以太網的5G蛻變：FlexE Tunnel

　　面對5G時代萬物互聯的多場景、差異化需求，5G的承載將迎來前所未有的機遇和挑戰，承載網絡和技術的顛覆性變革也將勢在必行。

　　對于5G承載網絡，除了大帶寬技術，同時要考慮業務端到端、流量物理隔離、低時延、網絡保護等電信網絡需求。針對5G網絡的承載需求，中興通訊創新性地提出了Flexhaul解決方案。Flexhaul是全新一代面向5G承載的端到端網絡解決方案，提供基于SDN的從L3到L0的完整技術體系，架構如下圖1所示。Flexhaul方案在L3支持L2/L3VPN業務，在L2支持SR/MPLS技術，L1支持FlexE技術，并在標準的FlexE技術上進行了創新和擴展，實現了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，提供了網絡的良好擴展性，確保了后續的平滑演進。

　　圖1. 中興通訊5G Flexhaul承載方案架構

　　Flexhaul支持扁平化的網絡架構，基于FlexE 技術實現多波長、多鏈路的帶寬綁定，可靈活的擴展組網容量，極大地增強了帶寬的擴展性。為了滿足5G uRLLC低時延業務，中興通訊創新的FlexE Tunnel技術將FlexE從接口級擴展到網絡級技術，并提供基于FlexE Tunnel的網絡分片，滿足低時延高可靠性的需求。如下圖2所示，Flexhaul可基于FlexE Tunnel將網絡資源(包括帶寬、時延處理功能、CPU、VPN等)切分出多個虛擬的端到端網絡，每個網絡切片在轉發面、控制面、管理面上實現邏輯隔離，適配各種類型服務并滿足用戶的不同需求。同時，基于FlexE tunnel技術的保護倒換能做到1ms以內，把電信級保護提升到了工業控制級。針對uRLLC業務， 采用FlexE tunnel技術，解決了波長穿通方案業務顆粒度過大、承載效率偏低的問題，軟切片技術時延偏大、無法物理隔離的問題。

　　圖2. 基于FlexE Tunnel的網絡切片

　　下面我們來重點解析5G Flexhaul承載解決方案的創新技術-FlexE Tunnel。

　　一、FlexE起源--業務速率和物理端口的解耦

　　2011年1月，OIF(Optical Interconnection Forum)成立靈活以太網研究小組，2015年7月發布草案，2016年3月發布靈活以太網(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 技術在以太網技術的基礎上實現了業務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業務速率，可以是靈活的其他速率(比如客戶業務速率是400GE，但物理通道PHY 的速率是100GE 或其他速率)。客戶業務不一定在一個物理通道上傳遞，而是由多個物理通道捆綁起來形成一個虛擬的邏輯通道來傳遞。業務速率和物理通道速率解耦后，客戶業務速度可以是多樣的，物理通道的速率也是多種速率，相互獨立，這樣大帶寬的客戶業務可以用標準的25GE/100GE速率接口，通過端口捆綁和時隙交叉技術輕松實現業務帶寬25G->50G->100G->200G->400G->xT的逐步演進，解決了高速物理通道性價比不高的問題。

　　圖3. FlexE技術實現靈活速率

　　二、FlexE Tunnel技術--FlexE的端到端網絡級擴展

　　FlexE技術起初只是為了解決大帶寬傳輸問題，在標準制定時重點考慮點到點的應用場景，所以目前的標準FlexE 技術是一種物理接口的技術，在組網應用、端到端承載、業務保護上缺少考慮。中興通訊在現有FlexE技術標準的基礎之上進行了一系列的技術擴展和完善工作，除了提供大帶寬擴展技術之外，業界首家基于FlexE提出系列革命性技術-FLexE Tunnel。FlexE tunnel 是一條超低時延、物理隔離、高可靠性的端到端管道，根據客戶帶寬需求在FlexE 通道層建立，可以根據客戶帶寬的動態需求靈活調整。通過FlexE時隙交換、OAM擴展、超快保護倒換技術，將FlexE從點對點接口技術拓展為端到端組網技術FlexE Tunnel，為5G承載端到端解決方案提供了重要的技術支撐。采用中興通訊擴展的端到端FlexE Tunnel解決方案能夠為運營商提供以下優勢：

　　設備級超低時延轉發技術

　　FlexE技術通過時隙交叉技術實現基于物理層的用戶業務流轉發，用戶報文在網絡中間節點無須解析，業務流轉發過程近乎實時完成，實現單跳設備轉發時延小于0.5?s，為承載超低時延業務奠定了基礎。

　　圖4. FlexE交換實現超低時延轉發