烽火范志文详解5G承载新诉求：FitHaul为5G成功铺平道路

5G作为当前ICT业界最热门的话题之一，代表了人们对未来生活的憧憬与向往。它将把历代移动通信以人为核心的连接延伸向万物互联，推动数字化社会的全面到来，并从根本上改变整个世界的运转方式。

“5G成功、承载先行”，承载网络是影响到5G产业化进程的关键因素。但在同时，5G网络需求和网络架构相对以往的2G/3G4G也将发生很大变化，带宽、时延、时间同步等多方面功能和指标的更高诉求，都给承载网络带来了巨大的挑战——随着5G脚步渐近，已经是时候为此做好准备。

在2017世界移动大会·上海期间，烽火通信以“5G联接、云网承载”为主题，发布了面向5G的FitHaul全新承载解决方案，充分展现其泛在、超宽、极简、随需的构网理念。这亦是烽火作为ICT主流厂商，推动5G产业化的重要实践。

烽火通信网络产出线总裁范志文

“烽火的定位是5G时代光网承载的使能者、推动者和运营商首选合作伙伴，这也是我们作为光通信专家的产业责任。”在发布会后的媒体专访中，烽火通信网络产出线总裁范志文向C114表示。他指出，正如FitHaul 5G承载解决方案所展示的，烽火无论在超高速传输（400G/1T）、超大容量、硅光子集成、高精度时钟同步，还是在新型以太网接口、SDN/NFV等方面均持续投入、提前布局，将会与同行一起为5G时代中国在世界范围内实现“5G引领”的战略目标贡献力量。

5G成功承载先行

以往的2G/3G/4G移动通信技术已经深刻地改变了人们的生活，而5G将更进一步，在为个人移动宽带业务体验带来革命的同时，将开启万物互联下的全行业数字化。其与云计算、大数据、人工智能、虚拟增强现实等技术的深度融合，将成为社会进步的基石与源动力。

根据IHS年初最新发布的报告显示，到2035年，5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出；而仅5G价值链就将创造3.5万亿美元产出，同时创造2200万个工作岗位；5G价值链平均每年将投入2000亿美元，持续拓展并增强网络和商业应用基础设施中的5G技术；2020年至2035年间，5G对全球实际GDP增长的贡献预计将相当于一个与印度同等规模的经济体。也因此，中国、美国、欧洲、日韩在内的主要经济体均在加速推进5G的试点和产业化。

“在这样一个时间节点，借助移动世界大会这样一个具有全球性影响力的平台来发布5G承载解决方案可谓正当其时，让业界了解到5G承载已经就绪。”范志文表示，作为与5G无线网络配套的底层基础，承载网络相当于5G端到端高速公路，其技术上是否可行直接决定了5G网络部署的速度和规模，必须提前做好规划布局。

随着技术方案的迅速收敛，预计3GPP第一个5G版本协议R15将于2018年6月完成，主要聚焦eMBB场景；第二个版本协议R16将于2019年12月完成，满足ITU定义的全部场景需求。在我国，IMT-2020（5G）推进组也已牵头制定了包括技术研发试（2015-2018年）和产品研发试验（2018-2020年）两个大阶段的试点计划。当前，阶段一的“单基站性能和网络设备测试”已经在北京怀柔进行，今年9月即将进入包含“5G系统的组网技术性能测试、5G典型业务演示”的下一步骤，“届时就需要承载网络的配合”。

而根据烽火综合全球各国、各大运营商计划和标准化进程判断，2017年5G的焦点是架构设计和技术验证、2018年进行互操作的预商用试点、2019年进行大规模预商用试点、最终为2020年及以后的大规模正式商用做准备。

5G承载新诉求全解读

2015年，ITU正式定义了5G的三类典型应用场景，包括eMBB（型移动宽带增强）、mMTC（大规模物联网）、uRLLC（超高可靠超低时延通信），由此演绎描绘的未来生活令人期待不已——一方面，5G将为用户提供超高清视频、下一代社交网络、浸入式游戏等更加身临其境的业务体验，促进人类交互方式再次升级；另一方面，5G将支持海量的M2M通信，以智慧城市、智能家居等为代表的应用场景与移动通信深度融合，预计将有千亿量级的设备接入5G网络。更重要的是，5G还将以其超高可靠性、超低时延的卓越性能，引爆车联网、移动医疗、工业互联网等垂直行业应用。

为支撑上述这些关注点不同的愿景与目标的实现，5G对承载网络的要求也较之历代移动通信有着显著差异和提升，烽火基于与业内标准组织、运营商的研究分析，将之归纳为网络架构、带宽、时延、时钟同步及业务灵活调度。

范志文细数说，网络架构在5G时代的主要变化包括核心网全面云化，从集中式演变为分散式；采用C-RAN架构以实现灵活的无线资源管理和功能部署，满足移动边缘计算的需求；理论上基站覆盖半径更短、密度更大，对热点高容量地区还会采用超密集组网。这些变化也对承载领域产生了巨大影响，核心网业务锚点下移，回传网络更加扁平化；C-RAN架构带来更多的前传诉求，前传网络要满足低成本、灵活组网的需求；光纤进一步下移，需要部署更多的承载节点。值得注意的是，由于5G将推动运营商参与到全行业的数字化转型中，其所面向的应用场景也将呈爆发式增长，为支持一张物理网络同时面向不同的应用，网络切片成为必须。

根据标准定义，5G基站带宽均值将超过1Gbps、峰值更是超过10Gbps，无论对前传网络还是回传网络均提出了很高的带宽要求。业务层面，当前IEEE等标准组织正在进行25GE、200GE和400GE等新型以太网业务接口定义；传输层面，当前100G已在干线、城域层面广泛部署，未来将进一步通过现网平滑升级演进至100G。

为满足VR/AR、高清视频等eMBB场景需求，要求业务时延由端到端20ms缩减到端到端2ms以内。业界现今正聚焦通过采用高速业务接口、大容量节点设备并结合优化的处理器架构等技术，来实现低时延转发。同时，5G时代由于载波聚合、多点协同、5G超短帧结构、高精度定位等新技术的应用，要求基站间满足百纳秒级的超高精度，5G系统端到端定时误差预算要求在±130ns以内、高精度局部定位要求在±10ns。

此外，面向5G提供端到端服务的关键，在于解决下一代无线接入网络中多种异构资源的联合调度与高效适配，即解决业务接入过程中的无线网络、前传网络、回传网络、数据处理网络之间的高效互通，打通无线接入侧、汇聚侧与核心侧的数据传输通道。通过引入SDN，可以实现控制层面和转发层面的解耦，使网络更开放，从而灵活支撑上层业务和应用。

FitHaul：5G承载无忧

本次大会期间，烽火正式发布了FitHaul 5G承载解决方案。该方案是业界首个聚焦于5G承载领域的解决方案，体现了烽火作为光通信专家在相关领域的领先实力与沉淀。

范志文告诉C114，为满足5G时代eMBB、uRLLC、mMTC三类典型应用场景在“大带宽、低时延、高精度、安全性、移动性、广覆盖、低功耗”等多个方面的差异化诉求，FitHaul 5G承载解决方案提出构建以数据中心（DC）为核心的云化网络架构，引入FlexE、B100G、SR、SDN、eClockSync等5G承载的关键技术，为用户提供更低时延、更高精度、更灵活的网络承载和业务感知。

“‘5G联接、云网承载’是我们解决方案的灵魂，本质是基于SDN技术、NFV技术、云平台技术来构建面向5G的承载网，有三个云化、解耦、软件化内涵。首先5G将实现全业务的云化，其背后这些设备也将池化、交换局会DC化，要求打造一张DC互联、‘网随云动’的承载网络；不仅如此，烽火认为应在控制面集中部署简化网络、用户面功能则贴近用户部署，从而提供最佳的业务体验；软件化提供网络能力开放，面向DevOPS为新业务创新提供全业务生命周期的开发、测试、上线和运营一体化环境和管理平台，更好地促进业务创新。”他展开道。

FitHaul 5G承载解决方案集中展示了烽火对5G时代承载网络发展方向的思考与洞察。比如针对超低时延，烽火在设备转发方面基于“不同特性业务适配不同最短路径的”思路，创新性地引人FlexE Shim层交叉、低抖动队列、TSN MAC、Cut-through等技术实现超低时延转发；在线路传输时延优化方面，基于与上海电信的深入合作提出Mesh化立体组网并结合光电混合交叉技术，从网络架构和拓扑上有效降低线路传输时延。

针对超高精度时钟同步，烽火在系统上全面优化时钟布局，对系统内部时钟信号延时进行精确测量和补偿，提高同步系统内同步精度，消除时钟信号同步和发送的误差；架构上采用全新时钟芯片平台方案和双时钟互视构架，为时间同步提供高稳定、高可靠的时钟基础。具体技术上，烽火突破时间戳技术设计出精度优于±1ns的时间戳单元，能够极大降低时钟测量误差；通过超高精度同步算法，完成最终的时钟信号同步调整，实现单节点时钟同步精度优于±5ns。

面向不同垂直行业的差异化诉求，现实中不可能为每一个应用场景部署一张独立网络，网络切片将在5G发展中扮演重要角色。烽火通过引入FlexE技术实现了一张物理网络对不同场景业务的承载，可以做到在硬件资源上共享同一个端口同一根光纤链路，而转发面互相硬件隔离互不影响。

同时，FitHaul 5G承载解决方案是FitNet云网一体化整体解决方案面向5G的应用，延续了FitNet泛在、超宽、极简、随需的特性。范志文对此也进行了解读，泛在，即光无所不在，网络全覆盖、业务全连接，以一体化平台实现前传、中传和回传业务统一接入与承载；超宽，提供从25G、100G到N*100G、N*400G全场景的大容量管道，同时具备超低时延、超高精度、绿色低功耗新内涵；极简，FlexE实现业务归一化承载，SDN与SR实现面向客户的敏捷服务提供，让网络建、维、管极致简化；随需，FitHaul与5G云高度协同，实现带宽、网络、策略随需。

在承载网络架构转型实践方面，烽火还助力上海电信部署了全球规模最大的OTN+ROADM光电混合交叉城域POTN网络，该网络的建设以DC业务为核心构建大容量、低时延、高可靠的城域光传送网络，为5G承载网络的构建提供了借鉴思路。

广泛合作云网一体

“承载网络面向5G的发展，需要汇聚众力、共同推动，烽火已经与产业链上下游展开了广泛合作。”范志文表示，我国“十三五”规划纲要中明确提出“积极推进第五代移动通信（5G）和超宽带关键技术研究，启动5G商用”，烽火是“新一代宽带无线移动通信网”专项中“5G网络与业务”项目主要成员单位之一。目前，烽火已经与中国移动、中国电信和中国联通，以及西班牙电信、MegaFon、马来西亚电信等领先运营商就5G承载解决方案和关键技术进行了广泛、紧密的探讨与合作，并根据运营商网络各自特点和诉求形成了有针对性的解决方案。

据介绍，承载网络相关标准主要由ITU-T、IEEE、OIF三大标准组织进行制定，其中业内普遍认为5G时代普遍会被采用的25GE、400GE以太网标准接口由IEEE牵头制定，预计2018年发布；支撑5G承载网物理层切片的FlexE相关标准由OIF牵头制定，其中FlexE 1.0版本已在2016年发布，针对5G应用场景的FlexE2.0版本预计在2018年发布；5G承载所需的超100G业务映射、成帧相关标准G.709当前已发布G.709V5中间版本，正式版本将在2018年发布。

烽火历来积极参与到ITU-T、IEEE、OIF标准工作中，为之作出贡献。2017年初，烽火外籍专家牵头向OIF提交了“OIF2017.180.00”，该提案旨在将FlexE 1.0标准扩展至5G应用领域，并完善应用于未来超100G速率；同时，为将FlexE由当前的承载管道变成组网技术，烽火通过研究拟对现有标准进行扩充使其成为涵盖OAM和保护方案在内的组网应用技术。

范志文还表示，烽火立足ICT转型战略，布局SDN、NFV以及云计算技术进行网络重构。在5G时代，除了提供面向5G的大容量低时延广泛连接的基础承载网络，还将在新业务领域结合烽火自研云平台和通用基础设施部署虚拟化网元设备，融合FitNet、FitOS、FitCloud三大解决方案形成整体的网随云动电信网络解决方案，提供基于通用基础设施的NFV虚拟化边缘路由CERS，并在网络的智能管控、协同编排提供商用高性能的SDN控制器、NFV编排器，为用户提供高效敏捷的云网协同、随选网络服务。

烽火作为云计算开源产业联盟的首批理事会员，自主研发了基于OpenStack的FitCloud云平台，可提供包含云基础设施、云应用、大数据在内的多样化服务，定位于运营商、行业等价值客户，实现IT基础设施和上层应用的解耦，做到真正的开放和融合，从而创造更多价值。目前，其云平台、云服务已应用于运营商及多家政企客户，充分整合产业链各环节、全面调用硬件设备、软件服务、计算存储、网络路由、通信设备、技术平台、安全保障等各类资源，实现从信息化基础设施到平台技术服务，再到智慧政务、智慧产业、智慧民生等各类应用的全面发展。