擁抱5G第一步：從X-Haul看華為如何加速5G承載照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

　　移動(dòng)通信技術(shù)的創(chuàng)新與演進(jìn)是人類社會(huì)發(fā)展源動(dòng)力之一。4G實(shí)現(xiàn)了“人與信息”的聯(lián)接，極大地促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的全面繁榮，進(jìn)而改變了人們的生活;5G更將由人及物，開啟一個(gè)全新的智能時(shí)代，通過與各行各業(yè)的深度融合，將人們對未來的種種憧憬變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　“5G之路、承載先行”，5G承載就相當(dāng)于5G端到端系統(tǒng)的高速公路，將是整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的重要基石。在5G腳步聲已經(jīng)清晰可聞的今天，業(yè)界對于5G承載網(wǎng)絡(luò)的關(guān)注亦達(dá)到了一個(gè)新的巔峰。全球不少領(lǐng)先運(yùn)營商已將5G承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提上日程，紛紛開始啟動(dòng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研究、驗(yàn)證和測試，乃至籌備小規(guī)模試商用。

　　2017年中國國際信息通信展覽會(huì)期間，以“擁抱5G 云領(lǐng)未來”為主題參展的華為將首次公開展示5G端到端預(yù)商用系統(tǒng)，其中即包括最新推出的面向5G的移動(dòng)承載解決方案X-Haul。同時(shí)，這家公司還提出了5G承載的四大理念，即“最優(yōu)TCO全場景接入”、“彈性承載，長期演進(jìn)”、“全景智能，敏捷運(yùn)營”、“E2E網(wǎng)絡(luò)分片，最大化網(wǎng)絡(luò)價(jià)值”。

　　何為X-Haul?

　　5G時(shí)代較之以往各個(gè)移動(dòng)通信技術(shù)斷代，所服務(wù)的對象和承載的業(yè)務(wù)將變得前所未有地多姿多彩，網(wǎng)絡(luò)需求和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)亦將由此發(fā)生革命性的變化。從Wireless X Labs到X-Haul，“X”在華為的命名中具有面向未來的豐富內(nèi)涵。

　　在華為看來，未來的5G業(yè)務(wù)存在極大的不確定性，自動(dòng)駕駛、8K、VR帶來的浸入式視頻體驗(yàn)、觸覺網(wǎng)絡(luò)等原本科幻故事中才看得到的創(chuàng)新業(yè)務(wù)將成為可能，未來的承載網(wǎng)絡(luò)需要支撐“X”種業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

　　同時(shí)，從2G、3G到4G，人們的生活方式和社會(huì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大的變遷，無線網(wǎng)絡(luò)的連接數(shù)量呈指數(shù)式增長，不同斷代的業(yè)務(wù)將需要在一張網(wǎng)絡(luò)中承載，未來的承載網(wǎng)絡(luò)將需要支撐“X”代的業(yè)務(wù)——包括2G/3G/4G/5G，甚至beyond 5G。

　　此外，全聯(lián)接時(shí)代，世界各個(gè)角落都將被聯(lián)接在一起，無處不在的無線連接將為人們帶來更美好的生活，未來的承載網(wǎng)絡(luò)需要支撐起任意環(huán)境下的無線連接，“X”種場景下的無線接入對未來承載網(wǎng)絡(luò)提出更高要求。

　　在網(wǎng)絡(luò)層面，3GPP定義的5G三大應(yīng)用場景，包括eMBB(移動(dòng)寬帶增強(qiáng))、mMTC(大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng))、uRLLC(超高可靠超低時(shí)延通信)，對承載網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時(shí)延、連接、時(shí)間同步、運(yùn)維等各個(gè)方面提出了更高要求;另一方面，無線基站和核心網(wǎng)的云化演進(jìn)、連接的不確定性及多樣性，也令承載網(wǎng)絡(luò)面臨新的挑戰(zhàn)。而從市場角度出發(fā)，承載網(wǎng)絡(luò)能否具備快速經(jīng)濟(jì)的部署和演進(jìn)能力，無疑是運(yùn)營商搶占5G先機(jī)的關(guān)鍵。

　　華為X-Haul 5G承載解決方案即是為應(yīng)對上述種種趨勢和挑戰(zhàn)所專門推出，來幫助運(yùn)營商構(gòu)筑面向未來可持續(xù)演進(jìn)的5G承載網(wǎng)絡(luò)，抓住5G時(shí)代的無限商機(jī)。它在接入層創(chuàng)新地引入高性價(jià)比50GE技術(shù)，匯聚核心層采用IP+光兩層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)容量的彈性擴(kuò)展，最大化保護(hù)運(yùn)營商的投資;同時(shí)引入SDN及Segment Routing，簡化協(xié)議及運(yùn)維，滿足云化網(wǎng)絡(luò)的彈性靈活連接需求;在高精度時(shí)間同步方面，通過高精度時(shí)鐘源下移來提供高性價(jià)比時(shí)間同步。

　　X-Haul能做什么?

　　通過綜合多家領(lǐng)先運(yùn)營商訴求可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)營商對5G承載的關(guān)注點(diǎn)主要集中在降低建網(wǎng)成本、高效建網(wǎng)、最大化挖掘網(wǎng)絡(luò)潛力、降低OPEX及縮短業(yè)務(wù)上市時(shí)間。

　　針對這些關(guān)注點(diǎn)，華為最新發(fā)布的X-Haul解決方案具有四大特性，包括全場景靈活接入，匹配不同站點(diǎn)場景;基于云化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)敏捷運(yùn)營;通過端到端網(wǎng)絡(luò)分片，使能新業(yè)務(wù)創(chuàng)新;以及支持4G承載網(wǎng)絡(luò)向5G承載的平滑演進(jìn)。這亦與其所提出的5G承載四大理念相匹配。

　　全場景靈活接入，匹配不同站點(diǎn)場景：針對5G接入方式的多樣化，X-Haul提供前傳、后傳全覆蓋的整體解決方案，通過IP/微波/OTN多種接入技術(shù)靈活組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)有無光纜、前傳、回傳的全場景靈活接入，充分利用可用資源靈活組網(wǎng)，快速實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)廣深覆蓋，實(shí)現(xiàn)“5G承載TCO最優(yōu)”。

　　在回傳場景，華為發(fā)布了業(yè)界首款50GE/100GE自適應(yīng)分片路由器，在提供50GE基站接入能力的同時(shí)無縫兼容100GE;針對無光纖場景，推出了業(yè)界首個(gè)5G-ready的微波解決方案，通過同頻段、跨頻段的載波聚合等技術(shù)實(shí)現(xiàn)容量的平滑升級，實(shí)現(xiàn)任意媒介的10GE到站;在前傳場景，發(fā)布了業(yè)界首款100G室外型波分，與基站共站部署，有效節(jié)省光纖資源。

　　基于云化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)敏捷運(yùn)營：未來的5G業(yè)務(wù)模式將更加豐富多樣，承載網(wǎng)絡(luò)唯有具備業(yè)務(wù)快速發(fā)放、智能運(yùn)維、敏捷運(yùn)營的能力，才能有效支撐運(yùn)營商的5G業(yè)務(wù)拓展。X-Haul全面引入云化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)5G承載網(wǎng)的敏捷運(yùn)營。

　　X-Haul在管控層面通過網(wǎng)絡(luò)云化引擎(Network Cloud Engine)實(shí)現(xiàn)對IP/光和微波等不同網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)、跨不同網(wǎng)絡(luò)層、跨不同網(wǎng)絡(luò)域的集中協(xié)同和編排;在設(shè)備層面引入Segment Routing/EVPN/OSP-TE等協(xié)議，簡化承載設(shè)備控制、統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型，實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)的全生命周期自動(dòng)化管理，從而將網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和運(yùn)維效率提升近十倍。

　　通過端到端網(wǎng)絡(luò)分片，使能新業(yè)務(wù)創(chuàng)新：網(wǎng)絡(luò)分片是5G與行業(yè)深度結(jié)合的支柱，亦是其與4G斷代最大的分水嶺。X-Haul采用FlexE(靈活以太)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分片，幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速創(chuàng)新。

　　FlexE可以基于時(shí)隙調(diào)度將一個(gè)物理以太網(wǎng)端口劃分為多個(gè)以太網(wǎng)彈性硬管道，實(shí)現(xiàn)同一分片內(nèi)業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用，分片之間業(yè)務(wù)互不影響。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)云化引擎支持對每個(gè)分片的靈活創(chuàng)建、帶寬按需調(diào)整、SLA(服務(wù)等級承諾)按需保證和故障快速定位，一網(wǎng)多用，最大化回傳網(wǎng)絡(luò)價(jià)值。

　　支持4G承載網(wǎng)絡(luò)向5G承載的平滑演進(jìn)：數(shù)據(jù)顯示，到2021年，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將增長8-9倍，對承載網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性提出了更高的要求。而X-Haul支持基于現(xiàn)網(wǎng)的靈活擴(kuò)展升級，面向未來持續(xù)演進(jìn)。

　　華為在接入層創(chuàng)新地引入高性價(jià)比50GE技術(shù)，降低30%建網(wǎng)成本，未來可以基于FlexE平滑升級到100GE;匯聚核心層通過IP+光兩層架構(gòu)組網(wǎng)，IP層支持200GE/400GE接口，光層實(shí)現(xiàn)波長一跳直達(dá)，單波帶寬按需擴(kuò)展至200G/400G。從而實(shí)現(xiàn)4G承載5G化，最大化保護(hù)運(yùn)營商的投資。

　　加速5G承載產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

　　到2017年底，5G NR第一個(gè)版本第一階段的協(xié)議就將完成，而5G承載相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定亦已進(jìn)入了快車道。為避免產(chǎn)業(yè)碎片化，華為始終致力于與產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同推動(dòng)5G承載相關(guān)技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)分片、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、高精度時(shí)鐘、50GE/200GE/400GE、毫米波等在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

　　作為5G承載的關(guān)鍵技術(shù)，F(xiàn)lexE近兩年發(fā)展迅速，被各大標(biāo)準(zhǔn)組織廣泛接納。華為是這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的重要推動(dòng)者和參與者，從OIF FlexE立項(xiàng)開始就積極參與其中，并在各大組織中發(fā)揮重要的作用。2016年5月，在OIF率先提出FlexE IA 2.0需求，其所提出的幀結(jié)構(gòu)被OIF采納;今年第一季度，由華為提出的FlexE for IP/MPLS標(biāo)準(zhǔn)正式在BBF立項(xiàng);今年7月，在IETF99會(huì)議上提交了基于IP/MPLS的FlexE標(biāo)準(zhǔn)草案。

　　由于不同國家、不同運(yùn)營商采用的承載媒介不盡相同，包括IP、光、PON、微波等，未來5G有可能承載于任何一種媒介。華為在這些不同承載技術(shù)上亦持續(xù)引領(lǐng)創(chuàng)新，微波承載方面，通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推動(dòng)E-band以及未來W/D-band的相關(guān)頻譜劃分和波道劃分，保證微波方案具備承載20Gbps以上的大帶寬傳輸能力，更好地滿足光纖資源不足場景下的5G承載需求;波分承載方面，作為ITU-T最主要成員之一，主導(dǎo)制定Beyond 100G OTN、Flex OTN、G.HAO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，更好地滿足5G更大帶寬、更彈性管道的承載需求。

　　超寬超長物理層方案架構(gòu)方面，華為推進(jìn)了Beyond 10km 50GE/200GE/400GE標(biāo)準(zhǔn)在IEEE立項(xiàng)。一方面，作為IEEE 802.3bs 200/400GE標(biāo)準(zhǔn)工作組主席推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程;同時(shí)，也是IEEE 802.3cd 50GE標(biāo)準(zhǔn)的主要參與者和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的重要推動(dòng)者，并廣泛聯(lián)合運(yùn)營商、光模塊廠商、儀表廠商等產(chǎn)業(yè)鏈各方共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈加速成熟。

　　時(shí)鐘同步方面，這家公司與中國移動(dòng)、Orange合作，在ITU-T同步標(biāo)準(zhǔn)組推動(dòng)下一代1588同步標(biāo)準(zhǔn)，滿足未來5G基站的時(shí)間同步需求，并自2013年起一直參與IEEE下一代1588v2.1標(biāo)準(zhǔn)制定。

　　同時(shí)，華為還與20多家全球領(lǐng)先運(yùn)營商開展聯(lián)合創(chuàng)新研究，以進(jìn)一步加快5G承載的產(chǎn)業(yè)化步伐。比如在今年1月，與中國移動(dòng)共同承接了國家重大科技專項(xiàng)《5G承載網(wǎng)創(chuàng)新項(xiàng)目-5G前傳及回傳接口的研發(fā)與驗(yàn)證》，聯(lián)合中國移動(dòng)研究院共同制定5G承載標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成;世界移動(dòng)通信大會(huì)上，與德國電信進(jìn)行了業(yè)界首次跨廠商端到端網(wǎng)絡(luò)切片方面的聯(lián)合創(chuàng)新的演示，此創(chuàng)新將幫助德國電信快速進(jìn)入更多的垂直行業(yè)，如Smart Factory、車聯(lián)網(wǎng)等。

　　就在本月，華為基于FlexE技術(shù)的50GE線卡率先通過中國移動(dòng)研究院功能及性能測試。測試結(jié)果顯示該線卡具備50Gbit/s的線速轉(zhuǎn)發(fā)能力，傳輸距離達(dá)40km，可有效滿足城域5G承載網(wǎng)的接入層應(yīng)用需求。同時(shí)，該線卡支持FlexE網(wǎng)絡(luò)分片，可實(shí)現(xiàn)帶寬自由調(diào)整，多種業(yè)務(wù)嚴(yán)格隔離，互不影響。本次華為50GE線卡通過中國移動(dòng)研究院測試，標(biāo)志著50GE技術(shù)已經(jīng)成熟，具備商用條件，對5G的商用具有重要意義。