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2G-5G的發(fā)展:探秘面向5G承載的以太網(wǎng)帶寬演進

時間:2016-12-29 10:00:22 來源:
        從2G時代的語音業(yè)務為主,到3G時代的數(shù)據(jù)業(yè)務興起,再到4G時代視頻業(yè)務的走紅,通信技術的發(fā)展悄然改變人們的生活。未來5G將滿足移動互聯(lián)和萬物互聯(lián)的發(fā)展需求,超高清、4K和浸入式視頻的流行將會驅動帶寬速率大幅提升。承載網(wǎng)作為拉通無線和核心網(wǎng)之間的管道傳輸平臺,需要滿足未來5G時代帶寬速率快速增長的趨勢以及為各種業(yè)務的差異化需求提供保障。ADSS光纜
        5G承載網(wǎng)接入層在10GE帶寬不夠、100GE商用普及尚早的情況下,采用50GE組網(wǎng)將給運營商帶來最優(yōu)性價比的解決方案;基于四通道光收發(fā)組件和50G PAM4模塊實現(xiàn)的200GE光模塊,業(yè)界也能快速實現(xiàn)并應用于5G承載網(wǎng)匯聚層組網(wǎng)。接入層50GE組網(wǎng)和匯聚層200GE組網(wǎng)將為5G承載網(wǎng)早期建設打下商用基礎。
        應對5G時代的海量連接和流量劇增,承載網(wǎng)具備快速經濟的部署和演進能力,是運營商搶占5G先機發(fā)揮商用價值的關鍵。ADSS光纜廠家
        按照NGMN標準化組織提供的無線基站帶寬估算方法可以推導出,面向5G的承載網(wǎng)需具備接入環(huán)50GE~100GE、匯聚環(huán)200GE~400GE的組網(wǎng)能力。NGMN認為要實現(xiàn)5G時代業(yè)務功能,無線頻譜效率相比4G時代的頻譜效率需要大大提升,5G基站峰值帶寬和均值帶寬也將大幅提升。對于典型站型4G和5G共基站站址, 5G承載網(wǎng)對接入環(huán)帶寬的需求比現(xiàn)在的10GE環(huán)帶寬平均提升3倍左右。按照移動實際流量平均每年61%的增長速度,以及考慮接入?yún)R聚收斂比,則匯聚環(huán)帶寬的需求將超過100GE。

                                         探秘面向5G承載的以太網(wǎng)帶寬演進
                                                       圖1:基于25G光電器件及PAM4模塊的50GE光模塊


        國際標準組織和產業(yè)持續(xù)推動以太網(wǎng)健康發(fā)展
        以太網(wǎng)誕生的前30年中,產生了從10M~100GE的6種以太網(wǎng)速率。以太網(wǎng)以其先天具備的實現(xiàn)靈活、操作簡化和部署經濟等優(yōu)勢,在全球獲得廣泛普及并不斷豐富完善。2016年5月IEEE 成立802.3cd Task Force,瞄準基于PAM4技術的50GE以太網(wǎng)接口以及以此為基礎的100GE/200GE以太網(wǎng)接口的標準化,將會幫助未來成本優(yōu)化的高速率解決方案盡早實現(xiàn)。此外,400GE以太網(wǎng)接口標準802.3bs已經通過草案,預計將在2017年發(fā)布。未來以太網(wǎng)的演進將持續(xù)擁有強大生命力。
        基于接口通道化實現(xiàn)網(wǎng)絡分片的靈活以太網(wǎng)(Flexible Ethernet),支持提供差異化業(yè)務體驗的未來網(wǎng)絡架構,成為5G承載網(wǎng)發(fā)展的關鍵方向。2016年3月光聯(lián)網(wǎng)論壇OIF組織正式發(fā)布基于100Gb/s速率的第一代Flex-ETH標準。Flex-ETH定義為以太網(wǎng)L2/L1層之間的中間層,支持將多個速率的PHY捆綁在一個MAC層以提供更高速率的Bonding方案,滿足超密集區(qū)域靈活大帶寬承載需求;可以實現(xiàn)用戶側接口速率按需配置,不同接口之間業(yè)務相互隔離,當前配置顆粒度為5Gb/s,在下一代Flex-ETH標準中將達到1G/ps顆粒度;可以通過專用硬管道來保證服務質量和安全,提供低時延解決方案;未來還將不斷與網(wǎng)絡新技術相融合,支持承載網(wǎng)持續(xù)演進和5G業(yè)務的發(fā)展。
國際標準組織和產業(yè)多年來支持IEEE802以太網(wǎng)技術,致力于推動以太網(wǎng)接口廣泛的互聯(lián)互通,尋求新的應用來不斷擴展以太網(wǎng)市場。ADSS光纜
        華為推出單端口200GE線卡,領跑以太網(wǎng)超寬管道
        光接口的技術發(fā)展和產業(yè)鏈的支持是影響帶寬發(fā)展方向的重要因素。近年來,隨著25G 光電器件在產業(yè)鏈趨于成熟,25GE/50GE光接口得到快速發(fā)展并逐步應用于大型數(shù)據(jù)中心互聯(lián),其憑借高速率、高性價比和低功耗的優(yōu)勢而倍受青睞。采用25G光電器件加50G PAM4(四階脈沖幅度調制)模塊的50GE光模塊,只需內置一路單通道光收發(fā)組件就能獲得較高的光接口速率,實現(xiàn)方案非常簡潔;相比而言,基于四路10G光電器件或者四路25G光電器件實現(xiàn)的40GE/100GE光模塊內置多通道光收發(fā)組件,實現(xiàn)代價更高。OPGW光纜
        為匹配無線空口技術的快速發(fā)展和用戶流量激增對承載網(wǎng)絡的沖擊,2016年華為推出支持Flex-ETH的200GE線卡,提供單端口200GE超寬管道,助力運營商從容應對承載網(wǎng)對大帶寬的需求。隨著2017年400GE以太網(wǎng)標準IEEE802.3bs的即將推出,華為將進一步推出單端口400GE解決方案以應對承載網(wǎng)平滑升級。
        華為IP承載網(wǎng)解決方案,支撐視頻業(yè)務及未來5G的長期演進,滿足未來5~10年承載網(wǎng)演進及帶寬增長的需求,與運營商一起構筑面向未來最佳體驗的精品承載網(wǎng)。
        隨著4.5G/5G帶寬需求持續(xù)增長,IP承載網(wǎng)帶寬將基于現(xiàn)網(wǎng)持續(xù)演進,200GE與100GE將成為匯聚層的基本速率,并會得到廣泛部署。當前,200GE交換網(wǎng)、背板、連接器、業(yè)務處理芯片產業(yè)鏈趨向于成熟,200GE光模塊部件關鍵技術也已經具備。200GE模塊封裝、連接器、光器件與100GE可以共用產業(yè)鏈,光模塊廠家均可快速研發(fā)生產。200GE模塊相比100GE模塊容量提升一倍,功耗并不明顯增加。200GE實現(xiàn)方案相比400GE實現(xiàn)方案內置光收發(fā)組件通道數(shù)更少、功耗更低,長距能力更易實現(xiàn)。200GE與100GE以及未來的400GE將長期共存。

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