中國移動張德朝：5G承載和千兆有線寬帶是雙千兆網(wǎng)絡發(fā)展的基石

  過去十年，由于國內(nèi)電信市場和海外數(shù)通市場的驅(qū)動，中國光通信行業(yè)高速發(fā)展，未來隨著5G和固網(wǎng)流量爆發(fā)，云網(wǎng)業(yè)務需求持續(xù)強勁，光通信領域?qū)⒂瓉砀髾C遇。

  在今天舉行的“5G雙千兆技術與應用線上研討會”上，中國移動通信研究院網(wǎng)絡與IT技術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時代雙千兆業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢：立足網(wǎng)絡基礎能力提升，不斷提升網(wǎng)絡大帶寬滿足流量爆發(fā)式增長需求，通過網(wǎng)絡切片能力滿足業(yè)務差異化SLA要求;面向業(yè)務滲透能力拓展，深入開展網(wǎng)絡SDN能力建設滿足智能化需求，通過云網(wǎng)融合深度匹配業(yè)務發(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的發(fā)展趨勢。

  SPN關鍵技術進展與展望

  從2016年中國移動在ITU-T首次提出面向5G的SPN傳送網(wǎng)技術，歷經(jīng)5年，SPN已從概念、方案到產(chǎn)品，并從11個地市1.8萬端的5G試商用部署，實現(xiàn)全國所有地市及以上城市20萬端的大規(guī)模商用，下一步為滿足700M/2.6G/4.9GHz部署需求，將進一步擴大部署規(guī)模。目前已經(jīng)有7大SPN /MTN標準在ITU-T立項，成為繼SDH、OTN之后的新一代傳送網(wǎng)技術體系，在傳輸領域首次實現(xiàn)整體原創(chuàng)性技術進入國際標準。

  張德朝介紹，未來SPN將向四大方向演進：小顆粒切片、端到端切片應用、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演進，也是最為迫切、重要的技術演進方向。中國移動提出面向垂直行業(yè)的BAF網(wǎng)絡服務模式，SPN的靈活帶寬硬隔離能力具有硬切片優(yōu)勢。并且已經(jīng)成功推動實現(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值業(yè)務需求。

  據(jù)了解，10M顆粒度每5G大顆粒支持480個10M時隙，10GE接口支持960個10M時隙;完全兼容SPN架構，對原生MTN技術進行小顆粒時隙擴展，采用分層結構，支持現(xiàn)網(wǎng)平滑升級;同時支持10GE以太網(wǎng)接口小顆粒切片，賦能小型化SPN設備支持小顆粒度切片能力。

  二是推進切片端到端協(xié)同技術成熟和應用，提供差異化切片優(yōu)勢。網(wǎng)絡切片在5G網(wǎng)絡部署應用，涉及無線接入、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)多個專業(yè)領域，需要三個專業(yè)進行跨專業(yè)協(xié)同，端到端的協(xié)同是切片推進的重點。因此，在SPN自身領域北向、南向管控標準和流程打通的基礎上，中國移動牽頭三本SPN跨領域協(xié)同相關的三本CCSA行標立項，正在完善切片端到端體系，分別為基于 SPN的TN-NSSMF技術要求、與5G NSMF的接口技術要求以及端到端切片對接技術要求。

  三是推進SPN小型化及解耦組網(wǎng)。與5G ToB業(yè)務類似，高等級集團客戶專線提出低時延、硬隔離等高質(zhì)量要求，對SPN小型化提出需求。小型化SPN設備與城域SPN組網(wǎng)，提供端到端的小顆粒硬切片、隨路性能監(jiān)測、快速開通靈活承載等能力。具體實現(xiàn)方式包括設備形態(tài)剪裁、標準南向和統(tǒng)一管控、小顆粒切片和隨路OAM監(jiān)測等。

  張德朝強調(diào)，靈活組網(wǎng)是小型化SPN的基本要求，部分接入場景也存在靈活部署需求。下一步，中國移動將推進SPN解耦組網(wǎng)技術成熟和應用，構建統(tǒng)一的管控平臺和標準化南向接口。

  四是5G云網(wǎng)融合。隨著核心網(wǎng)絡架構演進，邊緣云、MEC等已下沉到城域范圍，需要SPN、IP網(wǎng)絡及云聯(lián)動實現(xiàn)云網(wǎng)端到端能力服務化。在業(yè)務方面，涉及云網(wǎng)業(yè)務開通、云網(wǎng)業(yè)務調(diào)整和云連接性能監(jiān)測;在網(wǎng)絡方面，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，中國移動提出半有源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。

  Open-WDM/MWDM核心之一是半有源架構，AAU側無源、DU側有源，部署靈活，能夠低成本實現(xiàn)管控能力;核心之二是基于CWDM擴展的MWDM技術，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技術體系通過系統(tǒng)性創(chuàng)新滿足前傳需求：不等間距波長、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WDM系統(tǒng)、波道數(shù)提升1倍，滿足一站一芯需求，開創(chuàng)O波段WDM新體系;“色散代價(TDP)+濾波器插損”均衡的TFF濾波器級聯(lián)設計方案，優(yōu)化2dB鏈路余量，25G 12波全部采用DML+PIN滿足低成本和10km鏈路預算需求;可變定幀OAM幀格式并采用調(diào)頂技術，實現(xiàn)輕量級管控。

  目前，中國移動已完成3大類實驗室測試，全面驗證MWDM性能、OAM機制、管控接口等關鍵技術，為技術選型、標準制定和商用奠定基礎。并完成3省、8家設備、3家控制器的現(xiàn)網(wǎng)試點測試，主要參測設備功能性能完善，支持異廠家光模塊、設備及控制器互通，已具備規(guī)模商用能力和成熟開放性。

  與此同時，中國移動聯(lián)合華為、中興、烽火、信通院等業(yè)界合作伙伴構建國際國內(nèi)標準體系，國際標準化取得突破性進展：在ITU-T聯(lián)合主導完成G. owdm標準立項，標志面向5G前傳的新一代O波段WDM技術國際標準正式啟動;在O-RAN牽頭成立X-haul transport工作組(WG9)并擔任工作組主席，完成半有源MWDM系列標準立項及發(fā)布，成員單位擴展到36家，影響力迅速提升;同時聯(lián)合構建架構、管控、光器件等半有源Open-WDM行標體系，有望成為國際標準的核心輸入。

  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家擴展到目前的38家，打造出涵蓋芯片、模塊、設備、 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，實現(xiàn)25G MWDM光芯片國產(chǎn)化自主可控。

  下一代智能光接入網(wǎng)架構特征

  隨著寬帶普及和提速深入，寬帶價值正從連接寬帶為主的人口紅利向場景化寬帶的體驗紅利轉(zhuǎn)移，圍繞云網(wǎng)服務和體驗經(jīng)營推進下一代智能光接入網(wǎng)架構演進。

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

  “寧讓路等車，不讓車等路。”全千兆接入網(wǎng)基于10G PON+WiFi6千兆智能網(wǎng)關向用戶提供更大帶寬、更低時延的千兆寬帶能力，支撐千兆業(yè)務發(fā)展和體驗經(jīng)營能力構建。網(wǎng)絡側OLT今年全部具備10G PON萬兆接入平臺能力，終端側按需、分場景推進千兆升級，同時規(guī)模引入WiFi6提供千兆帶寬、低時延能力。張德朝同時指出，現(xiàn)階段WiFi6在技術和性能上仍存在一定不足，典型地如在多STA接入場景下WiFi6技術在實現(xiàn)層面帶來時延提升還不明顯，OFDMA調(diào)度算法優(yōu)化等是未來提升方向。

  基于vOLT演進的虛擬化結構要求下一代光接入網(wǎng)具備應用識別、差異化保障、SLA感知、主動運營等面向體驗的網(wǎng)絡能力，逐步構建“管、控、析”閉環(huán)的自動化智能光接入網(wǎng)。在ONU側需具備業(yè)務識別、分類和標記等功能;在OLT側，具備切片、應用識別與分流、數(shù)據(jù)采集與計算功能;在平臺層，動態(tài)加載各類功能模塊，對故障進行主動識別，智能根因定位、業(yè)務快速調(diào)優(yōu)。

  帶寬的提升不能離不開50G PON，中國移動近年來一直在推進50G PON技術、標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，呼吁協(xié)同攻關50G PON物理層關鍵技術。目前仍然面臨功率預算挑戰(zhàn)大、信號損傷、高帶寬器件及封裝技術等挑戰(zhàn)。后續(xù)中國移動將繼續(xù)推動增強收發(fā)端性能、提高信號補償能力和糾錯容限、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時期雙千兆網(wǎng)絡發(fā)展的基石，中國移動將聚力雙千兆能力提升，進一步推進SPN和Open-WDM關鍵技術演進和標準化，并圍繞云網(wǎng)服務和千兆體驗推進下一代智能光接入網(wǎng)演進，更好地滿足5G ToB、高等級專線和千兆固網(wǎng)寬帶業(yè)務發(fā)展。