影响传输时延的因素主要有两点: 1、业务在光纤传输过程中带来线路时延; 2、设备转发产生的节点时延。 一、网络架构调整降低线路传输时延 在目前的技术下,信号在光纤上传输的时延约为5us每公里,要想降低线路传输的时延,唯一的办法就是拉近源宿节点的距离。在5G网络中,需要通过网络架构的调整实现线路传输时延降低。 首先是MEC(移动边缘计算,Mobile Edge Computing)的下沉,利用无线接入网络就近提供电信用户IT所需服务和云端计算功能,实现业务的快速落地,构建以DC(数据中心)为核心的云化网络架构。 MEC所处的位置在更靠近用户的边缘DC,原先核心网DC 所承担的部分计算、内容存储功能也相应地下沉到网络边缘。MEC下移后,将一些对于时延要求比较低的业务网关部署在MEC位置上,同时云化连接的MEC之间可以就近进行资源获取、业务处理的协同交互,相比传统业务通过上层核心层流量迂回更加高效便捷。因此通过MEC下移可以使得业务在汇聚接入层终结,明显地减小业务在传送网络中的传输距离,从而降低传输时延。 MEC的下沉可以降低纵向业务传输时延,对于5G来讲,互联的复杂性对于横向业务的需求进一步增加,包含CU与CU、DU与DU、gNB与gNB之间的业务等。在4G网络架构中,传统的L3PTN设备一般部署在地市的核心机房,基站之间的X2业务需要绕行到地市核心机房进行转发。而5G 时代对于基站及DC之间的协同性要求更高,东西向的业务需求明显增多,时延需求要求业务快速转发,L3功能需下沉至边缘汇聚甚至接入层,解决东西向业务时延问题,同时也降低了上层网络的带宽压力。L3的下沉结合SDN的集中管控能力大大提高了承载网的灵活连接能力,满足5G网络的云化需求。 通过MEC和L3功能的下移,东西向传输时延可以从目前的1ms降低到100us,南北向传输时延从1ms降低到50us,满足5G业务对于时延的需求。 二、新技术降低设备转发时延 对于传输设备来讲,通过新技术的引入,也可以进一步提升转发性能,降低转发时延,灵活以太网技术(Flex Ethernet)在降低设备转发时延上优势明显。Flex-E技术是承载网实现业务隔离承载和网络分片的一种接口技术,近两年发展迅速,被各大标准组织广泛接纳。它在以太网L2(MAC)和L1(PHY)之间的中间层增加Flex-E Shim层,Shim层基于时分复用分发机制,将多个Client接口的数据按照时隙方式调度并分发至多个不同的子通道,每个Client侧接口可指定使用某一个或多个子通道,实现业务隔离。Shim层转发近似于从L1转发,从而降低了设备的转发时延,可将目前传输设备转发时延从15us降低至1us,进一步降低了业务整体传输时延,满足5G承载需求。 三、烽火案例篇——SPN 构建超低时延5G 承载网 2017年9月,中国移动研究院联合设备厂商完成了业界首次SPN实验室测试,拉开了全球5G传输技术由研究到实现的序幕。SPN设备主要通过两个方面降低网络时延。首先,其基于L1的转发可以大幅降低设备转发时延;其次,其管道硬隔离的特性可以降低因拥塞带来的网络时延。烽火通信参测的SPN设备CiTRANS 650全面验证基于Flex-E转发、管道隔离以及超低时延转发等性能,单节点转发时延降低至1us,对于5G超低时延应用场景,烽火前传、中传以及回传网络SPN端到端组网方案,都具有较为明显的优势。 在2017世界移动通信大会上,烽火通信正式发布了面向5G的全新承载解决方案“FitHaul”,以“泛在、超宽、极简、随需”为构网理念,满足5G时代eMBB、uRLLC、mMTC三种典型应用场景在“大带宽、低时延、高精度、安全性、移动性、广覆盖、低功耗”等多个方面的差异化诉求,以DC为核心云化网络架构,引入Flex-E、B100G、SR、SDN、eClockSync等5G承载的关键技术,将为用户提供更低时延、更高精度、更灵活的网络承载和业务感知。