5G時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略探討

張東林

摘 要：基于目前所現(xiàn)存的傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，針對(duì)怎樣逐漸滿足5G時(shí)代的業(yè)務(wù)發(fā)展需求的問題，該文首先就目前運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀展開了具體的分析，并基于此重點(diǎn)探討了PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)的地址尋找能力、負(fù)荷動(dòng)態(tài)均衡承擔(dān)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)演化改進(jìn)的局限性等多個(gè)方面的內(nèi)容，最終提出了調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)局部數(shù)據(jù)采取優(yōu)化處理以及提升設(shè)備功能等方式來處理5G網(wǎng)絡(luò)所需應(yīng)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)承載問題。

關(guān)鍵詞：5G時(shí)代 傳輸網(wǎng)絡(luò) 建設(shè)策略 PTN

中圖分類號(hào)：TP929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（a）-0095-02

相較于目前主流的4G網(wǎng)絡(luò)而言，5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率更高，而要對(duì)其實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用就目前所現(xiàn)有的5G網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)資源還相差甚遠(yuǎn)，對(duì)此必須要擴(kuò)大新的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)地址，從而達(dá)到超高密度的部署。作為數(shù)據(jù)搭載工具，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求必將更為嚴(yán)苛。目前國(guó)內(nèi)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商大多仍是由SDH所發(fā)展演變而來，其過度注重網(wǎng)絡(luò)QoS，而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則大多選用的是縱向式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的開放程度嚴(yán)重不足，使得網(wǎng)絡(luò)在后期優(yōu)化及升級(jí)擴(kuò)建之時(shí)成本過高，建設(shè)周期較長(zhǎng)，很難滿足5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)需求。該文重點(diǎn)就目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商所現(xiàn)存的傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征同時(shí)結(jié)合了主要的傳輸技術(shù)展開了深入討論與交流，就5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商PTN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略展開了具體的分析與探討。

1 PTN運(yùn)營(yíng)商傳輸現(xiàn)狀

目前PTN運(yùn)營(yíng)商的在建傳輸設(shè)備大多為OTN與PTN，其中存量設(shè)備大多為SDH與DWDM。這當(dāng)中LTE業(yè)務(wù)主要是基于OTN與PTN所共同承載，CMNET和IP承載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等相關(guān)信息通常是經(jīng)由OTN所承載。在本地網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備之中主要包括了城域核心層、骨干層、接入層，以及地域骨干層。

2 兩種傳輸技術(shù)的主要特點(diǎn)及優(yōu)劣分析

2.1 PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)

當(dāng)前，絕大多數(shù)的運(yùn)營(yíng)商LTE網(wǎng)絡(luò)均通過PTN所承載。為了滿足對(duì)QoS網(wǎng)絡(luò)的有效保障，在PTN網(wǎng)絡(luò)之中整體應(yīng)用了MPLS-TP技術(shù)。在具體的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，此項(xiàng)技術(shù)能夠有效地確保在QoS方面起到良好的應(yīng)用成效，然而伴隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增大，同時(shí)也會(huì)發(fā)生一些潛在的問題情況，在針對(duì)這些問題進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)MPLS-TP進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

MPLS-TP是一類基于連接的分組交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其主要存在以下幾項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)：

（1）應(yīng)用MPLS標(biāo)簽來替代路徑，節(jié)省了MPLS信用命令以及繁雜的IP功能。

（2）能夠同時(shí)支持對(duì)多業(yè)務(wù)進(jìn)行承載，可同時(shí)獨(dú)立存在于客戶及控制層面，還能夠應(yīng)用運(yùn)行在各類物理層技術(shù)當(dāng)中。

（3）具有十分強(qiáng)力的數(shù)據(jù)傳輸性能，且十分安全、可靠。

2.2 IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)

此項(xiàng)技術(shù)最早是由IETF所提出，具有十分完備的標(biāo)準(zhǔn)文檔信息。同時(shí)這一技術(shù)也是基于交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)之上所發(fā)展演變而來，絕大部分是基于傳統(tǒng)路由器亦或是交換機(jī)的基礎(chǔ)之上所改進(jìn)而來，具有十分優(yōu)秀的互通能力。IP在針對(duì)QoS的保障方面只能夠盡力爭(zhēng)取，IPRAN為了確保其內(nèi)部當(dāng)中的QoS，在具體的網(wǎng)絡(luò)組建過程中選用了Diff-Serv技術(shù)。

傳統(tǒng)的Int-Serv和Diff-Serv所不同的是其主要是以資源預(yù)留協(xié)議為協(xié)議機(jī)制，在針對(duì)每一項(xiàng)需進(jìn)行處理的QoS數(shù)據(jù)流之中，于每個(gè)路由器當(dāng)中予以相應(yīng)的資源預(yù)留，從而滿足于端口到端口QSs業(yè)務(wù)的對(duì)接，在Int-Serv網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對(duì)較小時(shí)，應(yīng)用起來較為良好。此兩項(xiàng)技術(shù)最為根本性的差異即為其并非針對(duì)每一項(xiàng)業(yè)務(wù)流在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)之上均采取了網(wǎng)絡(luò)資源配置預(yù)留，而是將具有相類似要求的業(yè)務(wù)組自動(dòng)劃歸為一種類型，以每一種類型為單位來實(shí)現(xiàn)對(duì)QSs的保障。相較于Int-Serv而言，Diff-Serv最為明顯的優(yōu)勢(shì)特性即為降低了對(duì)于信用指令的依賴性，由此也便有效地規(guī)避了因軟狀態(tài)周期改變而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)損耗的加重。此外，其并不完全需要絕對(duì)的端口對(duì)接QoS保障，因此在一個(gè)十分龐大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中，便可有效地采取化整為零的策略來實(shí)施管理，并最終達(dá)成對(duì)用戶接口QoS的保障。

2.3 兩種傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣分析

2.3.1 PTN優(yōu)劣勢(shì)分析

PTN的優(yōu)勢(shì)主要是QoS的性能較好，適配能力也較為優(yōu)異。

PTN的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩方面：

第一，PTN所選用的MPLS-TP技術(shù)在被應(yīng)用到接入層時(shí)沒有明顯的技術(shù)性優(yōu)勢(shì)。此項(xiàng)技術(shù)是一類二層隧道技術(shù)，單條隧道對(duì)應(yīng)一個(gè)LSP。若單個(gè)LTE基站所對(duì)應(yīng)單條LSP，則在某一本地網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中大量的LTE基站也將對(duì)應(yīng)相應(yīng)的LSP，并且還需進(jìn)行手工配置，因此工作量極大。

第二，不滿足于網(wǎng)絡(luò)扁平化的發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)由基站PTN設(shè)備發(fā)起路由，再途經(jīng)本地PTN傳輸設(shè)備、匯聚、骨干以及核心設(shè)備之后，最終經(jīng)過骨干PTN落入LTE核心網(wǎng)絡(luò)元件，整體網(wǎng)絡(luò)采用由上至下的多層煙囪結(jié)構(gòu)，會(huì)使得組網(wǎng)靈活性較差，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的廠家依賴等諸多負(fù)面影響。

2.3.2 IPRAN優(yōu)劣勢(shì)分析

IPRAN的優(yōu)勢(shì)特性即為適配能力較強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠完全滿足于扁平化的發(fā)展趨勢(shì)。

而其劣勢(shì)則主要體現(xiàn)在QoS相較于PTN略遜一籌，然而在應(yīng)用Diff-Serv技術(shù)之后，能夠有效地改善QoS性能的同時(shí)還可滿足于實(shí)際的運(yùn)營(yíng)需求，若選用化整為零的分片式管理方式則將極大地降低運(yùn)營(yíng)商的成本支出。

3 5G時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

3.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在早期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中通常會(huì)選用層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了符合IP化的趨勢(shì)發(fā)展特點(diǎn)，目前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸趨向于扁平化的方向發(fā)展。PTN的扁平化發(fā)展具有如下幾點(diǎn)好處：第一，能夠促使運(yùn)營(yíng)商降低對(duì)設(shè)備廠家的依賴；第二，大大降低設(shè)備的建設(shè)與維護(hù)成本，借助于優(yōu)化降低網(wǎng)絡(luò)層次來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的扁平化，其最為明顯的優(yōu)勢(shì)特性即為能夠有效降低對(duì)光纖資源的占用，尤其是在目前機(jī)房資源已經(jīng)完全沒有優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)狀下，降低節(jié)點(diǎn)投入便能夠十分有效地降低對(duì)機(jī)房的資金支出，大大節(jié)省費(fèi)用成本；第三，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目前現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面優(yōu)化，縮減網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)，提升PTN網(wǎng)絡(luò)帶寬。

3.2 技術(shù)革新，選用MPLS為骨干

在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層次實(shí)施重新規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)PTN設(shè)備采取功能升級(jí)建設(shè)。首先應(yīng)當(dāng)針對(duì)骨干網(wǎng)層以下停止采用MPLS，在骨干網(wǎng)絡(luò)層面保留MPLS。這主要是為了確保骨干網(wǎng)絡(luò)的IP傳輸質(zhì)量，相關(guān)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)大量應(yīng)用IETE成果，并為技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱?chǎng)景安排，同時(shí)綜合考慮公司LTE的特點(diǎn)，對(duì)LSP帶寬進(jìn)行合理規(guī)劃，針對(duì)LSP的配置采用高帶寬，從而確保骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的有效穩(wěn)定。

此外，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)城域網(wǎng)當(dāng)中所現(xiàn)有的PTN設(shè)備實(shí)施功能升級(jí)，并在公路協(xié)議當(dāng)中能夠同步支持RIP、BGP以及SOPF等相關(guān)路由協(xié)議。

4 結(jié)語

總而言之，在5G時(shí)代當(dāng)中為了能夠滿足于超高流量密度、連接密度以及移動(dòng)性等多個(gè)場(chǎng)景的同等化服務(wù)，并達(dá)到業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化需求，傳輸設(shè)備在未來一段時(shí)期內(nèi)將主要會(huì)朝向設(shè)備IP化以及網(wǎng)絡(luò)層次化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的邊界已經(jīng)愈發(fā)模糊，該文主要基于PTN運(yùn)營(yíng)商所現(xiàn)存的傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，向著5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)展開了具體的策略分析。

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