能;在OLT側(cè)，具備切片、應(yīng)用識(shí)別與分流、數(shù)據(jù)采集與計(jì)算功能;在平臺(tái)層，動(dòng)態(tài)加載各類功能模塊，對(duì)故障進(jìn)行主動(dòng)識(shí)別，智能根因定位、業(yè)務(wù)快速調(diào)優(yōu)。

  帶寬的提升不能離不開(kāi)50G PON，中國(guó)移動(dòng)近年來(lái)一直在推進(jìn)50G PON技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，呼吁協(xié)同攻關(guān)50G PON物理層關(guān)鍵技術(shù)。目前仍然面臨功率預(yù)算挑戰(zhàn)大、信號(hào)損傷、高帶寬器件及封裝技術(shù)等挑戰(zhàn)。后續(xù)中國(guó)移動(dòng)將繼續(xù)推動(dòng)增強(qiáng)收發(fā)端性能、提高信號(hào)補(bǔ)償能力和糾錯(cuò)容限、以及高帶寬和高速突發(fā)器件成熟商用。

  張德朝表示，5G承載和千兆有線寬帶是5G時(shí)期雙千兆網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基石，中國(guó)移動(dòng)將聚力雙千兆能力提升，進(jìn)一步推進(jìn)SPN和Open-WDM關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)化，并圍繞云網(wǎng)服務(wù)和千兆體驗(yàn)推進(jìn)下一代智能光接入網(wǎng)演進(jìn)，更好地滿足5G ToB、高等級(jí)專線和千兆固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展。