從5G承載新挑戰說起：華為引領IP網絡走向智能化

C114訊 7月22日專稿（蔣均牧）從1983年1月1日TCP/IP在阿帕網（因特網前身）中取代NCP成為通用協議起，IP網絡便成為了人類社會不可或缺的基礎設施。今天，以5G和雲為代表，一個萬物互聯的智能時代正在開啟，IP網絡的新一輪進化也已開始。

站在新時代的路口，面對5G、雲、AI等技術的成熟與普及所帶來的承載新挑戰，電信行業應當如何應對？在數據通信領域已“執牛耳”的華為提出了“超寬網絡”、“智慧連接”、“可承諾的高可用” 的建網思路，並以智簡5G承載等解決方案與產品幫助運營商立足現網打造一張超寬、SLA可承諾、智能運維的承載網，釋放5G和雲時代垂直行業潛能、支持未來業務發展。

“在IP領域，中國三大運營商是全球領先運營商，持續引領電信行業的發展方向。”華為數據通信產品線總裁胡克文在2019年中國IP技術年會上指出，當前IP網絡承載的業務發生了巨大的變化，IP產業正處在向智能化轉型的關鍵歷史時刻，華為將以技術和商業驅動創新，與運營商共同引領IP網絡進入智能時代。

從5G承載新挑戰說起

技術的進步是推動人類文明進步的核心力量，正如蒸汽機之於蒸氣時代、電力之於電氣時代，5G和雲正成為邁向智能時代的關鍵引擎。

“4G改變生活，5G改變社會”。相比4G，5G服務的對象由人延伸到物，除了面向個人用戶提供極致的連接體驗和AR/VR等沉浸式體驗之外，最重要的變化就是支撐4K/8K超高清電視傳輸、智能電網、遠程醫療等行業應用，使能千行百業的轉型升級——同進入“下半場”的雲計算一起，它將激活新的經濟動能、給整個社會帶來深刻改變。

“5G不是簡單的4G+1G，5G將更具有革命性、呈現更高價值，為跨領域、全方位、多層次的產業深度融合提供基礎設施支撐，充分釋放數字化應用對經濟社會發展的放大、疊加、倍增作用。”中國移動董事長楊傑如是評論道。中國信通院發布的《5G產業經濟貢獻》報告則指出，預計2020-2025年期間，我國5G商用直接帶動的經濟總產出將達10.6兆元，間接拉動的經濟總產出約為24.8兆元；就業貢獻方面，預計到2025年，5G將直接創造超過300萬個就業崗位。

然而事物總有兩面性，5G的美好前景建立在建好5G網絡的基礎上，而ITU所定義的eMBB（增強型移動寬頻）、mMTC（大規模物聯網）、uRLLC（超高可靠超低時延通信）三類典型應用場景對作為承載網的IP網絡提出了更高的要求，帶來十倍帶寬、千倍連接、極高可用性的新挑戰。

首先是十倍帶寬，移動視頻及在線直播等海量新應用增長迅速，使得5G部門面積的通信容量增長1000倍、基地台密度提升1.5倍、單基地台對接入帶寬的需求高達10Gbps。其次是千倍連接，在萬物互聯下，人類將依靠身邊的各類傳感器和終端構建智能化的生活，5G聯網終端的數量受此驅動將呈上千倍增長。最後是極高可用性，5G時代，車聯網自動化輔助駕駛、VR雲端遊戲、全景實時推送等場景業務需要實現端到端的毫秒級時延和幾乎100%的可靠性；同時，業務的豐富多樣和海量的連接也對全生命周期的自動化運維提出了更高的要求。

華為智簡5G承載方案推動全球5G商用進程

“5G之路，承載先行”。隨著全球首批5G商用網絡的開啟以及中國5G商用牌照的正式發放，5G浪潮正以超越以往任何一代無線通信的速度湧來，承載網的變革與演進已是迫在眉睫。

領先電信運營商與供應商已經紛紛發力5G承載領域，並取得了不錯的成果。在其中，華為面對三大承載新挑戰提出了“超寬網絡”、“智慧連接”、“可承諾的高可用”的建網思路。在超寬網絡方面，致力於通過持續的技術創新構建超寬的IP基礎網絡，同時通過50GE/400GE PAM4技術實現最優TCO，節省投資。在智慧連接方面，通過SRv6實現海量接入、自動跨域連接和分鐘級業務發放，提供租戶&APP級別的SLA保障。在可承諾的高可用方面，通過NCE（網絡雲化引擎）+SRv6實現任意拓撲的50ms保護倒換、全網流量負載均衡、網絡質量全局可視和分鐘級故障定位，從而極大提升網絡可用性。

基於這樣的思路，華為推出了智簡5G承載解決方案，來使能運營商5G時代的商業成功，特別是面向垂直行業。目前為止，這家公司已幫助全球領先運營商開啟了40多張5G承載網建設，並與全球20多家運營商開展了5G承載的聯合創新，包括中國移動、中國聯通、中國電信、西班牙電信等，可謂推動了全球的5G商用進程。

該方案的特性包括高性價比基礎網、可承諾的SLA和智能運維。具體來說，首先在接入層引入50GE、匯聚核心層引入200GE和400GE，構建端到端的高性價比基礎網絡。在承載網接入層，伴隨5G基地台峰值帶寬提升至4-6Gbps，多數接入環帶寬需求會超過10Gbps，50GE將成為下一代承載網最優選擇。50GE基於25G光層，採用PAM4編碼技術可實現兩倍速率提升，配合華為領先的單纖雙向的BIDI 50GE光模塊（一根光纖同時支持上行和下行數據傳輸、節省50%的光纖資源），在滿足5G帶寬的基礎上做到建網成本最優。在匯聚/核心層，同樣基於PAM4技術的200GE/400GE是高性價比的技術選擇。

其次通過SRv6、網絡切片、Telemetry、iFIT等技術實現全流程的SLA可管、可控、可視，保障從業務部署到業務運營的端到端高品質承載。SLA可管方面，要保證垂直行業的高質量，首要的是保障在網絡出現擁塞時垂直行業業務不會受到衝擊，這也是業界提出端到端網絡切片的初衷；華為5G承載可基於FlexE切片技術實現業務級網絡切片和嚴格隔離，從而保證即便在擁塞情況下，垂直行業業務分片不受影響。SLA可控方面，傳統網絡的業務布放中，只能基於最短路徑策略來進行選路，無法保障不同業務差異化的SLA；基於NCE的智能選路算法，可以依據業務的帶寬、時延等多個維度進行最優的路徑選擇。SLA可視方面，傳統網絡中，由於缺少業務級SLA感知手段且信息采集為分鐘級，往往要等業務發生故障或質量劣化之後才能被動定位，而且定位時間長達數天甚至數周；基於華為iFIT毫秒級隨流檢測、配合Telemetry上報和NCE的智能分析，可以實時感知業務SLA，當故障出現時做到分鐘內定界和定位，支撐業務的快速恢復。

最後基於業界唯一管理控制分析合一智能平台NCE實現跨不同網絡層、不同廠家進行集中協同和業務自動化配置，並結合大數據分析，實現5G承載網全生命周期的自動化和智能化運維。在實踐中，基於模型抽象、智能選路算法等核心技術，NCE可以將單個站點上線時間由30分鐘縮短到3分鐘，布放效率提升90%。

引領IP網絡走向智能化

5G承載領域的表現只是華為全面引領智能IP網絡發展的一個縮影。IHS Markit發布的運營商級路由器（IP和邊緣）年度市場報告顯示，2018年，華為路由器在運營商市場年度收入增長8.6%，以30%的市場份額位居排行榜首位——這也是繼2017年華為IP核心路由器在全球運營商市場份額排名第一後，其首次在整體運營商IP路由器領域年度市場份額上實現了超越。

今年4月的2019華為全球分析師大會（HAS 2019）上，華為發布了全新的IP網絡品牌戰略，並新推四大“Engine”系列產品品牌，旨在打造智能時代IP網絡的強勁引擎，構建無處不在的極致連接體驗，助力客戶加速邁入萬物互聯的智能世界。

2019年中國IP技術年會上，諸多有識之士指出智能IP網絡是5G和雲時代數字經濟的基石，包括超寬、智慧連接、可承諾SLA三大特徵；面對未來十倍帶寬、千倍連接的挑戰，網絡自動化和智能化將是解決問題的關鍵。華為在年會期間亦發布了業界首款10T+/槽位平台能力的集群路由器NE5000E-20，幫助運營商輕鬆應對數字洪流和業務多樣性帶來的挑戰——該產品平台能力提升10倍到P比特級，使能網絡超寬能力；具備SRv6智慧連接能力使能商業創新；具備全生命周期自動化智能運維能力，基於AI的智能規劃可實現網絡級流量均衡，隨流故障檢測使能秒級故障定位、分鐘級網絡自愈。

在IP網絡走向智能化的關鍵技術和能力方面，華為主導和推動了PAM4、SRv6、iFIT等技術的發展。譬如在超寬超長物理層方案架構領域，華為積極推動了基於50G PAM4的50GE/200GE/400GE標準在IEEE立項，並在標準工作組中承擔重要職責。SRv6將是繼MPLS之後下一代IP網絡的核心協議，華為參與了80%相關標準制定，並率先攜手四川電信部署了全球首個SRv6商用局點、攜手廣東聯通成功打通首條基於SRv6的上雲專線。在iFIT領域，這家公司2018年10月即在IETF提交了關於iFIT的框架草案《In-situ Flow Information Telemetry Framework》（業界首個可商用部署的完整體系隨流檢測方案），目前為止已與多家運營商聯合署名發布了iFIT相關的多篇IETF標準草案。

技術上的革命性突破和產業中的領先優勢，很大程度上得益於持續的創新投資。在華為，有接近一半的員工從事研發創新工作，每年的研發費用佔到銷售收入的10%-15%，過去十年累計投入超過4800億人民幣。僅在2018年，其就研發費用達到1015億人民幣，佔比銷售收入14.1%，在歐盟發布的2018年行業研發投資排名中名列前五；聯合國下屬的世界知識產權組織（WIPO）先前發布的數據顯示，2018年華為向該機構提交專利申請高達5405份，位居全球第一。

另據C114了解，在數據通信領域，這家公司還整合了全球研發資源以打造業界一流的產品。其中包括法國巴黎的算法學習研究中心、日本橫濱的超導材料研究中心、德國慕尼黑的網絡規劃實驗室、印度班加羅爾的VRP平台研發中心，以及國內北京、南京、深圳的產品開發中心等。

創新是產業發展的第一動力，IP技術歷經了30多年的發展，不管是連接數量、帶寬能力、維護能力都面臨著非常多的挑戰，需要大家一起共商解決之道。從2019年中國IP技術年會可以看到，IP網絡走向智能化已成產業界共識，而在具體的解決方案與產品層面也有了不少創新與突破。相信在全行業的共同努力、攜手創新下，IP網絡將在5G和雲時代迎來新的發展高峰，為人類社會貢獻出更多的價值。