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5G商用前期階段，光模塊標準化同步正加速推進
2019年被視為5G商用元年，5G網絡將直接影響5G商用進程，隨著5G商用的加速，業(yè)界對5G承載的關注越來越高。為推動我國5G承載關鍵技術和發(fā)展創(chuàng)新，全力支撐5G商用進程，5月16日，由工業(yè)信息化部指導、中國通信協(xié)會主辦，中國信息通信研究院、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國鐵塔等大力支持的2019世界電信和信息社會日大會“5G承載技術標準與產業(yè)研討會”在北京新世紀日航飯店召開。
在會上，中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長張海懿發(fā)表了“5G承載技術及標準化進展”主題演講，她表示，5G新型業(yè)務及網絡架構對于承載網絡提出諸多新型需求，轉發(fā)平面、協(xié)同管控和同步構成5G承載網絡總體架構。5G承載光模塊種類繁雜有待收斂，開展了多廠商多類型承載光模塊測評，互通及兼容性尚待進一步驗證。
以下為演講內容：
張海懿：各位來賓上午好，非常榮幸受到主辦方的邀請跟大家報告一下5G承載方面的進展情況。我介紹幾個方面，一個是架構、測評和標準化的進展。一方面我作為中國信通院的代表，另一方面我也代表5G承載的工作組，想介紹一下5G承載工作組的基本情況。2018年1月12號成立的5G承載工作組，主要作用是推動承載關鍵技術、方案創(chuàng)新開展測試驗證，協(xié)同推動整個產業(yè)的技術發(fā)展和提高我國在5G承載領域的國際競爭力。當時成立的時候有20家單位，現在23家單位。在去年成立之后一直到今年年初，發(fā)布了幾個相關的白皮書和一些成果，在2018年6月，發(fā)布了一些承載需求的白皮書。在2018年9月5G峰會上發(fā)布的技術方案白皮書。2018年10月份和各大企業(yè)聯(lián)合推動了相關標準的立項，19年1月發(fā)布了5G承載光模塊的白皮書。
接下來我把這段時間的成果給大家報告一下。5G有三大應用場景：eMBB、uRLLC和mMTC。組網架構相對4G有了比較大的變化，包括DOCO布置的變化，結構這塊也有了比較大的變化，由于整個相關的變化，其實在需求方面也反映出比較大的無論在性能指標還是組網需求方面的變化。對于更大帶寬的要求，百G級的帶寬，到百ns量級高精尖的要求，超低時延的性能指標，在非量化的組網功能，多級承載，靈活的調度和層次化切片，智能化協(xié)同管控。低成本方面也對大家是非常重要的要求，去年整個承載組里充分的討論，最后形成了承載網絡總體架構分了以下三個層面；一個是關于轉發(fā)平面，另外是協(xié)同管控，跟RAN控制器等達到端到端整個協(xié)同管控的需求。另外這邊也列出來5G的同步網，在5G里有比較高的要求，所以也專門把這個列出來作為一個層面。同時，通過整個的組網來提供差異化的切片的服務能力，從2018年10月份在IPU會上討論，傳送網里不會太多提切片的概念，而是更多延用以往信息網絡的概念來實現切片相關的功能。從5G的前傳技術方面來看，存在多種方式，CU和DU集中部署，另外有小集中部署和大集中部署的模式下，有的是中傳和前傳網絡共同組成的網絡。
在左邊大家看到，有很多種，光纖直聯(lián)的，也有設備的功能，包括OTN、STN等包括以太網等功能。主流的方式各有各的優(yōu)缺點。在具體的資源的消耗以及遠程管理等方面是否達到這樣的管理性的要求和更好的對網絡的管控這塊有一些差別。從目前的分析來看，在5G部署的初期，前傳的承載以光纖直趨為主，以輔助的技術方案作為補充。前傳這塊成本是大家比較關注的重點。另外比較大的一塊，是5G種回傳這塊，目前有三種方案正在協(xié)調的發(fā)展，一個是SPN的方案，這邊是中國移動正在主推，另外增強型OTN的方案，中國聯(lián)通和中國電信在這方面都有相關的推動。
從今天使用不同層面的技術的對比，大家可以看到，零層波分光層是采光，比較共性的這一塊，上面一層二層有點差異。零層是中回傳方案里大家有共性的方案。這塊推低成本的產業(yè)鏈對協(xié)同產業(yè)推進是比較重要的作用。另外其他這些方案，SPN的方案，和IP2融合方案有增強的趨勢，另外增強型OTN方案，二層主要是借鑒IP RAN的技術，未來在5G的技術方案層面也會有不同。整個技術方案的選擇還是取決于網絡的綜合成本和產業(yè)的成熟度。
今天也稍微提了一下SPN的關鍵技術，一個是基于FlexE的通道化接口，引入OIF規(guī)范的標準借口，對以太網接口進行了增強，在集中管控的技術上，也對SRTT進行了相應的增強，在保護方面也集成了SRTT的方案。在增強型OTN這塊主要是增強分組的能力，二層和三層的轉發(fā)技術方面，是按需選用的，所以做一些靈活的篩減。另外在切片方案是用ODUK+L2和L3結合的方式。IP RAN增強關鍵技術引入SR和EVPN的功能。軟件升級來增強以太網的技術。在實驗室評估和試點測試這塊，三大運營商在這兩年進行了非常深入的推進，整個進展非常快。像移動從18年5月開始SPN實驗室全面評估測試，到9月和12月開始相關的展示，另外也開展了新立項的SPN接口和多業(yè)務的接通，11月份又開通了廣州、上海、武漢等線網的測試。2019年3月份到6月份也支撐5G規(guī)模試商用網絡建設。中國電信是2018底到19年初在成都深圳也開展了相關線網試點驗證，今年計劃是在蘇州，基于增強型OTN開展承載方案的驗證。蘇州也進行了承載方案的測試，到1920年就進入線網試點和集采測試階段。
實現端到端協(xié)同的自動化是非常重要功能，管控架構方面希望采用管控融合的系統(tǒng)，基于是否北向接口開放，從自動化管控要求來看還是需要實現的。它向上開放的時候應當能夠屏蔽底層網絡技術的細節(jié)。滿足端到端管控的時候，在切片編排和業(yè)務編排協(xié)同管控的時候也要考慮核心網、無線網接入的管控需求。進一步的實現也都在探討當中。另外，南向接口這塊，大家也比較關注，但是對具體的方案還沒有達成共識在探討的階段。整個管控融合的需求應當說催生了南向接口的開放，這塊大家也是普遍的比較關注，但是也會面臨一些問題，設備級資源管理和業(yè)務配置，同時，接口的方案要充分考慮到設備級本身有多層的管控的需求，要解決零層到三層資源管理的問題。
現在有多種南向的接口，像BGP-LS、PCEP、NETCONF等等，由于當初出現原始功能的需求，在具體實現方面，也都不是完全能夠滿足相應的需求，可能都存在一些問題。所以需要進一步更加深入的分析。選取適合的接口開放的實踐的方案。
另外高精度同步這塊，也進行了相應的分析，有一些基本業(yè)務的同步需求跟4G是相當的，但是也有協(xié)同業(yè)務的需求的指標，這時候，就會比較高一些，有一些少量的百納米量級的時間同步要求會在同一基站，這時候就需要前傳的網實現網同步的功能，對于端到端百納米量級的網現在在源頭這塊一個是雙頻和衛(wèi)星共視的技術，符合ERPC具體的指標，具體應用的時候，會對一些現場條件和要求會稍微少一點，因為新共視需要基本原研究。另外高精度同步承載這一塊，移動這在邊是通過優(yōu)化算法和提高精度各方面做的工作，輸出的性能能夠優(yōu)于正負五納秒，通過這些工作，這一年多百納秒量級端到端實現可能，在部分技術上也得到了印證。5G以后會在垂直領域，物聯(lián)網、智能制造等方面，相應的業(yè)務對功能和性能都有比較高的要求，未來同步在這些方面會起到很大的作用。
還有一塊在零層這邊，大家對光模塊有比較大的需求，光模塊在整個組網中占的比例非常高，也是實現低成本廣覆蓋的非常關鍵的要素。目前大家可以看到這邊做了一個羅列，是4G時候大致的模塊，可以看到場景方面相對是少一點，但是到5G這塊流量的增加，25G和200G和400G，對于前傳室外應用，不光是機房應用，也要達到工業(yè)級芯片和器件的要求。在光纖資源緊張的情況下，要把成本做一個折中。各類的模塊是非常多的，需要的話會進一步的進行收斂。在5G承載組里大家也關注到了這個情況，去年年底10—12月初的時候，推進組下5G承載組也專門組織了一個測評的工作，由于時間當時比較緊，主要是華為中心作為設備商的測試，和相應的設備商組織了相應的測試，同時有傳輸性能和系統(tǒng)兼容性等做了相應的測試。光電接口參數基本能滿足要求，在設備兼容性方面還需要進一步的進行驗證，當時我們在去年年底的時候，今年年初在5G承載光模塊的白皮書上把一些測試結果也給大家發(fā)布了。
最后，我們再來看5G承載相應的標準化的進展情況；IPU這塊國內著力推動比較多的，這邊立項的5G的，相應的MTN、70925G等相關的項目，在今年7月份或者明年2月份的會議上都會進一步的提交通過。GDMPN也是在剛剛召開的西安會議上討論過的一些重要的問題。70925—50G在2月份的會議上討論的關鍵內容。這些都是國內運營商作為主要牽頭和推動的單位。OF這塊針對flexE2.1規(guī)范50GFLexE開展規(guī)范。針對50G和200G和400G接口的標準進行了相應的標準化，同時針對100和400G波分的接口也開展了相關的標準化。整個對于接口、模塊的推動是比較快的。IETF這塊，這塊的推動還不是特別的快，還是需要各方在更加持續(xù)的明確需求后進一步推動。
多種速率光模塊標準加速制定，這些高速的接口，尤其是傳輸距離比較長的相應的接口的時候，三個標準化組織有的是同期開展相關的標準化，關注度非常的高，他們有一些在FEC等方面取得共識，有一些是推動過程中。目前幾個組織有一些聯(lián)絡函將一些信息進行交互。另外咱們國內是CCSA的TC6WG4在做25GB/S模塊的標準，是領先于國際這塊的進度。現在有的已經完成了征求意見稿，在送審稿完成的階段。整個的發(fā)展和推進是非常快的。所以總的來說，5G的承載工作，經過這幾年三大運營商的持續(xù)推動，應當說無論在產業(yè)還是技術標準方面都取得了非常大的進展。剛才探討了在一些關鍵技術的方面還是存在著亟待解決，或者后續(xù)推動的問題。也希望通過我們行業(yè)內不斷的努力，讓5G商用承載先行，真正做好頂層承載，為5G先行鋪平道路。我就介紹到這些，謝謝！
在會上，中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長張海懿發(fā)表了“5G承載技術及標準化進展”主題演講，她表示，5G新型業(yè)務及網絡架構對于承載網絡提出諸多新型需求，轉發(fā)平面、協(xié)同管控和同步構成5G承載網絡總體架構。5G承載光模塊種類繁雜有待收斂，開展了多廠商多類型承載光模塊測評，互通及兼容性尚待進一步驗證。
以下為演講內容：
張海懿：各位來賓上午好，非常榮幸受到主辦方的邀請跟大家報告一下5G承載方面的進展情況。我介紹幾個方面，一個是架構、測評和標準化的進展。一方面我作為中國信通院的代表，另一方面我也代表5G承載的工作組，想介紹一下5G承載工作組的基本情況。2018年1月12號成立的5G承載工作組，主要作用是推動承載關鍵技術、方案創(chuàng)新開展測試驗證，協(xié)同推動整個產業(yè)的技術發(fā)展和提高我國在5G承載領域的國際競爭力。當時成立的時候有20家單位，現在23家單位。在去年成立之后一直到今年年初，發(fā)布了幾個相關的白皮書和一些成果，在2018年6月，發(fā)布了一些承載需求的白皮書。在2018年9月5G峰會上發(fā)布的技術方案白皮書。2018年10月份和各大企業(yè)聯(lián)合推動了相關標準的立項，19年1月發(fā)布了5G承載光模塊的白皮書。
接下來我把這段時間的成果給大家報告一下。5G有三大應用場景：eMBB、uRLLC和mMTC。組網架構相對4G有了比較大的變化，包括DOCO布置的變化，結構這塊也有了比較大的變化，由于整個相關的變化，其實在需求方面也反映出比較大的無論在性能指標還是組網需求方面的變化。對于更大帶寬的要求，百G級的帶寬，到百ns量級高精尖的要求，超低時延的性能指標，在非量化的組網功能，多級承載，靈活的調度和層次化切片，智能化協(xié)同管控。低成本方面也對大家是非常重要的要求，去年整個承載組里充分的討論，最后形成了承載網絡總體架構分了以下三個層面；一個是關于轉發(fā)平面，另外是協(xié)同管控，跟RAN控制器等達到端到端整個協(xié)同管控的需求。另外這邊也列出來5G的同步網，在5G里有比較高的要求，所以也專門把這個列出來作為一個層面。同時，通過整個的組網來提供差異化的切片的服務能力，從2018年10月份在IPU會上討論，傳送網里不會太多提切片的概念，而是更多延用以往信息網絡的概念來實現切片相關的功能。從5G的前傳技術方面來看，存在多種方式，CU和DU集中部署，另外有小集中部署和大集中部署的模式下，有的是中傳和前傳網絡共同組成的網絡。
在左邊大家看到，有很多種，光纖直聯(lián)的，也有設備的功能，包括OTN、STN等包括以太網等功能。主流的方式各有各的優(yōu)缺點。在具體的資源的消耗以及遠程管理等方面是否達到這樣的管理性的要求和更好的對網絡的管控這塊有一些差別。從目前的分析來看，在5G部署的初期，前傳的承載以光纖直趨為主，以輔助的技術方案作為補充。前傳這塊成本是大家比較關注的重點。另外比較大的一塊，是5G種回傳這塊，目前有三種方案正在協(xié)調的發(fā)展，一個是SPN的方案，這邊是中國移動正在主推，另外增強型OTN的方案，中國聯(lián)通和中國電信在這方面都有相關的推動。
從今天使用不同層面的技術的對比，大家可以看到，零層波分光層是采光，比較共性的這一塊，上面一層二層有點差異。零層是中回傳方案里大家有共性的方案。這塊推低成本的產業(yè)鏈對協(xié)同產業(yè)推進是比較重要的作用。另外其他這些方案，SPN的方案，和IP2融合方案有增強的趨勢，另外增強型OTN方案，二層主要是借鑒IP RAN的技術，未來在5G的技術方案層面也會有不同。整個技術方案的選擇還是取決于網絡的綜合成本和產業(yè)的成熟度。
今天也稍微提了一下SPN的關鍵技術，一個是基于FlexE的通道化接口，引入OIF規(guī)范的標準借口，對以太網接口進行了增強，在集中管控的技術上，也對SRTT進行了相應的增強，在保護方面也集成了SRTT的方案。在增強型OTN這塊主要是增強分組的能力，二層和三層的轉發(fā)技術方面，是按需選用的，所以做一些靈活的篩減。另外在切片方案是用ODUK+L2和L3結合的方式。IP RAN增強關鍵技術引入SR和EVPN的功能。軟件升級來增強以太網的技術。在實驗室評估和試點測試這塊，三大運營商在這兩年進行了非常深入的推進，整個進展非常快。像移動從18年5月開始SPN實驗室全面評估測試，到9月和12月開始相關的展示，另外也開展了新立項的SPN接口和多業(yè)務的接通，11月份又開通了廣州、上海、武漢等線網的測試。2019年3月份到6月份也支撐5G規(guī)模試商用網絡建設。中國電信是2018底到19年初在成都深圳也開展了相關線網試點驗證，今年計劃是在蘇州，基于增強型OTN開展承載方案的驗證。蘇州也進行了承載方案的測試，到1920年就進入線網試點和集采測試階段。
實現端到端協(xié)同的自動化是非常重要功能，管控架構方面希望采用管控融合的系統(tǒng)，基于是否北向接口開放，從自動化管控要求來看還是需要實現的。它向上開放的時候應當能夠屏蔽底層網絡技術的細節(jié)。滿足端到端管控的時候，在切片編排和業(yè)務編排協(xié)同管控的時候也要考慮核心網、無線網接入的管控需求。進一步的實現也都在探討當中。另外，南向接口這塊，大家也比較關注，但是對具體的方案還沒有達成共識在探討的階段。整個管控融合的需求應當說催生了南向接口的開放，這塊大家也是普遍的比較關注，但是也會面臨一些問題，設備級資源管理和業(yè)務配置，同時，接口的方案要充分考慮到設備級本身有多層的管控的需求，要解決零層到三層資源管理的問題。
現在有多種南向的接口，像BGP-LS、PCEP、NETCONF等等，由于當初出現原始功能的需求，在具體實現方面，也都不是完全能夠滿足相應的需求，可能都存在一些問題。所以需要進一步更加深入的分析。選取適合的接口開放的實踐的方案。
另外高精度同步這塊，也進行了相應的分析，有一些基本業(yè)務的同步需求跟4G是相當的，但是也有協(xié)同業(yè)務的需求的指標，這時候，就會比較高一些，有一些少量的百納米量級的時間同步要求會在同一基站，這時候就需要前傳的網實現網同步的功能，對于端到端百納米量級的網現在在源頭這塊一個是雙頻和衛(wèi)星共視的技術，符合ERPC具體的指標，具體應用的時候，會對一些現場條件和要求會稍微少一點，因為新共視需要基本原研究。另外高精度同步承載這一塊，移動這在邊是通過優(yōu)化算法和提高精度各方面做的工作，輸出的性能能夠優(yōu)于正負五納秒，通過這些工作，這一年多百納秒量級端到端實現可能，在部分技術上也得到了印證。5G以后會在垂直領域，物聯(lián)網、智能制造等方面，相應的業(yè)務對功能和性能都有比較高的要求，未來同步在這些方面會起到很大的作用。
還有一塊在零層這邊，大家對光模塊有比較大的需求，光模塊在整個組網中占的比例非常高，也是實現低成本廣覆蓋的非常關鍵的要素。目前大家可以看到這邊做了一個羅列，是4G時候大致的模塊，可以看到場景方面相對是少一點，但是到5G這塊流量的增加，25G和200G和400G，對于前傳室外應用，不光是機房應用，也要達到工業(yè)級芯片和器件的要求。在光纖資源緊張的情況下，要把成本做一個折中。各類的模塊是非常多的，需要的話會進一步的進行收斂。在5G承載組里大家也關注到了這個情況，去年年底10—12月初的時候，推進組下5G承載組也專門組織了一個測評的工作，由于時間當時比較緊，主要是華為中心作為設備商的測試，和相應的設備商組織了相應的測試，同時有傳輸性能和系統(tǒng)兼容性等做了相應的測試。光電接口參數基本能滿足要求，在設備兼容性方面還需要進一步的進行驗證，當時我們在去年年底的時候，今年年初在5G承載光模塊的白皮書上把一些測試結果也給大家發(fā)布了。
最后，我們再來看5G承載相應的標準化的進展情況；IPU這塊國內著力推動比較多的，這邊立項的5G的，相應的MTN、70925G等相關的項目，在今年7月份或者明年2月份的會議上都會進一步的提交通過。GDMPN也是在剛剛召開的西安會議上討論過的一些重要的問題。70925—50G在2月份的會議上討論的關鍵內容。這些都是國內運營商作為主要牽頭和推動的單位。OF這塊針對flexE2.1規(guī)范50GFLexE開展規(guī)范。針對50G和200G和400G接口的標準進行了相應的標準化，同時針對100和400G波分的接口也開展了相關的標準化。整個對于接口、模塊的推動是比較快的。IETF這塊，這塊的推動還不是特別的快，還是需要各方在更加持續(xù)的明確需求后進一步推動。
多種速率光模塊標準加速制定，這些高速的接口，尤其是傳輸距離比較長的相應的接口的時候，三個標準化組織有的是同期開展相關的標準化，關注度非常的高，他們有一些在FEC等方面取得共識，有一些是推動過程中。目前幾個組織有一些聯(lián)絡函將一些信息進行交互。另外咱們國內是CCSA的TC6WG4在做25GB/S模塊的標準，是領先于國際這塊的進度。現在有的已經完成了征求意見稿，在送審稿完成的階段。整個的發(fā)展和推進是非常快的。所以總的來說，5G的承載工作，經過這幾年三大運營商的持續(xù)推動，應當說無論在產業(yè)還是技術標準方面都取得了非常大的進展。剛才探討了在一些關鍵技術的方面還是存在著亟待解決，或者后續(xù)推動的問題。也希望通過我們行業(yè)內不斷的努力，讓5G商用承載先行，真正做好頂層承載，為5G先行鋪平道路。我就介紹到這些，謝謝！