Flex Ethernet Technology and Application in 5G Mobile Transport Network

With the advent of 5G era,the rise of cloud services,virtual reality/virtual reality(AR/VR),vehicle networking and other technologies has put forward new requirements for the bandwidth and delay of the bearer network.Traditional Ethernet technology cannot meet the new requirements very well.Flex Ethernet(FlexE)technology has emerged as the times require.This paper introduces the background,standardization process,functional principle,application mode and technical advantages of FlexE technology,and finally analyses its application prospects and shortcomings in 5G mobile transport network.

面向5G STN承载网络FlexE切片技术

网络新技术的发展为5G注入了新的活力,针对5G新定制化网络应用领域及需求,如何构建一张具备灵活切片能力的移动承载网,成为5G承载网建设重中之重。从FlexE技术架构及应用场景等方面进行了深入研究与探索,详细介绍了FlexE接口技术原理与应用,并与FlexE电路交叉技术进行了对比分析,创新性地提出了基于IP/MPLS机制结合FlexE接口技术的STN承载网切片架构,并给出了5G STN承载网采用FlexE接口部署网络切片发展方向与建议,满足推进5G STN承载网切片大规模商用部署。

5G承载网的需求、架构和解决方案

认为5G承载面临超大带宽、低时延、灵活连接、网络切片和超高精度时间同步等诸多挑战。分析了中兴通讯在5G承载技术方面的研究和创新,包括:基于FlexE的大带宽、低时延和业务隔离技术、满足5G泛在灵活连接的Segment Routing路由优化技术、基于网络切片的软件定义网络(SDN)架构和控制技术、超高精度时间同步技术等。

煤矿智能化信息综合承载网

目前用于煤矿井下的信息承载网主要是百兆、千兆和万兆矿用以太环网,其时延和可靠性不可控,难以满足煤矿井下少人或无人作业、地面远程控制等需求。服务质量(QoS)可保证最高优先级应用的实时性和可靠性,但当多路接口信号同时汇入且数据量较大,或前1个数据包正在发送时,最高优先级应用的实时性和可靠性也无法保证。针对上述问题,提出了煤矿智能化信息综合承载网技术要求:传输带宽宽、传输时延短、可靠性高、传输距离远、抗干扰能力强、本质安全防爆、电网电压波动适应能力强、抗故障能力强、防护性能好、多业务综合承载等。基于上述要求,提出了基于灵活以太网(FlexE)的煤矿智能化信息综合承载网,根据时间敏感和时间不敏感视频、时间敏感和时间不敏感音频、人员定位、车辆定位、设备定位、安全监控、供电监控、运输监控、排水监控、采煤工作面监控、掘进工作面监控等不同业务对带宽、时延和可靠性的需求,分配不同的信道,将煤矿监控、定位、视频和音频等多网合一。基于FlexE的煤矿智能化信息综合承载网既满足了地面远程控制、人员定位、安全监控等不同业务对带宽、时延和可靠性的需求,又实现了煤矿智能化信息一网综合承载,减小了维护难度和工作量。

5G网络切片研究进展

作为5G及未来通信网络的关键使能技术,网络切片凭借其在垂直行业定制、服务质量保障、灵活性、可靠性等方面的潜在优势,获得了运营商和学术界的广泛关注和认可。目前,已有不少相关组织以专题报告的形式呈现了其对网络切片的理解及未来发展设想。但是,这些报告的侧重点各有不同且相关术语尚未规范统一,此类问题的存在给研究人员理解网络切片带来了诸多阻碍。为便于研究人员把握网络切片的发展脉络、技术架构,以及管理编排等具体内容,文中对相关研究进行了综述。首先介绍了网络切片的产生背景、具体含义以及功能特性。其次,针对端到端网络切片的实现,分别就接入网切片、承载网切片以及核心网切片这3方面的内容,对近年来的网络架构发展、技术突破以及标准化成果展开了论述。而后就网络切片管理与编排的具体内容进行了介绍与分析,并依据切片场景的不同对相关研究进行了分类梳理与比较。最后,结合网络切片的发展需求和现实困境,指出了目前研究所面临的一些开放性挑战。

5G专线业务低时延特性的研究与实现

随着移动通信的发展,专线业务的时延要求越来越低。本文以5G专线业务低时延特性的实现为目标,详细分析了网络架构和切片对时延的影响,提出了相应的低时延特性的实现方案。为降低线路时延,将网络重构为CU-DU-AAU,CU放置位置下沉。为保证设备转发低时延,采用FlexE的1.5层快速转发。为避免带宽抢占造成的分组丢失,减少业务拥塞,提出信道硬隔离的方案,可实现5G专线业务低时延的特性。

SPN Channel OAM的研究与实现

切片分组网(SPN)是基于多层融合的新一代端到端分层交换网络,具备业务灵活调度、高可靠性、低时延、高精度时钟、易运维、严格QoS保障等属性。SPN Channel作为网络中的一条源宿节点之间的传输路径,用于在网络中提供端到端的以太切片连接,因此SPN Channel需具备网络级的OAM故障检测手段和性能管理能力。在SPN Channel的基础上探究故障检测OAM的具体实现是本次研究的主要目的,通过研究SPN Channel OAM技术要求以及OAM码块的特点,提出了一种SPN Channel OAM的实现方案,实验证实了该方案具有SPN Channel OAM故障检测和性能管理的能力。

基于STN的网络建设方法研究

5G业务快速发展,如何搭建快速、灵活的5G承载网成为5G业务开展中亟待解决的问题。通过对同步传输网络(Synchronous Transmission Network,STN)建网进行摸索,分析了不同阶段、不同层级的STN回传网络架构的演进模型,并建立了5G基站的测算模型,在此基础上,对不同阶段的共享组网方式进行分析,提供共建共享的组网模式以及网络低时延的解决办法,并结合灵活以太网(Flexible Ethernet,FlexE)技术,提高STN承载网络的灵活性,并对STN承载网络的前传方案进行对比分析与造价分析,以期为方案的选择提供参考。