5G商用,承载先行 盛科打造全新交换芯片架构

作者:盛科网络CTO 成伟 责任编辑:田小梦 2019.05.05 11:30 来源:通信世界全媒体

展望未来,5G承载是为人人连接、人物连接以及物物连接提供低时延和切片能力的高速公路。5G承载网络不仅是运营商网络的内生迭代,还将对其承载的政企网、工业网、无线蜂窝网、固网、边缘网络、核心网络以及超大规模数据中心产生深远的影响。

为了更好地服务未来的新兴应用和业务模型,以及通过一张承载网络提供多个逻辑承载网络。5G承载需要具备低时延和切片能力,低时延满足无线蜂窝网络和边缘网络支撑的智能驾驶、远程医疗等应用;网络切片贯穿网络,形成云网协同,支撑政务云、工业云等云计算应用。

1557027132650055947.png

5G承载旨在提供更融合、通用的网络设备

5G承载通过复盘3G、4G网络框架中的组件,提供更融合、通用的网络设备。目标是将网络架构设计得更清晰、易用,将网络设备的功能定义得更融合、通用,比如融合移动网络和固网的承载能力;向承载设备中融合路由器的强三层功能;向承载设备中融合SDH的硬通道能力。最终希望通过尽量少的网络设备种类,支撑清晰有效网络架构,并提供更高性能的网络甚至实现网络功能的无损。

在5G承载的发展历程中,笔者作为公司产品规划的负责人,亲历了技术方向的不断变化以及技术与商业的互相妥协。5G承载前期,国内中国移动、中国电信和中国联通分别主导了SPN、M-OTN和IP RAN 3套方案,国际上有AT&T主导的TSN方案。虽然各大运营商技术方案路线不同,但都是为了满足低时延、切片和融合通用的目标。

SPN的解决方案通过FlexE和SCL硬交叉提供低时延能力、通过FlexE提供切片能力,并融合强三层功能,以实现上述目标。

M-OTN的解决方案对OTN进行协议层数简化,进一步降低时延,OTN自身具备切片功能,在OTN的基础上设计三层功能,以实现上述目标。

由于IP RAN本身已经具备强三层功能,因此只需要通过FlexE提供低时延和切片能力,就可以实现低时延、切片和融合通用的目标。

TSN解决方案通过TSN提供低时延能力,使用软件优先等级区分实现软切片功能,并通过交换机已经具备的三层功能,可以满足5G的低时延、切片和融合通用的需求。

不同的运营商选择不同的技术路线既有4G时代的历史原因,也有对上下游产业链能力的判断。经过充分讨论、预研、测试后,发现技术路线虽然不同,但是每个方案均具备独特的优势,预计未来将是4套方案并存,共同推进5G承载事业的发展。

差异仍存,技术具备通用性

虽然不同运营商的解决方案存在差异性,但其设计思路基本一致,在大部分技术实现上也具备通用性。包括IPv6的规模化应用、基于SDN的Segment Routing技术以及结合人工智能的可视化运维技术等。

运营商在4G前期大量使用IPv4私网地址,网络的管理和规划复杂度高,且需要网络具备NAT能力,既提高了网络建设成本,也引入了网络性能瓶颈。随着IPv6的逐渐落地,5G承载网络针对基站和物物互联的IPv6接入展开充分讨论,形成了体系化的解决方案。

Segment Routing技术复用成熟的MPLS协议栈,结合IPv6推出了SRv6,并在此基础上进行了大量研究并初步测试。Segment Routing采用SDN的思路,为5G承载的管理面提供了全新的视角,使得网络的敏捷管理成为可能。

5G承载网络的低时延、切片和融合通用特性使得网络运维的复杂度和难度呈指数级增长,传统的人工运维或者半自动运维方式无法满足网络的快速响应需求。承载网需要网络设备提供更深层次的时延、抖动和转发状态的可视化信息,并通过人工智能进行全局分析判断,形成智能运维。

5G商用,承载先行

“5G商用,承载先行”,随着承载网络生态中产业链上下游的逐渐成熟,承载网络陆续开展小规模试点。当前产业界对5G的疑惑是,真正的规模化部署是先有应用需求拉动网络建设?还是先建好高速公路再创造需求?也有更尖锐的问题,如5G的低时延、切片和通用融合是否是用力过猛?智能驾驶的当前瓶颈与网络是否有关?端到端的切片是否会有断层?通用融合是否具备性价比?针对这些问题,运营商、产业界也进行了大量的思考和讨论。

在5G网络中,物物互联的迫切性远高于人物互联。4G通过实现人人互联,引爆了移动互联网。5G的低时延特性更适合泛工业网络的物物互联,将为工业4.0带来新机遇。

由于5G无线基站带宽由10GHz提高到了25GHz,这将促使整个承载网络的带宽升级,最直观的表现是接入网带宽升级到25GHz/50GHz,汇聚网带宽升级到100GHz/200GHz,核心网带宽升级到400GHz/800GHz。这也导致网络设备的成本大幅度提升,而切片和通用融合可以将部署成本降低一个量级。

在未来规模化的5G部署中,接入网络设备占据的比重最大,在满足技术需求的前提下,低成本和低功耗是规模化部署的商业前提,也是当前产业链亟待解决的问题,盛科的产品规划、研发重点是为了通过高集成度的ASIC解决方案,支撑5G承载的大规模商用落地。

盛科从标准入局,打造系列交换芯片

盛科是国内交换芯片领域规模商用的公司之一,是全球领先的IP/以太网核心交换芯片提供商,深耕于交换芯片领域,目前已经成功商业化推出六代交换芯片产品,在4G承载中得到了规模化应用。

在5G承载的演进过程中,盛科从标准源头开始积极参与,并深入调研运营商的需求,根据企业能力和特点,打造了针对5G承载的系列芯片,特别在5G接入和小汇聚推出了具备高集成度的解决方案,具有低功耗和低成本的竞争优势。

在标准制定方面,盛科积极参与IEEE1914.1和IEEE1914.3工作组,提交了《5G Security》提案,并于2017年在苏州组织“IEEE 1914 5G工作组”会议,AT&T、中国移动、思科、爱立信、博通等上下游厂商均参会,促成IEEE1914.3取得阶段性成果。2018年盛科与中国移动合作,共同在ITU-T提交《Chip Architecture Design of SCL and FlexE Solution and New Application Scenarios for SCL》提案,加快SPN的标准化进程。此外,盛科是“IMT -2020(5G)推进组成员”,在5G承载和5G SDN管控标准中均有贡献。盛科还是“OIF”标准组织成员,推动FlexE技术的发展与演进,是首批推出集成FlexE功能芯片的厂商之一。

在产品层面,盛科重点提供接入级ASIC交换芯片解决方案,研发中的系列交换芯片具备太比特量级的转发性能,全新设计的多业务安全融合芯片架构,满足5G低时延、切片和通用融合需求,采用先进工艺流片,进一步降低芯片功耗。

确定性低时延技术:盛科通过X-PIPE的转发架构,为软切片、硬切片提供确定性时延,即使在拥塞的场景下,芯片内引入的时延不超过1km光纤带来的时延开销。

多业务安全融合芯片架构:盛科在承载芯片中集成先进的路由算法,提供高性价比的大路由解决方案,并集成链路保护切换能力、管理控制能力、可视化能力和安全加密能力。实现一颗芯片满足多个场景需求,加速网络设备开发和部署,并通过规模化进一步降低应用成本。

硬件可视化支撑智能化运维:通过在芯片内集成硬件级的嗅探功能,提供会话级时延、抖动、转发行为和状态分析。提供带内、带外多种信息通道,为智能运维提供数据支撑。

5G承载是未来网络、应用和产业发展的高速公路,带来了无限的可能。盛科通过全新的交换芯片架构设计,满足5G的低时延、切片和通用融合需求,兼具高集成度、低功耗和成本优势,为5G规模化部署提供支撑。

1557367735686043485.jpg

通信世界网版权及免责声明:
1、凡本网注明“来源:通信世界全媒体”及标有原创的所有作品,版权均属于通信世界网。未经允许禁止转载、摘编及镜像,违者必究。对于经过授权可以转载我方内容的单位,也必须保持转载文章、图像、音视频的完整性,并完整标注作者信息和本站来源。
2、凡本网注明“来源:XXX(非通信世界网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3、如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在相关作品刊发之日起30日内进行。
发表评论请先登录
...
热点文章
    暂无内容