PTN傳輸承載網(wǎng)絡(luò)及5G建設(shè)策略研究

甘康寧

摘要：當(dāng)前PTN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是各集團(tuán)和家庭中最為常見的4G支撐網(wǎng)絡(luò)。PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)直接影響了4G用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用感知。隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的極致追求，5G網(wǎng)頁將要面向千家萬戶，而主流的PTN網(wǎng)還存在著路由轉(zhuǎn)發(fā)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)等多方面的不足。想要能夠承載5G網(wǎng)的發(fā)展，必然要要對(duì)PTN網(wǎng)進(jìn)行改造。未來5G網(wǎng)承載的信息更多，PTN網(wǎng)面臨著技術(shù)上的演進(jìn)問題。本文就PTN傳輸承載網(wǎng)絡(luò)及5G建設(shè)策略研究展開討論。

關(guān)鍵詞：PTN網(wǎng) 5G建設(shè) 傳輸承載網(wǎng)絡(luò)

引言：SG指的是第五代移動(dòng)通訊技術(shù)，在SG前還有2G，3G，4G等通訊技術(shù)，這些通訊技術(shù)之間的革新都是翻轉(zhuǎn)式的。5G將會(huì)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，它將擁有超越4G千倍的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力和速度。我們當(dāng)前所處的4G時(shí)代仍可稱為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。但SG時(shí)代將會(huì)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。我們的時(shí)代在不斷的改變。移動(dòng)通訊技術(shù)也必須要有一定的進(jìn)步。5G面臨著解決高速傳輸和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的問題。這個(gè)問題需要的是巨大的科技投入和研究投入。無論是全頻雙工還是D2D臨近服務(wù)以及整體網(wǎng)絡(luò)密集度的延伸都是非常復(fù)雜的技術(shù)，運(yùn)營商想要對(duì)新的通訊技術(shù)進(jìn)行運(yùn)營。那么傳輸體系也將面臨改革。當(dāng)前PTN網(wǎng)承載著眾多客戶的網(wǎng)絡(luò)信息運(yùn)輸?shù)葐栴}，在互聯(lián)網(wǎng)用戶承爆炸式增長的今天，我們也無法預(yù)知當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能否承載急急攀升的流量。如何在快速增長的用戶數(shù)量和急劇增長的流量壓力下，保障用戶的體驗(yàn)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的主要工作之一。

一、運(yùn)營商的傳輸現(xiàn)狀及發(fā)展歷程

我國主要運(yùn)營商有三個(gè)，分別是中國移動(dòng)，中國聯(lián)通和中國電信。雖然分屬不同的運(yùn)行商，但是其運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)是相同的。因此他們面臨的傳輸現(xiàn)狀以及幾十年來的發(fā)展歷程都幾乎是相同的。本文將以中國移動(dòng)為例分析當(dāng)前我國運(yùn)營商的傳輸現(xiàn)狀和發(fā)展歷程。

（一）運(yùn)營商傳輸現(xiàn)狀

中國移動(dòng)采用的是PTN運(yùn)營（其本質(zhì)和PTN網(wǎng)絡(luò)基本一致）。它將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三層，分為全國、省內(nèi)和本地三種。這也是在4G流量沒有進(jìn)行全國化之前流量分省內(nèi)和本地的原因。中國移動(dòng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸主要由SDH以及密集型光波復(fù)用DWDM承載，新建的設(shè)備主要由光傳送網(wǎng)OTN和PTN運(yùn)營。這個(gè)區(qū)分就是2/3G網(wǎng)以及4G網(wǎng)絡(luò)之間的差別。也就是說2/3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營體系和4G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營體系是不相同的，那么將來5G運(yùn)營體系也將不同。當(dāng)前。為了滿足5G的運(yùn)營需求，我國的各個(gè)運(yùn)營商正在逐漸關(guān)閉2/3G基站，減少一定的3G流量用戶，保證5G運(yùn)營的通暢性。通過上文我們可以看到，擁有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的只有OTN和PTN，它們是當(dāng)前數(shù)據(jù)流量傳輸?shù)闹饕\(yùn)營者，隨著流量應(yīng)用的急速增加。無法運(yùn)營流量的SDH以及DEDM將會(huì)逐漸退出歷史的舞臺(tái)。

（二）運(yùn)營商主要傳輸設(shè)備發(fā)展歷程

運(yùn)營商最早進(jìn)行傳輸?shù)氖请娫捄投绦诺葦?shù)字信息。也就是說運(yùn)營商最早是從PDH系統(tǒng)起步的，隨著科技的發(fā)展，研究的進(jìn)步，后來又漸漸增加了更多的設(shè)備傳輸系統(tǒng)。隨著其他附增業(yè)務(wù)的崛起，PDH的傳輸功率過慢，無法跟隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的需要，隨后逐漸落伍。而此時(shí)SDH技術(shù)被引入，它的運(yùn)輸功率要比PDH更快，業(yè)務(wù)承接也更多，使得整體網(wǎng)絡(luò)的性能得到了質(zhì)的提升。變比特業(yè)務(wù)出現(xiàn)之后。sDH的業(yè)務(wù)范圍達(dá)到了最廣的時(shí)刻。由于其高于PDH的靈活性和適配性被廣泛應(yīng)用到全國范圍內(nèi)。隨著傳輸承載進(jìn)入了PTN時(shí)代。此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)峰值，PTN以其完美的業(yè)務(wù)適配能力迅速占領(lǐng)市場。至此，運(yùn)營商主要傳輸設(shè)備發(fā)展用靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱藙?dòng)態(tài)。

（三）兩種傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣分析

當(dāng)前傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)4G承載主要有兩種方式。PTN以及IPRAN。PTN依賴的是MPLS技術(shù)，MPLS技術(shù)應(yīng)用的是分組網(wǎng)，可以提供二層業(yè)務(wù)，并可硬件升級(jí)的方式對(duì)三層協(xié)議進(jìn)行支持。而IPRAN則是更多的偏向于對(duì)用戶IP和個(gè)性化的滿足，IPRAN路由器直接承載各類IP業(yè)務(wù)，通過對(duì)偽線仿真技術(shù)的鑒別，保證用戶信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

傳輸網(wǎng)絡(luò)解決的是業(yè)務(wù)匹配的問題，面對(duì)當(dāng)前的傳輸環(huán)境，PTN展現(xiàn)了良好的性能，相對(duì)于QoS網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，PTN更為穩(wěn)定可靠。但是PTN所選用的MPLS-TP技術(shù)卻沒有明顯的技術(shù)性優(yōu)勢，每個(gè)LTE基站對(duì)應(yīng)的只是一個(gè)LSP，其中的工作量是我們無法預(yù)估的。由于無法滿足網(wǎng)絡(luò)的扁平化需求。使得網(wǎng)絡(luò)的靈活性差同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)廠家依賴等問題。

二、5G時(shí)代的傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

5G時(shí)代承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更多，對(duì)運(yùn)營商以及運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)都是一種技術(shù)上的挑戰(zhàn)。但是5G是勢不可擋的。當(dāng)前用戶數(shù)量已經(jīng)超過4G可承載范圍，需要更加穩(wěn)定和傳輸更快的通訊技術(shù)承載。5G的到來已經(jīng)是事實(shí)，運(yùn)營商應(yīng)當(dāng)對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)上的革新，推動(dòng)SG的發(fā)展。

（一）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

早期網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營為了符合IP化趨勢的發(fā)展會(huì)采用層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。簡單的來講，就是一個(gè)手機(jī)可同時(shí)運(yùn)營2/3G以及4G。這是為了滿足用戶的一種行為。但是隨著4G用戶的增多，2/3G用戶的減少，這樣的方式顯然成本更高，因此在后來的運(yùn)營過程中，2/3G基站就被逐漸關(guān)閉了。其次就是網(wǎng)絡(luò)的區(qū)分，最為明顯的是全國流量、省內(nèi)流量和本地流量的區(qū)分，上文中我們講到PTN運(yùn)營本身是分層的，但是隨著科技的發(fā)展以及流量的需求，PTN的運(yùn)營當(dāng)前已不再需要分層，當(dāng)前的運(yùn)營已經(jīng)逐漸趨于扁平化。當(dāng)然，這樣的扁平化是有好處的，第一它能夠減少運(yùn)營商對(duì)設(shè)備廠家的依賴.第二能夠明顯降低設(shè)備的維護(hù)和安裝成本，第三則是能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方面的優(yōu)化。這樣的優(yōu)勢對(duì)于運(yùn)營商和廠家都是一件利事。特別是在機(jī)房資源已經(jīng)完全沒有優(yōu)勢的今天，這樣的優(yōu)勢更加引人注目。

（二）技術(shù)革新。選用MPLS作為骨干

網(wǎng)絡(luò)的重新規(guī)劃。必定要對(duì)運(yùn)營進(jìn)行重組，那么在重組中，誰最能夠適應(yīng)即將到來的SG誰就能夠留下來。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新規(guī)劃其實(shí)就是對(duì)PTN設(shè)備進(jìn)行技術(shù)上的升級(jí)和維護(hù)。我們意識(shí)到MPLS在骨干層以上展現(xiàn)出良好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，然而在骨干層以下則難以發(fā)揮其優(yōu)勢，因此要對(duì)MPLS進(jìn)行層選。將骨干層以上的MPLS進(jìn)行保留，骨干層以下可直接進(jìn)行關(guān)閉。這樣做主要是為了保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸質(zhì)量，我們也意識(shí)到當(dāng)前運(yùn)營承載的傳輸夜里過大，而能夠緩解這些壓力的一部分骨干還停留在下層工作，既然無法發(fā)揮全部優(yōu)勢那么就進(jìn)行剪裁，保證整體網(wǎng)絡(luò)的精。技術(shù)層面，相關(guān)的移動(dòng)運(yùn)營商應(yīng)當(dāng)大量采用當(dāng)前在國內(nèi)盛行的IETE技術(shù)，IETE技術(shù)的成果我們有目共睹。直接進(jìn)行應(yīng)用或許不能很好的適應(yīng)。我們可以分析IETE的性能。結(jié)合它的特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱鼍耙?guī)劃。同時(shí)在使用這個(gè)技術(shù)時(shí)也應(yīng)當(dāng)考慮到公司本身LTE的特點(diǎn)。二者結(jié)合是否有矛盾處。要對(duì)LSP寬帶同時(shí)進(jìn)行規(guī)劃，保證各個(gè)運(yùn)營都在合理范圍內(nèi)。此外，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)城域網(wǎng)中所有的PTN設(shè)備進(jìn)行更行，使其能夠在公路網(wǎng)協(xié)議中同步支持RIP、BGP以及SOPF等相關(guān)路由協(xié)議。

三、結(jié)束語

綜上所述，5G時(shí)代要面臨的困難和技術(shù)革新要更多，除了要滿足用戶流量數(shù)據(jù)傳輸上的超快感，還要同時(shí)支持個(gè)性化以及多場景等同步服務(wù)。這樣的大功能意味著更多成本上的投入和當(dāng)前已有基站和運(yùn)營的革新，但是傳輸設(shè)備在未來生活中必然是要更新?lián)Q代的，與其被動(dòng)改變不如運(yùn)營商拿起勇氣自行改變。傳輸設(shè)備在未來的時(shí)期內(nèi)將會(huì)朝著設(shè)備IP化發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的界限將會(huì)逐漸模糊甚至消失，也許在未來，我們的通訊和數(shù)據(jù)之間都會(huì)采用同一種運(yùn)營方式。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通話已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)，我們相信技術(shù)在不斷進(jìn)步，5G在不斷朝我們奔來。