楊征 高欣

摘 ?要：5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推進(jìn)，將給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)創(chuàng)新的商業(yè)模式，如智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛、工業(yè)控制等應(yīng)用行業(yè)，為用戶(hù)提供毫秒級(jí)的端到端時(shí)延和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證。面向5G業(yè)務(wù)的承載思路是基于IP/RAN的承載技術(shù)方案，現(xiàn)承載網(wǎng)擴(kuò)容和增強(qiáng)型演進(jìn)策略實(shí)現(xiàn)4G/5G共同承載，因此該文將研究面向5G業(yè)務(wù)的IP/RAN承載思路探討。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò) ?4G/5G ?承載 ?IP/RAN

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（c）-0028-02

移動(dòng)支付、網(wǎng)銀支付、美團(tuán)APP、抖音小視頻、美圖秀秀等各大互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)娛樂(lè)網(wǎng)站均在4G網(wǎng)絡(luò)中可流暢應(yīng)用，而第五代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（5G）集寬帶視頻和數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)無(wú)線(xiàn)蜂窩互聯(lián)網(wǎng)的三合一網(wǎng)絡(luò)，適用于特定的工作環(huán)境中，所以，4G/5G在當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中共同發(fā)展和相互協(xié)作，已成為當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)。為了能夠更好地優(yōu)化用戶(hù)在4G/5G之間的體驗(yàn)性和流暢性，4G/5G核心網(wǎng)應(yīng)具備互操作以達(dá)到協(xié)同辦公。在4G/5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存發(fā)展中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)基站同站址將是一個(gè)普遍可見(jiàn)的現(xiàn)象，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，最佳的承載思路是依據(jù)4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型演進(jìn)，通過(guò)共用一款承載網(wǎng)來(lái)達(dá)到4G/5G共同承載的目的。當(dāng)前，面向5G業(yè)務(wù)的承載思路是基于IP/RAN的承載技術(shù)方案，從而現(xiàn)承載網(wǎng)擴(kuò)容和增強(qiáng)型演進(jìn)策略實(shí)現(xiàn)4G/5G共同承載，所以該文將研究面向5G業(yè)務(wù)的IP/RAN承載思路探討。

1 ?IP/RAN承載技術(shù)介紹

IP/RAN承載技術(shù)通常包含網(wǎng)絡(luò)保護(hù)策略、多進(jìn)程策略以及分區(qū)域策略等，其中無(wú)連接技術(shù)因能很好地解決規(guī)模組網(wǎng)問(wèn)題而被最為廣泛地應(yīng)用。分區(qū)域技術(shù)是指利用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，借助與動(dòng)態(tài)正相反的現(xiàn)實(shí)，優(yōu)化規(guī)模組網(wǎng)的難題。同時(shí)，不僅可以采用動(dòng)態(tài)的方式，而且也可以采用靜態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)控制產(chǎn)生問(wèn)題的概率性。當(dāng)前IPRAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠很好地保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)?？紤]到IP/RAN技術(shù)與其他技術(shù)之間的差異主要是集中在服務(wù)質(zhì)量方面上，因此可認(rèn)為是保護(hù)制度。起初的IP/RAN技術(shù)起步于路由器生產(chǎn)廠商，但數(shù)據(jù)流量在被運(yùn)營(yíng)商很好地改進(jìn)后，之前簽訂的技術(shù)協(xié)議也被重新進(jìn)行了修訂。結(jié)合路由與系統(tǒng)控制協(xié)議，IP/RAN技術(shù)具備數(shù)據(jù)間的有效轉(zhuǎn)換。同時(shí)，與路由器相關(guān)的技術(shù)協(xié)議均采用承載技術(shù)，共同構(gòu)成IP/RAN承載技術(shù)接口。

2 ?5G承載網(wǎng)絡(luò)的部署需求分析

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推進(jìn)，將給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)創(chuàng)新的商業(yè)模式，如智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛、工業(yè)控制等應(yīng)用行業(yè)，為用戶(hù)提供毫秒級(jí)的端到端時(shí)延和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證。當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正處于初步探討以及技術(shù)試驗(yàn)測(cè)試期，5G網(wǎng)絡(luò)是一款集業(yè)務(wù)多元化統(tǒng)一承載、傳輸速率快，低功耗、低延時(shí)、低成本等于一體的網(wǎng)絡(luò)，因此在對(duì)現(xiàn)有的IP/RAN承載網(wǎng)的基礎(chǔ)上應(yīng)提出更加嚴(yán)格的要求，主要表現(xiàn)為：（1）移動(dòng)流量歸屬改變較大以及回傳協(xié)同需求突增。與4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比較而言，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需采用移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC，Mobile Edge Computing）實(shí)現(xiàn)新型業(yè)務(wù)的需求。（2）5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)統(tǒng)一承載網(wǎng)、組網(wǎng)靈活性、時(shí)延低、帶寬大和系統(tǒng)容量高等方面的需求較高，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)管道需統(tǒng)計(jì)復(fù)用多歸屬的需求較大， 5G網(wǎng)絡(luò)成本投資和運(yùn)營(yíng)收益、5G網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)兼容性和迭代式重新發(fā)展等方面也應(yīng)進(jìn)行綜合考慮。針對(duì)5G承載網(wǎng)技術(shù)需求，3GPP提出了一種基于5G/NSA組網(wǎng)的4G/5G統(tǒng)一承載方案。（3）創(chuàng)新與智能化的業(yè)務(wù)需求。針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)組網(wǎng)靈活性、時(shí)延低、帶寬大和系統(tǒng)容量高等方面的需求，通過(guò)使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用多歸屬以提高5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活配置和寬帶利用率。（4）5G承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，考慮日常通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)，將基于三層（IP層）的功能集中在匯聚層，并且也可采納基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的新型路由技術(shù)，如IP/MPLS、SDN/NFV等以增加路由的運(yùn)行效率，提高5G技術(shù)的智能程度。（5）5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架要求得到承載網(wǎng)的技術(shù)支持。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信控制及轉(zhuǎn)發(fā)功能，并通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)邏輯切片的技術(shù)為智能云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等提供平臺(tái)，為中傳網(wǎng)絡(luò)和回傳網(wǎng)絡(luò)提供技術(shù)支撐，以適應(yīng)5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。

3 ?面向5G業(yè)務(wù)的IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案研究

在5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)里，基帶處理單元（Building Base band Unit，BBU）由CU（集中單元）和DU（分布單元）兩部分功能組成。當(dāng)集中單元和分布單元使用合設(shè)的網(wǎng)絡(luò)部署方案，通信網(wǎng)絡(luò)即可易分解為回傳與前傳。當(dāng)集中單元和分布單元使用分設(shè)的網(wǎng)絡(luò)部署方案時(shí)，應(yīng)需對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更加詳細(xì)的劃分，可把承載網(wǎng)絡(luò)劃分成3個(gè)部分，其分別為前傳網(wǎng)絡(luò)、回傳網(wǎng)絡(luò)、中傳網(wǎng)絡(luò)三部分。（1）前傳網(wǎng)絡(luò)。在5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，基帶單元和射頻單元分離（RRU）與布單元之間為承載網(wǎng)的前傳網(wǎng)絡(luò)，其從通用公共無(wú)線(xiàn)接口CPRI向eCPRI進(jìn)行演進(jìn)，可以很好地實(shí)現(xiàn)大帶寬的業(yè)務(wù)需求。（2）回傳網(wǎng)絡(luò)。在5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，將集中單元至5G技術(shù)核心網(wǎng)CN間的通信網(wǎng)絡(luò)劃分為前傳網(wǎng)絡(luò)。若集中單元采用云化的方案（SaaS模式），那么集中單元的帶寬主要由管理分布單元數(shù)目所決定。回傳網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)設(shè)備及流量中均能很好地進(jìn)行收斂。（3）中傳網(wǎng)絡(luò)（也被定義為二級(jí)前傳網(wǎng)絡(luò)），開(kāi)放的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)化，集中單元和分布單元分離。該階段的中傳網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性以及帶寬有很大的要求，同時(shí)，中傳網(wǎng)絡(luò)和回傳網(wǎng)絡(luò)的收斂特性相似。在面向5G業(yè)務(wù)的IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案研究中應(yīng)根據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，所以在5G網(wǎng)絡(luò)的IP/RAN承載網(wǎng)其回傳網(wǎng)和中傳網(wǎng)承載并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別。同時(shí)集中單元不僅能夠采用SaaS模式部署，也能夠在分布單元設(shè)備中進(jìn)行部署?？紤]網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的簡(jiǎn)單化，回傳網(wǎng)絡(luò)和中傳網(wǎng)絡(luò)可統(tǒng)一承載組網(wǎng)，并不需要對(duì)中傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)，避免IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)層次的增加。

考慮到5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)組網(wǎng)靈活性、時(shí)延低、帶寬大和系統(tǒng)容量高等方面的需求較高，因此面向5G業(yè)務(wù)的承載思路可利用分組化的IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)，綜合業(yè)務(wù)的承載功能較高，同時(shí)和當(dāng)前的IP/RAN實(shí)現(xiàn)兼容，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的漸漸演進(jìn)，從而達(dá)到4G/5G業(yè)務(wù)共同承載的目的。

4 ?結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正處于初步探討以及技術(shù)試驗(yàn)測(cè)試期，5G網(wǎng)絡(luò)是一款集業(yè)務(wù)多元化統(tǒng)一承載、傳輸速率快，低功耗、低延時(shí)、低成本等于一體的網(wǎng)絡(luò)，因此在對(duì)現(xiàn)有的IP/RAN承載網(wǎng)的基礎(chǔ)上應(yīng)提出更加嚴(yán)格的要求。該文首先對(duì)IP/RAN技術(shù)進(jìn)行了介紹，進(jìn)而對(duì)5G承載網(wǎng)絡(luò)的部署需求進(jìn)行了分析，分別為移動(dòng)流量歸屬改變較大以及回傳協(xié)同需求突增、5G網(wǎng)絡(luò)成本投資和運(yùn)營(yíng)收益、創(chuàng)新與智能化的業(yè)務(wù)需求等。在此基礎(chǔ)上面向5G業(yè)務(wù)的IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案研究，對(duì)承載網(wǎng)的前傳網(wǎng)絡(luò)、回傳網(wǎng)絡(luò)、中傳網(wǎng)進(jìn)行介紹，并提出采用分組化的IP/RAN承載網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的承載，與當(dāng)前的IP/RAN實(shí)現(xiàn)兼容，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的漸漸演進(jìn)，從而達(dá)到4G/5G業(yè)務(wù)共同承載的目的。

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