5G 承載網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其組網(wǎng)方案研究

張 鑫

（中國移動通信集團(tuán)重慶有限公司，重慶 400000）

1 測試背景

伴隨著我國5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，三大運營商也積極在部分大城市中建設(shè)熱點覆蓋網(wǎng)絡(luò)，加速了5G 全面商用的步伐。某移動公司就積極開展了5G 試驗網(wǎng)整體組網(wǎng)研究。在本次5G 組網(wǎng)測試中，主要進(jìn)行了以下要點試驗：（1）基本組網(wǎng)能力驗證；FlexE 切片業(yè)務(wù)隔離、調(diào)度和保護(hù)；（3）SR 連接能力；（4）管控能力測試。以下僅以基本組網(wǎng)能力驗證為例進(jìn)行說明：

測試覆蓋設(shè)備：7900-32及PTN990。接入設(shè)備容量最大提供640G 接入容量，核心和匯聚設(shè)備提供12.8T 的接入容量。接入層設(shè)備提供50GE、100GE 組網(wǎng)能力，核心匯聚設(shè)備提供了50GE、100GE 組網(wǎng)能力。通過搭建的50GE 接入環(huán)，以及核心匯聚搭建100GE 環(huán)，測試了從接入到核心的端到端業(yè)務(wù)。

測試結(jié)果：

通過儀表分別發(fā)送各種字節(jié)長度報文，測試結(jié)果完全滿足當(dāng)前測試規(guī)范，長期性能不丟包，且報文吞吐量達(dá)到測試預(yù)期。

2 5G 承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 光傳送網(wǎng)技術(shù)

中長距離傳輸、光模塊和ROADM 全光網(wǎng)均隸屬于光傳送網(wǎng)技術(shù)的范疇，可以其涵蓋范圍之廣泛。若傳輸?shù)木嚯x相對較短，此時可以首選強(qiáng)度調(diào)制系統(tǒng)、直接檢測（IM-DD）系統(tǒng)。也就說，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，超頻非相干技術(shù)，具備十分廣闊的發(fā)展前景。

2.2 FlexE 靈活以太網(wǎng)技術(shù)

FlexE 靈活以太網(wǎng)技術(shù)在增強(qiáng)以太網(wǎng)輕量級的基礎(chǔ)上，將FlexEShim 層增加在以太網(wǎng)L2（MAC）及L1（PHY）的中間。時分復(fù)用機(jī)制在該技術(shù)中得到了淋漓盡致的應(yīng)用，時隙方式能夠有效分配不同業(yè)務(wù)端口的數(shù)據(jù)至各個種子通道。

2.3 段路由技術(shù)

段路由（SR）技術(shù)屬于源路由技術(shù)，SR-TP 以及SR-BE 均包含在該技術(shù)中。能夠?qū)P-MPLS網(wǎng)絡(luò)的能力進(jìn)行最大化的優(yōu)化，對網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性進(jìn)行大大的改善，且為TE 和FRP 功能的實現(xiàn)掃清障礙。

2.4 超低時延技術(shù)

光纖和設(shè)備是整個承載網(wǎng)絡(luò)之中時延產(chǎn)生的主要來源。光傳輸?shù)木嚯x主要影響的是業(yè)務(wù)端到端傳輸?shù)臅r延。通常來說，僅僅光纖這一設(shè)備，就就可能導(dǎo)致高達(dá)70%左右的時延。因此縮短傳輸距離則是提升網(wǎng)絡(luò)運行效率的重要措施。

3 5G 承載網(wǎng)的組網(wǎng)方案

5G 無限接入網(wǎng)和核心網(wǎng)能否得以正常運行，首要條件就是5G 承載網(wǎng)絡(luò)。而調(diào)度、保護(hù)和管理等三大功能則是5G 承載網(wǎng)絡(luò)的核心所在，其不僅可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間更好的連接，還可以有效改善整體網(wǎng)絡(luò)性能。同時，轉(zhuǎn)發(fā)平面、協(xié)同管控、同步網(wǎng)等也是整個5G 承載網(wǎng)絡(luò)的重要構(gòu)成要素，其可以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的切片服務(wù)，針對多樣化的網(wǎng)絡(luò)均可適用。而5G 承載網(wǎng)絡(luò)所具備的切片功能，也同樣受制于終端、無線、承載和核心網(wǎng)等各方要素。只有端對端的協(xié)同管控能力得以發(fā)揮，才能夠更好的實現(xiàn)切片服務(wù)，掃清一切阻礙切片服務(wù)的障礙，為各項業(yè)務(wù)的順利進(jìn)行提供便利。

3.1 轉(zhuǎn)發(fā)平面實現(xiàn)分層組網(wǎng)架構(gòu)與多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載功能

5G 承載網(wǎng)絡(luò)功能的良好發(fā)揮離不開轉(zhuǎn)發(fā)平面的重要作用，在端到端分層組網(wǎng)架構(gòu)的作用下，實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的切換。諸如城域和省內(nèi)干線等，接入、匯聚、核心層位于城域網(wǎng)絡(luò)中，且接入層主要按照環(huán)形組網(wǎng)，匯聚層和核心層能夠和其互通，抑或運用雙上聯(lián)組網(wǎng)的辦法，需要結(jié)合光纖資源進(jìn)行進(jìn)一步的明確。針對差異化的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)而言，能夠?qū)⒏鞣N管道隔離技術(shù)集成在承載網(wǎng)絡(luò)中，以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接作用，確?？蛻舻牟煌瑯I(yè)務(wù)均能正常高效處置。

3.2 管理控制平面需支持統(tǒng)一管理、協(xié)同控制及智能運維能力

控制平面通過SDN 架構(gòu)的管控，同時業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源等也可以借助管理控制平面來進(jìn)行靈活配置。在多層多域管理信息模型中，統(tǒng)一管理可以實現(xiàn)集中管控各個域的多層網(wǎng)絡(luò)。各個業(yè)務(wù)、各個網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)監(jiān)測可以借助智能運維能力來實現(xiàn)，以此來對流量、故障、時延等進(jìn)行監(jiān)控。

3.3 5G 同步網(wǎng)應(yīng)滿足基本業(yè)務(wù)和協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求

5G 承載網(wǎng)絡(luò)的另一大重要內(nèi)容就是同步網(wǎng)，其可以高效滿足基本業(yè)務(wù)的同步進(jìn)行。（1）支撐基本業(yè)務(wù)同步需求：將高精度時鐘源（PRTC/ePRTC）安裝在城域的核心節(jié)點上，也就是省內(nèi)骨干的交匯節(jié)點位置，已實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)高精度的同步傳輸，端到端的同步可以達(dá)到±1.5μs。（2）協(xié)同業(yè)務(wù)高精度同步：將小型化的增強(qiáng)型的BITS 設(shè)備下沉部署到不同業(yè)務(wù)場景中，借助跳數(shù)控制，實現(xiàn)協(xié)同業(yè)務(wù)百納秒的高精度同步。（3）按照需求進(jìn)行高精度同步組網(wǎng)：針對新建5G 承載網(wǎng)絡(luò)，端到端的300ns 量級別的目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)同步地面組網(wǎng)。

4 結(jié)束語

總之，隨著5G 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展，5G 承載網(wǎng)絡(luò)方案必不可少。轉(zhuǎn)發(fā)面、管理控制面和同步網(wǎng)為5G 承載網(wǎng)絡(luò)的核心要素。隨著5G 網(wǎng)規(guī)模試點的全面鋪開，5G 承載組網(wǎng)方案必將更加豐富化，從而更好的推動5G 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實踐。