一場網絡和技術的顛覆性變革已經來臨，以太網的5G蛻變也在平滑演進。本文將重點解析5G Flexhaul承載解決方案的創新技術-FlexE Tunnel，解決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。

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

L1端到端OAM和快速保護

FlexE Tunnel技術也做了相應的開銷擴展，實現端到端的誤碼檢測和性能監控。在FlexE Tunnel中有OAM 信息進行端到端監控，OAM 信息包括：CC/CV、LM、DM、RDI、LB、LT、LCK、TST、APS 等。

在FlexE Tunnel提供保護功能，提高客戶業務傳輸的可靠性。當客戶業務在一條tunnel 中出現故障時，快速將客戶業務倒換到另外一條tunnel 中進行傳輸。保護方式分為1+1 保護和1：1 保護。由于FlexE tunnel的保護切換在物理層實現，保護倒換時間大大降低至不到1ms。

任意子速率分片，物理隔離，實現端到端硬管道

融合FlexE子管道特性和物理層時隙交叉特性，承載網絡上可以構建跨網元的端到端FlexE Tunnel剛性管道，中間節點無需解析業務報文，形成嚴格的物理層業務隔離。示例如下，NE1和NE4之間業務建立端到端FlexE Tunnel 1，中間節點NE2/NE3設備直接采用物理層交叉轉發，形成從NE1到NE4的一跳直達硬通道。

圖5. 物理層隔離的FlexE Tunnel

三、FlexE Tunnel實踐與合作

2017年6月，世界移動大會（上海）期間，中興通訊首次現場演示了關鍵技術FlexE Tunnel，展示內容包括：業務隔離、超低時延轉發、端到端OAM、快速保護倒換等。本次現場演示采用三臺5G Flexhaul承載預商用設備ZXCTN 609與測試儀表（數據測試儀 IXIA XM2型號）連接，設備之間通過100GE鏈路組網。

圖6. 上海展演示組網拓撲

本次演示驗證了中興通訊革命性的FlexE技術可提供：

FlexE Tunnel業務端到端隔離方案，

小于1ms級別業務保護倒換技術方案，

小于0.5s的單跳設備時延技術方案，

基于驗證的性能數據，中興通訊認為FlexE技術在實現超低時延轉發和安全隔離的網絡切片上有天然的優勢，是5G承載轉發技術的最佳選擇。

2017年8月，中興通訊攜手Telefonica集團在西班牙馬德里完成5G承載第一期測試，完美驗證了基于FlexE Tunnel的5G Flexhaul方案在CPRI/eCPRI統一承載，超低時延，快速倒換的優異性能。

2017年9月，中興通訊成功通過中國移動5G承載SPN（Slicing Packet Network）原型設備實驗第一階段測試，各項測試指標均符合技術規范要求，特別是單節點轉發時延小于0.5？s，為5G商用的加速打下堅實基礎和有力技術支撐。

隨著5G無線標準研究的深入，5G承載的標準研究工作也在逐步展開。中興通訊積極參與各標準組織推動5G承載標準的研究。在ITU-T標準推進中，中興通訊除了與中國移動等單位聯合提交兩篇5G承載需求架構及標準差距分析相關提案外，還獨立貢獻了三篇有關5G承載需求及解決方案的提案。其中《FlexE層網絡模型（FlexE layer network model）》在業界首次提出基于FlexE（Flexible Ethernet）的層網絡模型架構，創新性地將當前僅限于鏈路的FlexE技術擴展為網絡技術，為基于FlexE技術的5G承載標準研究奠定了基礎。

中興通訊是業界首家完備的5G端到端產品解決方案提供商，持續全方位推進5G承載解決方案的落地與試點，目前已在全球多個國家進行了5G承載領域的探討與合作，其中包括中國、西班牙、法國、意大利、日本、韓國、新加坡、澳大利亞等國家的標桿運營商。

5G的發展是技術不斷刷新的過程，作為5G時代的引領者，中興通訊將在5G承載的技術、方案和設備研制上持續創新，為運營商提供有競爭力的高性價比解決方案。5G建設，承載先行，中興通訊已準備好迎接5G時代全新的發展機遇！