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助力中国5G领先:李俊杰详解NGOF 5G承载工作组进展

全球移动设备供应商协会(GSA)统计数据显示,截至2018年12月中旬,全球197家运营商对226张5G移动网络和5G
FWA网络进行了测试、试验、计划部署、试商用部署和商用部署。“5G发展,承载先行”,5G全球商用的加速,对作为底层基础设施的承载网络提出了更高的要求和全新的挑战,同时也带来了历史性的机遇。

2017年12月18日,作为中国第一个光传送网全产业链合作组织的新一代光传送网发展论坛(NGOF)正式宣告起航,其下设的5G承载工作组即面向于此,致力于汇聚产业链上下游智慧、打造高品质光传送、夯实5G网络的承载基础,助力我国成为5G时代的全球引领者。在短短一年间,已经在标准推进、技术方案、测试验证等领域取得了显著进展,尤其推动了25G
BiDi和OTN两种5G前传承载方案率先完成现网试点、5G中回传设备基本功能完成实验室测试。

“自高锟先生发明光纤算起,光通信行业已经走过了50多年,特别是最近20年发生了很多变化、一直在推陈出新。我们(光传送产业)有能力通过自身能力的增强去解决5G承载问题。”NGOF办公室主任及5G承载工作组组长、中国电信北京研究院网络研发与运营支持部副主任李俊杰博士在武汉光谷NGOF成立一周年大会期间的一场采访中,与C114分享了其对5G承载的观点,以及5G承载工作组的成果和2019年工作重点。

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OTN是5G承载必选方案

5G的商用不仅将为用户带来前所未有的体验提升,亦将开启万物互联的智能时代。但“无线有限、有线无限”,如果没有一张匹配5G需求的承载网络的支撑,业界对未来的种种憧憬将很难实现。

在李俊杰看来,5G不仅将带来挑战,更是光传送网发展的历史性机遇。他指出,5G对承载网络的需求表现为大带宽、超低时延、高可靠、高精度同步、针对海量连接的灵活性、端到端网络切片、智能协同,推动了未来承载网络架构的变迁重构和技术的创新演进,比如某些5G业务的高精度同步方面的要求(ns级)已经超出了现有(技术能力)的极限。

eMBB(3GPP
R15)的承载需求主要体现在带宽上,其他性能指标与4G差别不大;5G频段比4G更高,要达到相同覆盖需要的基站数量更多,因此承载需求也会增加;对运营商而言会更关注uRLLC(3GPP
R16),行业应用将是新的业务增长点;边缘计算将在5G时代进一步发展(为满足用户体验),业务下沉后对承载网压力较大,他补充道。

李博士提出,OTN对5G承载具有独特价值。一方面OTN低成本、大带宽的特性符合运营商的需求;另一方面,灵活的多层次OTN传送技术能满足最低时延等新的需求。但传统OTN的映射结构过于复杂,因此中国电信针对5G承载在ITU-T主导推动了M-OTN标准。

M-OTN是面向移动承载优化的OTN技术,主要特征包括单级复用、更灵活的时隙结构、简化的开销等,目标是提供低成本、低时延、低功耗的移动承载方案。M-OTN不仅适用于5G承载的前传、中传和回传,而且在城域网的点对点的应用和DCI的业务方面均有一定的价值。据介绍,目前M-OTN
ITU-T相关标准提案已经获得了国内外10多家公司的联署,一定程度上也代表了业界的共识。

2018年突破连连

5G承载产业链较长,包含运营商、科研院所、设备商、模块和器件厂商、芯片厂商、仪表厂商、光纤光缆厂商等;同时,标准制定方面涉及ITU-T、CCSA等多个组织,缺乏统一的协调。业界亟需一个汇聚众力以求突破的产业平台,NGOF及其下设的5G承载工作组即由此而生。

5G承载工作组旨在协同各成员单位,共同分析5G承载需求,研究基于下一代光传送网的5G承载方案,推进国内外相关标准工作;团结产业链力量,促进相关设备、模块、芯片等研发进度,并通过互联互通、样板点测试等方式加速商用落地;并助力我国成为5G时代的全球引领者。

过去一年中,5G承载工作组共计召开了5次工作会议,并在标准推进、技术方案、测试验证等领域取得了诸多突破。标准推进方面,协同成员单位在ITU-T
SG15和CCSA等标准组织推动基于OTN的5G承载技术方案的标准化,在SG15重点推动M-OTN标准化、在CCSA重点推动路由增强型OTN的标准制定。目前为止,在ITU-T
SG15,已顺利完成了G.sup.5gotn、G.709.25-50、G.ctn5g等系列标准的立项及研究;在CCSA,“分组增强型光传送网(OTN)设备技术要求”、“传送网网络切片技术研究”、“支持25G/50G线路接口的城域光传送网(OTN)技术要求”等系列标准和研究取得重大进展。

技术方案方面,对基于OTN的5G承载关键技术方案进行研究,为标准推进、设备研发、测试验证提供输入和技术支撑,促进现网落地应用。开展了“基于OTN的5G承载需求与组网架构”、“OTN支持路由转发功能的技术方案”、“超低时延OTN技术方案”、“高精度时间同步技术方案”、“低成本城域WDM/OTN技术方案”等项目,多项研究取得突破性进展和成果落地。

李俊杰在采访中特别提到了25G
BiDi光纤直连:“前传不管用什么方案,都非常认可单纤双向技术。5G发展的当务之急是解决光纤到基站的资源问题,末端光纤资源会越来越稀缺,采用25G
BiDi可以带来50%的光纤资源节省;不仅如此,上下行等距有利于高精度同步的实现。”

测试验证方面,制定测试方案、组织测试、验证技术方案可行性、推动互联互通,以及支持成员单位组织的实验室测试、现网试点等工作。2018年聚焦基于OTN的5G承载技术方案原型系统测试,主要目的是验证技术方案的可行性,为相关标准的制定提供依据,如今25G
BiDi和OTN两种5G前传承载方案率先完成现网试点,5G中回传设备基本功能完成实验室测试:“通过5G中回传OTN承载方案测试(中国电信组织),验证了用于5G中回传承载的P-OTN设备在三层功能和性能测试方面基本符合技术规范要求,达到了进入下一阶段5G中回传承载现网试验的要求。”

2019年稳步前行

“过去一年中,所有的成员单位都非常支持我们的工作,投入很多资源、做成了很多事,这令我们感到欣慰,也在这里特别致谢大家的付出。”李俊杰说,面向2019年,5G承载工作组将继续稳步前行,在沉稳扎实落实现有方案的同时,探索一两个新的点。

具体而言,在标准推进方面推动G.supp.5gotn和G.ctn5g两个项目尽快完成(7月SG15全会),并推动G.709.25-50标准的进展,完成主体内容。技术方案方面,着力于可编程OTN技术研究,识别面向5G承载的应用场景、形成面向5G承载的技术方案。测试验证方面,根据标准和设备研发情况进行新一轮的5G承载设备测试,包括设备能力和互通性测试,主要目的是测试设备对标准的支持情况和成熟性,以及不同厂商设备的互联互通能力,并在此基础上支撑运营商的现网试点工作。

结语:

受5G和云智能时代影响,承载网络又进入了新一轮的活跃期,NGOF卓有成效的工作为此增添了强大的动力。就5G承载工作组来说,它通过技术方案的立项研究和《5G承载OTN技术》英文版白皮书,成功为业界扫清了技术发展的迷雾;作为一个开放共赢的平台拉通了产业链上下游,极大提升了产业凝聚力和工作效率;收敛方案、加速迭代,促成成员单位达成共识,成为标准制定的幕后英雄;推动测试试点、方案落地,给产业链以信心。可以预见,在NGOF及5G承载工作组与成员单位的共同努力下,5G承载就绪的步伐将大大加快,光通信产业亦将迎来更为光明的未来。

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