以太網(wǎng)的5G蛻變：FlexE Tunnel

　　面對(duì)5G時(shí)代萬(wàn)物互聯(lián)的多場(chǎng)景、差異化需求，5G的承載將迎來(lái)前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，承載網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的顛覆性變革也將勢(shì)在必行。

　　對(duì)于5G承載網(wǎng)絡(luò)，除了大帶寬技術(shù)，同時(shí)要考慮業(yè)務(wù)端到端、流量物理隔離、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等電信網(wǎng)絡(luò)需求。針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的承載需求，中興通訊創(chuàng)新性地提出了Flexhaul解決方案。Flexhaul是全新一代面向5G承載的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案，提供基于SDN的從L3到L0的完整技術(shù)體系，架構(gòu)如下圖1所示。Flexhaul方案在L3支持L2/L3VPN業(yè)務(wù)，在L2支持SR/MPLS技術(shù)，L1支持FlexE技術(shù)，并在標(biāo)準(zhǔn)的FlexE技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng)新和擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了L1層的端到端隧道FlexE Tunnel，提供L1的交換、OAM和保護(hù); 在L0支持DWDM技術(shù)，提供了網(wǎng)絡(luò)的良好擴(kuò)展性，確保了后續(xù)的平滑演進(jìn)。

　　圖1. 中興通訊5G Flexhaul承載方案架構(gòu)

　　Flexhaul支持扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，基于FlexE 技術(shù)實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)、多鏈路的帶寬綁定，可靈活的擴(kuò)展組網(wǎng)容量，極大地增強(qiáng)了帶寬的擴(kuò)展性。為了滿足5G uRLLC低時(shí)延業(yè)務(wù)，中興通訊創(chuàng)新的FlexE Tunnel技術(shù)將FlexE從接口級(jí)擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)級(jí)技術(shù)，并提供基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò)分片，滿足低時(shí)延高可靠性的需求。如下圖2所示，F(xiàn)lexhaul可基于FlexE Tunnel將網(wǎng)絡(luò)資源(包括帶寬、時(shí)延處理功能、CPU、VPN等)切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片在轉(zhuǎn)發(fā)面、控制面、管理面上實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。同時(shí)，基于FlexE tunnel技術(shù)的保護(hù)倒換能做到1ms以內(nèi)，把電信級(jí)保護(hù)提升到了工業(yè)控制級(jí)。針對(duì)uRLLC業(yè)務(wù)， 采用FlexE tunnel技術(shù)，解決了波長(zhǎng)穿通方案業(yè)務(wù)顆粒度過(guò)大、承載效率偏低的問(wèn)題，軟切片技術(shù)時(shí)延偏大、無(wú)法物理隔離的問(wèn)題。

　　圖2. 基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò)切片

　　下面我們來(lái)重點(diǎn)解析5G Flexhaul承載解決方案的創(chuàng)新技術(shù)-FlexE Tunnel。

　　一、FlexE起源--業(yè)務(wù)速率和物理端口的解耦

　　2011年1月，OIF(Optical Interconnection Forum)成立靈活以太網(wǎng)研究小組，2015年7月發(fā)布草案，2016年3月發(fā)布靈活以太網(wǎng)(FlexE)的1.0標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容(OIF-FLEXE-01.0)，目前正在起草2.0標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。FlexE 技術(shù)在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)速率和物理通道速率的解耦，物理接口速率不必再等于客戶業(yè)務(wù)速率，可以是靈活的其他速率(比如客戶業(yè)務(wù)速率是400GE，但物理通道PHY 的速率是100GE 或其他速率)?？蛻魳I(yè)務(wù)不一定在一個(gè)物理通道上傳遞，而是由多個(gè)物理通道捆綁起來(lái)形成一個(gè)虛擬的邏輯通道來(lái)傳遞。業(yè)務(wù)速率和物理通道速率解耦后，客戶業(yè)務(wù)速度可以是多樣的，物理通道的速率也是多種速率，相互獨(dú)立，這樣大帶寬的客戶業(yè)務(wù)可以用標(biāo)準(zhǔn)的25GE/100GE速率接口，通過(guò)端口捆綁和時(shí)隙交叉技術(shù)輕松實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬25G->50G->100G->200G->400G->xT的逐步演進(jìn)，解決了高速物理通道性價(jià)比不高的問(wèn)題。

　　圖3. FlexE技術(shù)實(shí)現(xiàn)靈活速率

　　二、FlexE Tunnel技術(shù)--FlexE的端到端網(wǎng)絡(luò)級(jí)擴(kuò)展

　　FlexE技術(shù)起初只是為了解決大帶寬傳輸問(wèn)題，在標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)重點(diǎn)考慮點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景，所以目前的標(biāo)準(zhǔn)FlexE 技術(shù)是一種物理接口的技術(shù)，在組網(wǎng)應(yīng)用、端到端承載、業(yè)務(wù)保護(hù)上缺少考慮。中興通訊在現(xiàn)有FlexE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了一系列的技術(shù)擴(kuò)展和完善工作，除了提供大帶寬擴(kuò)展技術(shù)之外，業(yè)界首家基于FlexE提出系列革命性技術(shù)-FLexE Tunnel。FlexE tunnel 是一條超低時(shí)延、物理隔離、高可靠性的端到端管道，根據(jù)客戶帶寬需求在FlexE 通道層建立，可以根據(jù)客戶帶寬的動(dòng)態(tài)需求靈活調(diào)整。通過(guò)FlexE時(shí)隙交換、OAM擴(kuò)展、超快保護(hù)倒換技術(shù)，將FlexE從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口技術(shù)拓展為端到端組網(wǎng)技術(shù)FlexE Tunnel，為5G承載端到端解決方案提供了重要的技術(shù)支撐。采用中興通訊擴(kuò)展的端到端FlexE Tunnel解決方案能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供以下優(yōu)勢(shì)：

　　設(shè)備級(jí)超低時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)

　　FlexE技術(shù)通過(guò)時(shí)隙交叉技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于物理層的用戶業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)，用戶報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)無(wú)須解析，業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程近乎實(shí)時(shí)完成，實(shí)現(xiàn)單跳設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延小于0.5?s，為承載超低時(shí)延業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

　　圖4. FlexE交換實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)