基于5G的PTN技術應用

謝天 張新宇

摘要

通信網(wǎng)絡技術發(fā)展的未來幾年，5G網(wǎng)絡的應用已經(jīng)是必然趨勢，網(wǎng)速將再一次實現(xiàn)飛躍性的提升?；?G網(wǎng)絡的研究突破，勢必會與PTN技術發(fā)生著不可剝離的關系，PTN作為光傳送網(wǎng)絡技術，具備巨大寬帶容量，是通信網(wǎng)絡技術發(fā)展和研究無法避開的領域。本文從未來5G網(wǎng)絡發(fā)展前景方向展開，探討其中PTN技術的應用。

【關鍵詞】5G PTN技術 PTN應用

未來5G實現(xiàn)的網(wǎng)絡突破必將滿足人們期待的網(wǎng)絡應用期望，即高寬帶和低延時。為了滿足這樣的期望，5G網(wǎng)絡的研發(fā)方向中應用的PTN會有個明顯的移動趨向，朝著容量的擴大和組網(wǎng)靈活度的提升邁進。目前5G模擬應用中，利用模型觀測網(wǎng)絡吞吐量，得出對應寬帶的基本的性質(zhì)，并據(jù)此研究網(wǎng)絡傳輸?shù)暮诵牟?、聚集部和接入部方面的技術突破點。

1 未來5G技術應用特征

在5G技術研究中提出C-RAN，即新型無線接入網(wǎng)架構，是從目前集中化處理、協(xié)作式無線電和實時云計算架構這三種基本技術原理的應用上提設出來。具體是經(jīng)由集中化處理技術基站數(shù)縮減，降低能源耗費，取而代之的是協(xié)作式無線電技術和實時云計算架構技術的聯(lián)合運用，執(zhí)行對應同等的使用功能即網(wǎng)絡傳輸及其網(wǎng)絡操控，提高網(wǎng)絡傳輸速度。5G的研發(fā)將大大降低網(wǎng)絡傳輸?shù)某杀?，同時大大提高網(wǎng)絡，提高網(wǎng)絡使用靈活度。5G網(wǎng)速最大能夠接近20gb/s，并且允許高低頻段全帶寬接入，使得具有巨大利用資源的高頻段能夠直接進行極高速度的近距離通信。

5G研發(fā)中對于C-RAN的應用將給現(xiàn)有的網(wǎng)絡傳輸模式注入全新的能量，其中設備網(wǎng)的研發(fā)領域不得不要求PTN接入層在100gb/s環(huán)，大幅提升PTN寬帶。未來5G網(wǎng)速基本超過1gb/s，最大值接近20gb/s，所以對應CIR和RIR將分別達到4gb/s和16gb/s。那么根據(jù)每個接入點6個基站，結合每個基站所能實現(xiàn)的最大網(wǎng)速20gb/s計算，接入部分的設備網(wǎng)速最大能達到40gb/s。同時5G技術下的基站數(shù)量在分布上更為緊密，所以核心部和聚集部的網(wǎng)組幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)T級。

2 PTN技術簡介

PTN從傳送部分和數(shù)據(jù)資源中衍生而出，其特別之處是少了IP層而多了開銷，保護環(huán)裝網(wǎng)組，PTN包括私人通信號碼personal telephone Number、私人通信網(wǎng)privatetelecommunication network、私人通信號碼private telecommunication Number、分組傳送網(wǎng)絡packet transport network。PTN在應用上能夠承擔多個分組交換業(yè)務的雙向傳輸方式，能夠保護和恢復不同級別的傳輸業(yè)務。

PTN結合SDH組網(wǎng)將成為眼下主要的網(wǎng)絡傳輸技術研發(fā)方向。PTN傳輸技術從點對點到端對端，逐步演化為眼下的PTN。PTN是基于SDH發(fā)展而來，很多方面優(yōu)化了SDH的不足之處，具備更強的業(yè)務適配性，通過IEIF的利用，可以使用三層靜態(tài)路由，通過次網(wǎng)絡結構組網(wǎng)。

PTN采用MPLS-TP實現(xiàn)了網(wǎng)絡QOS的優(yōu)質(zhì)保障。MPLS-TP技術利用MPLS轉換路徑，節(jié)省MPLS和IP中繁瑣流程，同時可以搭建多項業(yè)務模式，避開了一般的受控區(qū)，大大增強了其傳輸性能。MPLS-TP結合了OAM，可以免去三層IP中很多非必須項目的處理工作。而PTN在QOS上具有更強的能力，同時適配性能也足夠保證正常使用。

3 基于5G的PTN演進

5G網(wǎng)絡時代的顯著特征即為低延時，必須要求站間的流量達到一個極高的占比，面對這一核心技術研發(fā)方向，三層網(wǎng)絡不得不發(fā)展形成大三層。目前4G應用下的PTN尚且處于小三層網(wǎng)絡形式，處于域網(wǎng)走勢中的核心部，一般都是兩個間進行的處理橋接。在處理站間流量時，流程大體從接入后聚集，再橋接后，再聚集，最后再次接入，這中間涉及的流程較為繁瑣，且程耗大，導致網(wǎng)絡延時長。因此這種小三層的PTN網(wǎng)絡形式，對于目前4G網(wǎng)絡技術對于站間流量占比極低的情況下，還是非常適用的。另一方面，小三層PTN網(wǎng)絡形式都屬于靜態(tài)配置下，維護工作非常便捷。

那么未來5G技術下要求實現(xiàn)PTN網(wǎng)絡的大三層形式，則必須考慮到三層網(wǎng)絡的下移發(fā)展。開始階段，三層網(wǎng)絡下移，降到核心部，存在于核心部的要點聚集位置，將此位置用作橋接位置，從而直接節(jié)省了4G小三層PTN網(wǎng)絡形式中的單獨的橋接處。不過此時三層網(wǎng)絡所處的部位至下一個橋接處還是有很大的損耗。發(fā)展階段，三層網(wǎng)絡下移，直接降到一般聚集位置并將此位置用作橋接，流程直接成接入到聚集，再到接入，節(jié)省中間很多原有步驟，大幅降低橋接與接入的程耗，使得網(wǎng)絡傳輸更為便捷。因為一般聚集位置的數(shù)量遠遠多于核心部要點的聚集位置，所以會陸續(xù)發(fā)展成PTN的大三層網(wǎng)絡形式。

4 基于5G的PTN技術革新方向

為適應網(wǎng)絡發(fā)展的扁平化，網(wǎng)絡架構必須脫離最早的層次模式，目前應用的LTE即扁平化的網(wǎng)絡架構。所以之后移動網(wǎng)絡的發(fā)展必須在無線傳送技術上的進一步改進，同時提高無線寬帶的承載量。目前PTN也逐步朝著扁平化方向邁進，首先，PTN的扁平化發(fā)展能夠使得運營商不再嚴重依附于設備生產(chǎn)廠家，這很大程度上節(jié)省了相關投入，只需要整改、革新網(wǎng)絡結構層次就能達到扁平化發(fā)展的目標。另外扁平化發(fā)展帶來的另一個優(yōu)勢是大大減少了光纖自愿的使用率，取代了之前基站的使用統(tǒng)治地位，通過對節(jié)點的節(jié)省，大大節(jié)省機房的成本投入。最后PTN的扁平化發(fā)展系統(tǒng)改進了時下的網(wǎng)絡結構，減少了當前的網(wǎng)絡架構層次，從而括寬PTN的傳輸通道。

眼下5G技術的研發(fā)一定會再次部署革新現(xiàn)有的網(wǎng)絡層次，所以一定會進行PTN設備的升級。開始，骨干網(wǎng)層會繼續(xù)使用MPLS，而骨干網(wǎng)層下將終止使用，這樣的措施目的是保證骨干網(wǎng)的IP的順利傳送。所以網(wǎng)絡通信運營商只能提高對IETE的使用，同時為支持使用效果的研究必須適當開發(fā)應用場景，正確設置LSP的帶寬，保證骨干網(wǎng)設備的正常運作。為確保網(wǎng)絡的全面化提升，城域網(wǎng)的PTN設備也有必要做好升級處理，同時公路協(xié)議也要同步做好RIP、BGP和SOPF等對應路由協(xié)議的支持。

5G網(wǎng)絡時代的重點發(fā)展方向還是網(wǎng)速的進一步提升，同時網(wǎng)絡延時的進一步降低，所以對應必須滿足高密度、高連接、多場景的數(shù)據(jù)傳輸服務需要，提升網(wǎng)絡服務的智能化，滿足用戶的使用體驗。

5 結束語

PTN技術是當下最基本的網(wǎng)絡傳輸方式，未來5G技術的研發(fā)主要還是基于目前的現(xiàn)有傳輸方式做進一步優(yōu)化和革新。同時伴隨網(wǎng)絡發(fā)展，業(yè)務量呈分裂化膨脹，組網(wǎng)分布密度越來越大，5G技術必須同步提高網(wǎng)絡承載能力和傳輸能力，所以必須對應改進PTN技術的路徑和組網(wǎng)架構，以此建設并完善新的網(wǎng)絡傳輸模式和網(wǎng)絡結構。

參考文獻

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