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2019/7/22 07:50

从5G承载新挑战说起:华为引领IP网络走向智能化

C114通信网  蒋均牧

C114讯 7月22日专稿(蒋均牧)从1983年1月1日TCP/IP在阿帕网(因特网前身)中取代NCP成为通用协议起,IP网络便成为了人类社会不可或缺的基础设施。今天,以5G和云为代表,一个万物互联的智能时代正在开启,IP网络的新一轮进化也已开始。

站在新时代的路口,面对5G、云、AI等技术的成熟与普及所带来的承载新挑战,电信行业应当如何应对?在数据通信领域已“执牛耳”的华为提出了“超宽网络”、“智慧连接”、“可承诺的高可用” 的建网思路,并以智简5G承载等解决方案与产品帮助运营商立足现网打造一张超宽、SLA可承诺、智能运维的承载网,?#22836;?G和云时代垂直行业潜能、支持未来业务发展。

“在IP领域,中国三大运营商是全球领先运营商,?#20013;?#24341;领电信行业的发展方向。”华为数据通信产品线总裁胡克文在2019年中国IP技术年会?#29616;?#20986;,当前IP网络承载的业务发生了巨大的变化,IP产业正处在向智能化转型的关键历史时刻,华为将以技术和商业驱动创新,与运营商共同引领IP网络进入智能时代。

从5G承载新挑战说起

技术的进步是推动人类文明进步的核?#29287;?#37327;,正如蒸汽机之于蒸气时代、电力之于电气时代,5G和云正成为迈向智能时代的关键引擎。

4G改变生活,5G改变社会”。相比4G,5G服务的对象由人?#30001;?#21040;物,除了面向个人用户提供极致?#29287;?#25509;体验和AR/VR等沉浸式体验之外,最重要的变化就是支撑4K/8K超高清电视传输、智能电网、远程医疗等行业应用,使能千行百业的转型升级——同进入“下半场”的云计算一起,它将激活新的经济动能、给整个社会带来深刻改变。

“5G不是简单的4G+1G,5G将更具有革命性、呈现更高价值,为跨领域、全方位、多层次的产业深度融合提供基础设施支?#29275;?#20805;分?#22836;?#25968;字化应用对经济社会发展的放大、叠加、?#23545;?#20316;用。”中国移动董事长杨杰如是评论道。中国信通院发布的《5G产业经济贡献》报告则指出,预计2020-2025年期间,我国5G商用直接带动的经济总产出将达10.6万亿元,间接拉动的经济总产出约为24.8万亿元;就业贡献方面,预计到2025年,5G将直接创造超过300万个就业岗位。

然而事物总有两面性,5G的美好前景建立在建好5G网络的基础上,而ITU所定义的eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模物联网)、uRLLC(超高可靠超低时延通信)三类典型应用场景对作为承载网的IP网络提出了更高的要求,带来十倍带宽、千倍连接、极高可用性的新挑战。

首先是十倍带宽,移动视频及在线直播等海量新应用增长迅速,使得5G单位面积的通信容量增长1000倍、基站密度提升1.5倍、单基站对接入带宽的需求高达10Gbps。其次是千倍连接,在万物互联下,人类将依靠身边的各类传感器和终端构建智能化的生活,5G联网终?#35828;?#25968;量受此驱动将呈上千?#23545;?#38271;。最后是极高可用性,5G时代,车联网自动化辅助驾驶、VR云端游戏、全景实时推送等场景业务需要实现?#35828;蕉说?#27627;秒级时延和几乎100%的可靠性;同时,业务的丰富多样和海量?#29287;?#25509;也对全生命周期的自动化运维提出了更高的要求。

华为智简5G承载方案推动全球5G商用进程

“5G之路,承载先行”。随着全球首批5G商用网络的开启以及中国5G商用?#26222;?#30340;正式发?#29275;?G浪潮正以超越以往任何一代无线通信的速度涌来,承载网的变革与演进已是迫在眉睫。

领先电信运营商与供应商已经纷纷发力5G承载领域,并取得了不错的成果。在其中,华为面对三大承载新挑战提出了“超宽网络”、“智慧连接”、“可承诺的高可用”的建网思路。在超宽网络方面,致力于通过?#20013;?#30340;技术创新构建超宽的IP基础网络,同时通过50GE/400GE PAM4技术实现最优TCO,节省投?#30465;?#22312;智慧连接方面,通过SRv6实现海量接入、自动跨域连接?#22836;?#38047;级业务发?#29275;?#25552;供租户&APP级别的SLA保障。在可承诺的高可用方面,通过NCE(网络云化引擎)+SRv6实现?#25105;?#25299;?#35828;?0ms保护倒换、全网流量负载均衡、网络质量全局可视?#22836;?#38047;级故障定位,从而极大提升网络可用性。

基于这样的思路,华为推出了智简5G承载解决方案,来使能运营商5G时代的商业成功,特别是面向垂直行业。目前为止,这家公司已帮助全球领先运营商开启了40多张5G承载网建设,并与全球20多家运营商开展了5G承载?#29287;?#21512;创新,包括中国移动、中国联通中国电信、西班牙电信等,可谓推动了全球的5G商用进程。

该方案的特?#22253;?#25324;高性价比基础网、可承诺的SLA和智能运维。具体来说,首先在接入层引入50GE、汇聚核心层引入200GE和400GE,构建?#35828;蕉说?#39640;性价比基础网络。在承载网接入层,伴随5G基站峰值带宽提升至4-6Gbps,多数接入环带宽需求会超过10Gbps,50GE将成为下一代承载网最优选择。50GE基于25G光层,采用PAM4编码技术可实现两倍速率提升,配合华为领先的单纤双向的BIDI 50GE光模块(一根光纤同时支持上行和下行数据传输、节省50%的光纤资源),在满足5G带宽的基础上做到建网成本最优。在汇聚/核心层,同样基于PAM4技术的200GE/400GE是高性价比的技术选择。

其次通过SRv6、网络切片、Telemetry、iFIT等技术实现全流程的SLA可管、可控、可视,保障从业务部署到业务运营的?#35828;?#31471;高品质承载。SLA可管方面,要保证垂直行业的高质量,首要的?#28508;?#38556;在网络出现?#31561;?#26102;垂直行业业务不会受到冲击,这也是业界提出?#35828;?#31471;网络切片的初衷;华为5G承载可基于FlexE切片技术实现业务级网络切片和严格隔离,从而保证即便在?#31561;?#24773;况下,垂直行业业务分片不受影响。SLA可控方面,传统网络的业务布放中,只能基于最短路径策略来进行选路,无法保障不同业务差异化的SLA;基于NCE的智能选路算法,可以依据业务的带宽、时延等多个维度进行最优的路径选择。SLA可视方面,传统网络中,由于缺少业务级SLA感知手段且信息采集为分钟级,往往要等业务发生故障或质量劣化之后才能被动定位,而且定位时间长达数天甚至数周;基于华为iFIT毫秒级随流检测、配合Telemetry上报和NCE的智能分析,可以实时感知业务SLA,当故障出现时做到分钟内定界和定位,支撑业务的快速?#25351;础?/p>

最后基于业界唯一管理控?#21697;?#26512;合一智能平台NCE实现跨不同网络层、不同厂家进行集中协同和业务自动化配置,并结合大数据分析,实现5G承载网全生命周期的自动化和智能化运维。在实践中,基于模型抽象、智能选路算法等核心技术,NCE可以将单个站点上线时间由30分钟缩短到3分钟,布放效率提升90%。

引领IP网络走向智能化

5G承载领域的表现只是华为全面引领智能IP网络发展的一个缩影。IHS Markit发布的运营商级路由器(IP和边缘)年度市场报告显示,2018年,华为路由器在运营商市场年度收入增长8.6%,以30%的市场份额位?#20248;?#34892;榜首位——这也是继2017年华为IP核心路由器在全球运营商市场份额排名第一后,其首次在整体运营商IP路由器领域年度市场份额上实现了超越。

今年4月的2019华为全球分析师大会(HAS 2019)上,华为发布了全新的IP网络品牌战略,并新推四大“Engine”系列产品品牌,旨在打造智能时代IP网络的强劲引擎,构建无处不在的极致连接体验,助力客户加速迈入万物互联的智能世界。

2019年中国IP技术年会上,诸多有识之士指出智能IP网络是5G和云时代数字经济的基石,包括超宽、智慧连接、可承诺SLA三大特征;面对未来十倍带宽、千倍连接的挑战,网络自动化和智能化将是解决问题的关键。华为在年会期间亦发布了业界首款10T+/槽位平台能力的集群路由器NE5000E-20,帮助运营商轻松应对数字洪流和业务多样性带来的挑战——该产品平台能力提升10倍到P比特级,使能网络超宽能力;具备SRv6智慧连接能力使能商业创新;具备全生命周期自动化智能运维能力,基于AI的智能规划可实现网络级流量均衡,随流故障检测使能秒级故障定位、分钟级网络自愈。

在IP网络走向智能化的关键技术和能力方面,华为主导和推动了PAM4、SRv6、iFIT等技术的发展。譬如在超宽超长物理层方案架构领域,华为积极推动了基于50G PAM4的50GE/200GE/400GE标准在IEEE立项,并在标准工作组中承担重要职责。SRv6将是继MPLS之后下一代IP网络的核心协议,华为参与了80%相关标准制定,并率先携手四川电信部署了全球首个SRv6商用?#20540;恪?#25658;手广东联通成功打通首条基于SRv6的上云专线。在iFIT领域,这家公司2018年10月即在IETF提交了关于iFIT的框架草案《In-situ Flow Information Telemetry Framework》(业界首个可商用部署的完整体系随流检测方案),目前为止已与多家运营商联合署名发布了iFIT相关的多篇IETF标准草案。

技术上的革命性突破和产业中的领先优势,很大程度上得益于?#20013;?#30340;创新投?#30465;?#22312;华为,有接近一半的员工从事研发创新工作,每年的研发费用占到销售收入的10%-15%,过去十年累计投入超过4800亿人民币。仅在2018年,其就研发费用达到1015亿人民币,占比销售收入14.1%,在欧盟发布的2018年行业研发投资排名中名列前五;联合国下属的世界知识产权组织(WIPO)先前发布的数据显示,2018年华为向该机构提交专利申请高达5405份,位居全球第一。

另据C114了解,在数据通信领域,这家公司还整合了全球研发资源以打造业界一流的产品。其中包括法国巴黎的算法学习研究中心、日本横滨的超导?#29287;?#30740;究中心、德国慕尼黑的网络规划实验室、印度班加罗尔的VRP平台研发中心,以及国内?#26412;?#21335;京、深圳的产品开发中心?#21462;?/p>

创新是产业发展的第一动力,IP技术历经了30多年的发展,不管是连接数量、带宽能力、维护能力都面临着非常多的挑战,需要大家一起共商解决之道。从2019年中国IP技术年会可以看到,IP网络走向智能化已成产业界共识,而在具体的解决方案与产品层面也有了不少创新与突破。相信在全行业的共同努力、携?#25191;?#26032;下,IP网络将在5G和云时代迎来新的发展高峰,为人类社会贡献出更多的价值。

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