從2G、3G到4G的應(yīng)用,移動(dòng)通信已經(jīng)深刻地改變了人們的生活,但人們對(duì)更高性能移動(dòng)通信的追求從未停止,為了應(yīng)對(duì)未來爆炸性的數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)、海量的設(shè)備連接和不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務(wù),第五代移動(dòng)通信(5G)系統(tǒng)將應(yīng)運(yùn)而生。5G將從“以技術(shù)為中心”向“以用戶體驗(yàn)為中心”轉(zhuǎn)變,應(yīng)用場(chǎng)景將橫跨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),達(dá)成人與萬物智能互聯(lián)的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)“信息隨心至,萬物觸手及”的愿景。
隨著4G進(jìn)入規(guī)模商用階段,面向2020年及未來的第五代移動(dòng)通信(5G)已成為業(yè)界關(guān)注熱點(diǎn),中興通訊根據(jù)于全球多個(gè)重要運(yùn)營(yíng)商合作的5G探討和研究的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),認(rèn)為5G并不是一個(gè)單一的無線接入技術(shù),也不是幾個(gè)全新的無線接入技術(shù),而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(4G后向演進(jìn)技術(shù))集成后的解決方案總稱。從某種程度上講,5G是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。相對(duì)于2G、3G以及4G技術(shù)來講,5G的概念是一個(gè)綜合的整體性范圍,它主要是“現(xiàn)有無線技術(shù)演進(jìn)和開發(fā)補(bǔ)充性的新技術(shù)”,目標(biāo)為構(gòu)建長(zhǎng)期網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。從目前看,3G、4G、WiFi等無線接入技術(shù)都是5G的重要技術(shù)組成部分。
5G對(duì)承載的挑戰(zhàn)
移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)伴隨著移動(dòng)制式的不斷改造而升級(jí),從最初的SDH剛性管道,逐步過渡到全IP承載,并向SDN方向的彈性網(wǎng)絡(luò)不斷演進(jìn)。同時(shí),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步規(guī)模發(fā)展后,新業(yè)務(wù)的應(yīng)用對(duì)5G技術(shù)指標(biāo)將提出更高的要求。
1) 大帶寬:網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求呈指數(shù)增長(zhǎng),單基站帶寬將達(dá)到Gbit/s數(shù)量級(jí)。
2) 低時(shí)延:物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)時(shí)延則提出了更高的要求,S1接口延時(shí)<2ms,X2接口延時(shí)<1ms,而4G的S1時(shí)延要求<10ms, X2時(shí)延要求<20ms。
3) 超高精度時(shí)間同步:將采用MIMO和基站聯(lián)合發(fā)送技術(shù),要求提供超高精度同步技術(shù)。
4) SDN/NFV控制架構(gòu):實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的開放,提供全新的運(yùn)營(yíng)模式和盈利空間。
5) “網(wǎng)絡(luò)切片”化:針對(duì)具體場(chǎng)景需求進(jìn)行功能剪裁及資源分片,并在其上進(jìn)行各自的業(yè)務(wù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)控制,實(shí)現(xiàn)面向業(yè)務(wù)場(chǎng)景的按需適配的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從而滿足5G多樣化場(chǎng)景的差異化需求。
6) 網(wǎng)絡(luò)承載前移:對(duì)于前傳網(wǎng)的需求,從4G到5G的單扇區(qū)CPRI接口帶寬約提升160倍(頻譜帶寬提升10倍,天線數(shù)提升16倍)至1.6T;而5G的時(shí)延將下降到100us以下,以CPRI接口方式建設(shè)前傳網(wǎng)幾乎不可能。這種情況下,承載方案將面臨很大的挑戰(zhàn)。
用戶體驗(yàn)至上,提升產(chǎn)品價(jià)值
中興通訊面臨這條誘惑而又冒險(xiǎn)的道路,毅然投入到自主研發(fā)進(jìn)程中來,我們的切入努力為5G用戶提供沖浪般的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),5G承載網(wǎng)部分的演進(jìn)也會(huì)跟上時(shí)代的步伐。
設(shè)備端口數(shù)量和容量大大增加
為了減小X2接口時(shí)延,接入層網(wǎng)絡(luò)從環(huán)網(wǎng)變成MESH化網(wǎng)絡(luò),需要更多的光纖資源,接入層設(shè)備需要支持更多的線路端口和更大容量。中興通訊目前在ZXCTN 6000系列產(chǎn)品規(guī)劃上支持最大32個(gè)10G,支持最大8個(gè)40GE和2個(gè)100GE接口。
在核心和匯聚層為了適應(yīng)大容量的需求,需要設(shè)備支持線路400G接口,同時(shí)考慮到功耗和延遲的問題,分組和光的融合技術(shù)將成為關(guān)鍵,設(shè)備將支持L0-L3層功能,并通過SDN統(tǒng)一控制,計(jì)算出最優(yōu)時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)路徑。中興通訊當(dāng)前研發(fā)的成熟POTN產(chǎn)品ZXCTN 9000-E系列和ZXONE 9700系列將大有用武之地,未來的網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)現(xiàn)L0到L3的業(yè)務(wù)級(jí)融合。
時(shí)延驅(qū)動(dòng)路由算法技術(shù)將廣泛應(yīng)用
5G承載網(wǎng)接入容量大,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑尸F(xiàn)mesh狀,時(shí)延的在線測(cè)量和基于時(shí)延的路由計(jì)算將是5G承載的基本需求。中興通訊業(yè)界首個(gè)在SDN上實(shí)現(xiàn)時(shí)延驅(qū)動(dòng)路由算法的廠家,時(shí)延驅(qū)動(dòng)路由通過在線測(cè)量每對(duì)光纖跨端的延時(shí)值,可以計(jì)算出最小時(shí)延的端到端路由,并可以通過隧道OAM在線測(cè)量出路由的時(shí)延,如果時(shí)延值不滿足X2的延時(shí)要求,會(huì)提示運(yùn)營(yíng)商告警,調(diào)整光纜的路由滿足組網(wǎng)要求。
同時(shí)中興通訊在同步技術(shù)上成果豐厚, 率先實(shí)現(xiàn)高精度的1588v2時(shí)間同步技術(shù),并且通過和中國(guó)移動(dòng)的長(zhǎng)期合作,突破時(shí)鐘商用瓶頸,提出1588v2 OAM技術(shù)解決方案,研究硬件在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,解決光纖非對(duì)稱等問題,這些成果為5G超高精度同步技術(shù)研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
SDN/NFV全面引入
5G時(shí)代,運(yùn)營(yíng)商需要一個(gè)統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)、統(tǒng)一部署和統(tǒng)一操作的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),RAN控制域、承載網(wǎng)控制域、核心網(wǎng)控制域三域協(xié)同,實(shí)現(xiàn)從“云、管、端”的全業(yè)務(wù)控制與運(yùn)營(yíng)。通過SDN/NFV技術(shù)的部署,優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑,控制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)靠近轉(zhuǎn)發(fā)云和接入云邊緣,有效降低網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延;通過構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)能力開放接口,滿足業(yè)務(wù)的差異化需求并提升業(yè)務(wù)的部署效率;通過網(wǎng)絡(luò)編排與管理系統(tǒng)針對(duì)具體場(chǎng)景需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)分片,實(shí)現(xiàn)一種面向業(yè)務(wù)場(chǎng)景按需適配的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);引入SDN技術(shù),構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)能力開放平臺(tái)。
總結(jié)
5G時(shí)代是一個(gè)萬物互聯(lián)的時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)無時(shí)不在、無處不在。5G網(wǎng)絡(luò)需求和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對(duì)4G也將發(fā)生很大變化,帶寬、時(shí)延、時(shí)間同步等多方面功能和指標(biāo),都將給傳送網(wǎng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。中興通訊承載網(wǎng)產(chǎn)品總工趙福川博士表示,面對(duì)5G的挑戰(zhàn)我們已經(jīng)做好了準(zhǔn)備,在超大容量(400G/1T平臺(tái))、高精度時(shí)鐘和SDN/NFV等方面已提前做好了布局,持續(xù)在移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)設(shè)備深耕,繼續(xù)保持在5G Backhaul時(shí)代的領(lǐng)先地位。