以太網(wǎng)的5G蛻變：FlexE Tunnel

　　面對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)前所未有的機遇和挑戰，承載網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)的顛覆性變革也將勢在必行。

　　對于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 )保護等電信網(wǎng)絡(luò )需求。針對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)，并在標準的FlexE技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng )新和擴展，實(shí)現了L1層的端到端隧道FlexE Tunnel，提供L1的交換、OAM和保護; 在L0支持DWDM技術(shù)，提供了網(wǎng)絡(luò )的良好擴展性，確保了后續的平滑演進(jìn)。

　　圖1. 中興通訊5G Flexhaul承載方案架構

　　Flexhaul支持扁平化的網(wǎng)絡(luò )架構，基于FlexE 技術(shù)實(shí)現多波長(cháng)、多鏈路的帶寬綁定，可靈活的擴展組網(wǎng)容量，極大地增強了帶寬的擴展性。為了滿(mǎn)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從接口級擴展到網(wǎng)絡(luò )級技術(shù)，并提供基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò )分片，滿(mǎn)足低時(shí)延高可靠性的需求。如下圖2所示，Flexhaul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 )切片在轉發(fā)面、控制面、管理面上實(shí)現邏輯隔離，適配各種類(lèi)型服務(wù)并滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求。同時(shí)，基于FlexE tunnel技術(shù)的保護倒換能做到1ms以?xún)?，把電信級保護提升到了工業(yè)控制級。針對uRLLC業(yè)務(wù)， 采用FlexE tunnel技術(shù)，解決了波長(cháng)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標準內容(OIF-FLEXE-01.0)，目前正在起草2.0標準內容。FlexE 技術(shù)在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎上實(shí)現了業(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(hù)業(yè)務(wù)速率，可以是靈活的其他速率(比如客戶(hù)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?hù)業(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(hù)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，相互獨立，這樣大帶寬的客戶(hù)業(yè)務(wù)可以用標準的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?xún)r(jià)比不高的問(wèn)題。

　　圖3. FlexE技術(shù)實(shí)現靈活速率

　　二、FlexE Tunnel技術(shù)--FlexE的端到端網(wǎng)絡(luò )級擴展

　　FlexE技術(shù)起初只是為了解決大帶寬傳輸問(wèn)題，在標準制定時(shí)重點(diǎn)考慮點(diǎn)到點(diǎn)的應用場(chǎng)景，所以目前的標準FlexE 技術(shù)是一種物理接口的技術(shù)，在組網(wǎng)應用、端到端承載、業(yè)務(wù)保護上缺少考慮。中興通訊在現有FlexE技術(shù)標準的基礎之上進(jìn)行了一系列的技術(shù)擴展和完善工作，除了提供大帶寬擴展技術(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，根據客戶(hù)帶寬需求在FlexE 通道層建立，可以根據客戶(hù)帶寬的動(dòng)態(tài)需求靈活調整。通過(guò)FlexE時(shí)隙交換、OAM擴展、超快保護倒換技術(shù)，將FlexE從點(diǎn)對點(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。采用中興通訊擴展的端到端FlexE Tunnel解決方案能夠為運營(yíng)商提供以下優(yōu)勢：

　　設備級超低時(shí)延轉發(fā)技術(shù)

　　FlexE技術(shù)通過(guò)時(shí)隙交叉技術(shù)實(shí)現基于物理層的用戶(hù)業(yè)務(wù)流轉發(fā)，用戶(hù)報文在網(wǎng)絡(luò )中間節點(diǎn)無(wú)須解析，業(yè)務(wù)流轉發(fā)過(guò)程近乎實(shí)時(shí)完成，實(shí)現單跳設備轉發(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。

　　圖4. FlexE交換實(shí)現超低時(shí)延轉發(fā)