2G-5G的發(fā)展：探秘面向5G承載的以太網帶寬演進
時間:2016-12-29 10:00:22 來源：
從2G時代的語音業(yè)務為主，到3G時代的數據業(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。承載網作為拉通無線和核心網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模塊實現的200GE光模塊，業(yè)界也能快速實現并應用于5G承載網匯聚層組網。接入層50GE組網和匯聚層200GE組網將為5G承載網早期建設打下商用基礎。
5G承載網接入層在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模塊實現的200GE光模塊，業(yè)界也能快速實現并應用于5G承載網匯聚層組網。接入層50GE組網和匯聚層200GE組網將為5G承載網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的承載網需具備接入環(huán)50GE～100GE、匯聚環(huán)200GE～400GE的組網能力。NGMN認為要實現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承載網對接入環(huán)帶寬的需求比現在的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，以及考慮接入匯聚收斂比，則匯聚環(huán)帶寬的需求將超過100GE。
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)推動以太網健康發(fā)展
以太網誕生的前30年中，產生了從10M～100GE的6種以太網速率。以太網以其先天具備的實現靈活、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以太網接口以及以此為基礎的100GE／200GE以太網接口的標準化，將會幫助未來成本優(yōu)化的高速率解決方案盡早實現。此外，400GE以太網接口標準802．3bs已經通過草案，預計將在2017年發(fā)布。未來以太網的演進將持續(xù)擁有強大生命力。
基于接口通道化實現網絡分片的靈活以太網（Flexible Ethernet），支持提供差異化業(yè)務體驗的未來網絡架構，成為5G承載網發(fā)展的關鍵方向。2016年3月光聯(lián)網論壇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；未來還將不斷與網絡新技術相融合，支持承載網持續(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以太網技術，致力于推動以太網接口廣泛的互聯(lián)互通，尋求新的應用來不斷擴展以太網市場。ADSS光纜
華為推出單端口200GE線卡，領跑以太網超寬管道
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據中心互聯(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光電器件實現的40GE／100GE光模塊內置多通道光收發(fā)組件，實現代價更高。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對大帶寬的需求。隨著2017年400GE以太網標準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平滑升級。
華為IP承載網解決方案，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。
隨著4．5G／5G帶寬需求持續(xù)增長，IP承載網帶寬將基于現網持續(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、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實現方案相比400GE實現方案內置光收發(fā)組件通道數更少、功耗更低，長距能力更易實現。200GE與100GE以及未來的400GE將長期共存。
隨著4．5G／5G帶寬需求持續(xù)增長，IP承載網帶寬將基于現網持續(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、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實現方案相比400GE實現方案內置光收發(fā)組件通道數更少、功耗更低，長距能力更易實現。200GE與100GE以及未來的400GE將長期共存。
