5G時代本地綜合傳輸承載網(wǎng)建設(shè)

石 洋

（吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司，吉林 長春 130012）

0 引 言

在通信技術(shù)高速發(fā)展下，5G時代已經(jīng)到來。在此背景下，需要了解5G通信與4G網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用中的差別，明確傳輸承載網(wǎng)當(dāng)前階段的需要，根據(jù)社會發(fā)展形態(tài)，結(jié)合技術(shù)發(fā)展情況，合理構(gòu)建傳輸承載網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步加大對切片技術(shù)的研究力度，豐富業(yè)務(wù)板塊，滿足當(dāng)前階段大眾對通信技術(shù)多元要求的需求，使傳輸業(yè)務(wù)向多元化發(fā)展，解決不同運(yùn)營商在承載網(wǎng)建設(shè)期間存在的難題。技術(shù)人員必須結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)明確傳輸承載網(wǎng)工作要求，加大對技術(shù)的研究力度，進(jìn)一步優(yōu)化原有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)開放程度。具體地，從傳輸承載網(wǎng)運(yùn)營發(fā)展現(xiàn)狀入手，探討優(yōu)化5G本地綜合傳輸承載網(wǎng)的途徑。

1 本地綜合傳輸承載網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國大部分地區(qū)綜合傳承網(wǎng)仍是應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因?yàn)橐苿舆\(yùn)營商在5G傳輸網(wǎng)絡(luò)方面仍存在一些難題沒有克服，同時基礎(chǔ)建設(shè)工作量浩大，需要逐步實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)前階段，移動運(yùn)營商需要根據(jù)傳輸承載網(wǎng)對工作量的需求不斷創(chuàng)新傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，同時應(yīng)該了解設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間的要求，掌握設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)傳輸工作發(fā)揮的作用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推動5G網(wǎng)絡(luò)傳輸工作。要設(shè)計(jì)全過程網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，關(guān)注前期建設(shè)和后期維護(hù)，根據(jù)工作量和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使用的器材設(shè)備進(jìn)行成本估算，確保成本估值與實(shí)際相符。5G時代網(wǎng)絡(luò)傳輸與4G網(wǎng)絡(luò)傳輸在基礎(chǔ)構(gòu)建方面存在極大的不同。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如果仍然采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，會極大降低基礎(chǔ)構(gòu)建所需的成本。然而，傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用層次化結(jié)構(gòu)雖然可以提供各項(xiàng)通信服務(wù)，但是無論是在質(zhì)量方面還是成本方面的工作效果并不能達(dá)到通信企業(yè)的預(yù)期效果。此外，采用多層次化結(jié)構(gòu)會增加網(wǎng)絡(luò)管理負(fù)擔(dān)，會因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)建設(shè)不合理致使網(wǎng)絡(luò)傳播速度無法滿足應(yīng)用大眾的實(shí)際需求。為解決網(wǎng)絡(luò)通信問題，需要改變傳統(tǒng)組網(wǎng)方式和通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而這將帶來技術(shù)方面的難題[1]。

傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的傳輸信號方式無法滿足5G業(yè)務(wù)需求，如果不能解決縱向式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)信息傳遞開放程度等問題，將無法體現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多元化特征。因此，研究5G傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，需要針對5G網(wǎng)絡(luò)傳輸對廠商設(shè)備過度依賴的問題提出解決措施，同時應(yīng)該平衡各方面因素，確保5G傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本在可控范圍內(nèi)。在創(chuàng)新業(yè)務(wù)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程中，必須從技術(shù)層面為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合考慮，考慮PTN分組在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸信息等方面的表現(xiàn)，提升信息服務(wù)水平。為了提升PTN分組傳送網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性，需要優(yōu)化改造連接設(shè)備，分析連接設(shè)備結(jié)構(gòu)，并根據(jù)連接設(shè)備的結(jié)構(gòu)和5G傳輸網(wǎng)絡(luò)工作需要提出解決措施。但是，目前由于PTN分組傳輸網(wǎng)連接設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，要想落實(shí)5G各項(xiàng)業(yè)務(wù)，在實(shí)際操作層面存在較大難度，無法屏蔽線路問題將會導(dǎo)致技術(shù)無法全面推廣。

IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與PTN分組傳送網(wǎng)在運(yùn)營中工作表現(xiàn)不同，前者在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適配方面的表現(xiàn)更加優(yōu)異。與PTN技術(shù)相比，IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)架設(shè)期間具備良好的靈活性，能降低分組傳送網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用期間運(yùn)營成本過高、線路架設(shè)復(fù)雜的弊端。雖然IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在結(jié)構(gòu)架構(gòu)方面較為靈活，可以解決PTN分組傳送網(wǎng)，但因連接設(shè)備線路過于復(fù)雜，使其在應(yīng)用方面存在較大難度。IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)構(gòu)靈活性強(qiáng)，但無法彌補(bǔ)IPRAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力不足的弊端，在分組傳送過程中容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲，嚴(yán)重影響大眾的使用體驗(yàn)，需要進(jìn)一步優(yōu)化組網(wǎng)方式，構(gòu)建滿足大眾實(shí)際需求的傳輸承載網(wǎng)?？紤]到傳統(tǒng)4G時代使用的PTN技術(shù)和IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均無法達(dá)到良好的服務(wù)效果，需要根據(jù)工作需求創(chuàng)新傳輸承載網(wǎng)技術(shù)，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上整合雙方的優(yōu)勢特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)滿足功能需求的綜合性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向扁平化方向發(fā)展，明確網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點(diǎn)，在提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的同時，保證傳輸網(wǎng)穩(wěn)定、可靠工作[2]。

2 PTN與IPRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征

2.1 PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用特征

PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是經(jīng)過不斷的發(fā)展，在PDH和SDH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合工作要求，逐步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在發(fā)展期間引入外時鐘等技術(shù)，從而轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)模式，由點(diǎn)對點(diǎn)傳輸變?yōu)槎藢Χ朔?wù)傳輸，擴(kuò)大了傳輸路徑。同時，它需要改變數(shù)據(jù)傳承帶寬，才可以保證端對端服務(wù)工作順利進(jìn)行，提升了傳輸運(yùn)行的穩(wěn)定性。技術(shù)人員為了提升網(wǎng)絡(luò)傳輸水平，需進(jìn)一步研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，掌握PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)各項(xiàng)業(yè)務(wù)適配參數(shù)，了解網(wǎng)絡(luò)尋址能力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)調(diào)整業(yè)務(wù)適配參數(shù)，提升網(wǎng)址能力。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，需要合理設(shè)計(jì)架構(gòu)模型，使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)滿足運(yùn)營商對5G業(yè)務(wù)能力提出的要求。在PTN類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用期間，應(yīng)該靈活結(jié)合其他技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)水平。PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展期間引入了二層隧道技術(shù)，通過交換隧道傳輸路徑，合理設(shè)計(jì)LSP網(wǎng)絡(luò)隧道標(biāo)簽，并改變操作方式，通過自動化傳輸解決人工操作存在的問題。在二層隧道技術(shù)融入PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，可以大幅度簡化管理難度，同時可以借助LSP在語音業(yè)務(wù)方面的突出優(yōu)勢，靈活選擇可變比特和固定比特兩種業(yè)務(wù)模式，完成視頻與語音交換作業(yè)。由于LSP在業(yè)務(wù)模式結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面難度較大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，所以必須保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算精確，這是順利推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的前提。另外，PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在層次結(jié)構(gòu)架設(shè)期間應(yīng)該明確路由器在設(shè)計(jì)過程中需要掌握的關(guān)鍵內(nèi)容，掌握PTN設(shè)備LTE核心網(wǎng)源、組網(wǎng)方式等，同時了解各設(shè)備構(gòu)建期間所需的成本，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)成本管理力度，借助PTN優(yōu)勢設(shè)計(jì)配網(wǎng)架構(gòu)[3]。

2.2 IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用特征

IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用方面也具有良好的工作性能。與PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)假設(shè)方式不同，IPRAN起源于路由交換技術(shù)，根據(jù)工作需要確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在LETF基礎(chǔ)上優(yōu)化路由結(jié)構(gòu)并改變組網(wǎng)方式，通過組網(wǎng)方式升級改造，大幅度提高了網(wǎng)絡(luò)互通性能。IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求，從而提升服務(wù)質(zhì)量。完成數(shù)據(jù)流寬帶加寬工作后，IPRAN網(wǎng)絡(luò)作業(yè)模式規(guī)模將大幅度擴(kuò)張，導(dǎo)致內(nèi)部處理工序內(nèi)容增多。因此，根據(jù)工作要求需對同類業(yè)務(wù)進(jìn)行理性劃分，同時在保證網(wǎng)絡(luò)QoS不受影響的前提下，結(jié)合Int-ser傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。考慮到運(yùn)營商在推進(jìn)各項(xiàng)工作期間產(chǎn)生的成本開銷，需要進(jìn)一步優(yōu)化IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整體分散并通過零散碎片處理大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，保證端對端傳輸可以平穩(wěn)進(jìn)行，即將大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)分成若干小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)處理IPRAN網(wǎng)絡(luò)延遲問題。但是，從效果方面分析看，IPRAN處理網(wǎng)絡(luò)延遲的效果并不如PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[4]。

3 5G時代下本地綜合傳輸承載網(wǎng)發(fā)展途徑

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化

傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間受到技術(shù)的限制，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，在網(wǎng)絡(luò)傳輸期間會使運(yùn)營受到多方面因素的干擾，無形中增大了網(wǎng)絡(luò)管理的難度。為了構(gòu)建符合5G業(yè)務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，必須解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建存在的弊端，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，簡化網(wǎng)絡(luò)管理難度，同時應(yīng)該在物質(zhì)業(yè)務(wù)要求提出后改變網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的方法，確保在5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中可以確保運(yùn)營傳輸速率在10 Gb/s以上。此外，應(yīng)該結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)工作需要，結(jié)合以往通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的弊端，改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形態(tài)，使其向扁平化方向發(fā)展[5]。

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以支持虛擬機(jī)遷移拓展網(wǎng)絡(luò)和虛擬化網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理能力構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)建設(shè)中心，改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，從而縮短網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲時間，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向扁平化方向發(fā)展。具體地，需要明確網(wǎng)絡(luò)層次，科學(xué)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在PTN傳送網(wǎng)絡(luò)理念下構(gòu)建5G時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)構(gòu)布局，同時發(fā)揮高寬帶在大顆粒承載方面的作用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)波導(dǎo)擴(kuò)容，標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)層次網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向扁平化方向發(fā)展，以在本地綜合傳輸承載網(wǎng)建設(shè)期間達(dá)到5G任務(wù)要求。另外，應(yīng)該根據(jù)可驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證前期基礎(chǔ)建設(shè)和后期維護(hù)管理的成本均在可承受范圍內(nèi)，避免5G網(wǎng)絡(luò)過度依賴設(shè)備廠商而對5G發(fā)展造成阻礙[6]。

3.2 創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

5G時代，不論是IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，因?yàn)镮PRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用期間均無法達(dá)到5G對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的要求。因此，需要分析兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳輸方面的優(yōu)勢，并進(jìn)行整合創(chuàng)新，加快網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，并以MPLS-TP為技術(shù)主線引入PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，發(fā)展?jié)M足運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸任務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。要加大IPRAN和PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究力度，并根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)任務(wù)要求創(chuàng)新組網(wǎng)方式，靈活引入其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)彌補(bǔ)PTN在組網(wǎng)層面存在的弊端，同時升級二層隧道技術(shù)，借助三層功能技術(shù)確保網(wǎng)絡(luò)傳輸水平穩(wěn)步提升[7]。

針對處理網(wǎng)絡(luò)傳輸普適效果欠佳的問題，需要升級PTN設(shè)備，擴(kuò)容設(shè)備存儲空間。PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)展期間的重要技術(shù)。設(shè)備更換工作需要從技術(shù)和成本方面考慮，還需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用分批升級的手段修改網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并進(jìn)一步優(yōu)化動態(tài)路由，完善QoS保障體系。健全QoS保障體系需要掌握多方面參數(shù)，了解PTN設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在組網(wǎng)過程中的效果，利用三層功能技術(shù)替換二層隧道，利用Diff-Serf技術(shù)解決PTN設(shè)備層級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)缺陷，并在QoS基準(zhǔn)下設(shè)定網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量評判基準(zhǔn)，掌握IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要完成本地網(wǎng)與干網(wǎng)的對接工作。在綜合傳輸承載網(wǎng)發(fā)展期間，還需要根據(jù)市場對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需要，加大5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的研究力度，并根據(jù)服務(wù)應(yīng)用范圍進(jìn)行功能定位，完成業(yè)務(wù)分類工作，整合地方網(wǎng)絡(luò)資源，在本地網(wǎng)以及骨干網(wǎng)相結(jié)合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推進(jìn)5G傳輸發(fā)展進(jìn)程。此外，應(yīng)該結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)豐富5G業(yè)務(wù)類型，利用網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建5G時代業(yè)務(wù)內(nèi)容，從而提升網(wǎng)絡(luò)端對端傳輸效果。

4 結(jié) 論

當(dāng)前背景下，必須深入研究本地綜合傳輸網(wǎng)絡(luò)，加大對IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，掌握5G服務(wù)需求，并根據(jù)運(yùn)營商提出的要求升級、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)前階段，PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要根據(jù)其在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面存在的弊端，改變網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理模式，向扁平化方向發(fā)展，簡化網(wǎng)絡(luò)傳輸層次，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸工作可以由點(diǎn)對點(diǎn)傳輸過渡到端對端傳輸，提升其傳輸工作效果，而IPRAN需要完成基站回傳應(yīng)用場景向路由器整體優(yōu)化的轉(zhuǎn)型，從而豐富5G服務(wù)內(nèi)容，為大眾提供良好的服務(wù)體驗(yàn)。