5G通信IPRAN綜合承載網(wǎng)絡(luò)研究

劉發(fā)舉

摘要：在現(xiàn)代化發(fā)展過程中，5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠順利實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，維持超高密度連接，按照3GPP標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)部署以及各種非獨(dú)立部署組網(wǎng)框架進(jìn)行系統(tǒng)分析，需要嚴(yán)格按照5G網(wǎng)絡(luò)承載需求，提出科學(xué)的承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)置方案，提高投資保障，為5G承載網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)發(fā)展提供有效支持和保障。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，針對(duì)URLLC低時(shí)延業(yè)務(wù)，可以應(yīng)用MEC邊緣計(jì)算，將BBU和MEC實(shí)施同址設(shè)計(jì)，進(jìn)一步滿足時(shí)延性要求。文章就此先分析了5G NGC核心網(wǎng)，隨后介紹了5G IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)需求和架構(gòu)方案，包括5G承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)置需求和5G IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：5G通信;IPRAN承載網(wǎng)絡(luò);架構(gòu)方案

立足于5G業(yè)務(wù)低時(shí)延、大帶寬等基礎(chǔ)性能指標(biāo)和后期業(yè)務(wù)需求狀態(tài)分析，面對(duì)5G技術(shù)承載，采取分組形式的5G形式的IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于綜合業(yè)務(wù)具有較強(qiáng)的承載能力，同時(shí)和當(dāng)下的IPRAN之間具有良好兼容性，能夠進(jìn)行逐步推演，促進(jìn)3G、4G、5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)之間實(shí)現(xiàn)融合承載。

一、5G NGC核心網(wǎng)分析

基于聯(lián)合組網(wǎng)條件下，選擇應(yīng)用面向5G系統(tǒng)的新型NGC核心網(wǎng)過程中，需要針對(duì)原本LTE基站實(shí)施全面升級(jí)，才能順利和NGC核心網(wǎng)連接。結(jié)合控制面的信令流方式，可以針對(duì)不同種類組網(wǎng)架構(gòu)實(shí)施細(xì)致劃分。具體如下圖a所示，該種連接方式屬于3GPP下的4/4a方式，利用gNB基站充當(dāng)控制面連接方式，而下圖b核心網(wǎng)架構(gòu)場景也是3GPP定義下的7/7a組網(wǎng)方法，上述模式也是通過ELTEENB基站充當(dāng)控制面銜接部件[1]。

二、5G IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)需求和架構(gòu)方案

（一）5G承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)置需求

在5G時(shí)代背景下，誕生了各種全新業(yè)務(wù)需求，比如eMBB、智能駕駛、VR/AR、mMTC等。當(dāng)下業(yè)界內(nèi)關(guān)于5G組網(wǎng)模式和技術(shù)都處于技術(shù)驗(yàn)證和集中探討階段。而5G通信網(wǎng)屬于某種多業(yè)務(wù)統(tǒng)一、復(fù)雜融合業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，尤其是各種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、多種SDN和大寬帶技術(shù)應(yīng)用，對(duì)于原本的IP RAN承載網(wǎng)提出較高要求，主要可以從以下幾種層面體現(xiàn)出來：第一是流量歸屬出現(xiàn)明顯變化，回傳協(xié)同需求較為突出，和4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該通過移動(dòng)邊緣計(jì)算部署滿足全新業(yè)務(wù)部署需求。第二是全面統(tǒng)一大寬帶流量需求和融合承載需求，網(wǎng)絡(luò)管道的統(tǒng)計(jì)服用多歸屬特征需求較為突出，任意技術(shù)商用模式和發(fā)展，需要立足于投資效益和建設(shè)成本等方面進(jìn)行集中考慮，同時(shí)還需要考慮網(wǎng)絡(luò)迭代發(fā)展特征和技術(shù)兼容性，針對(duì)5G承載網(wǎng)絡(luò)要求，3GPP提出4、5G一張網(wǎng)，形成統(tǒng)一承載方案，最終形成5G NSA組網(wǎng)架構(gòu)。

第三是全新業(yè)務(wù)需求，對(duì)于低時(shí)延、大帶寬和5G新業(yè)務(wù)等需求，為了進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，支持系統(tǒng)對(duì)多歸屬進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用，這也是開展建網(wǎng)工作的前提條件。第四是5G某些核心功能開始出現(xiàn)下移趨勢(shì)，可以聯(lián)系相關(guān)業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)按需部署，為此要把三層IP層為基礎(chǔ)的各項(xiàng)功能轉(zhuǎn)移至匯聚層，除此之外，還可以合理融入SDN新式路由技術(shù)，全面提高整體路由效率，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)智能性[2]。

5G架構(gòu)創(chuàng)新特征較為突出，需要承載網(wǎng)進(jìn)行全面支持，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以SDN技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)一步分離轉(zhuǎn)發(fā)和控制功能，通過網(wǎng)絡(luò)邏輯切片方法還能夠支持云化業(yè)務(wù)、低時(shí)延業(yè)務(wù)、云化業(yè)務(wù)、前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理，進(jìn)一步滿足5G端到端的多種形式業(yè)務(wù)承載需求。

（二）5G IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

處于5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，BBU被進(jìn)一步分成DU和CU兩種功能實(shí)體，如果CU和DU功能實(shí)體依然是以合作設(shè)置部署模式為主，可以直接將網(wǎng)絡(luò)簡單分成前傳與回傳。假如對(duì)兩種功能實(shí)體按照分社場景實(shí)施部署，業(yè)界對(duì)于承載網(wǎng)劃分工作更為細(xì)致，具體可以把網(wǎng)絡(luò)簡單分為三段。

第一是前傳網(wǎng)絡(luò)，處于5G時(shí)代下，RRU-DU之間定義成前傳網(wǎng)絡(luò)，前傳主要從CPRI朝著eCPRI發(fā)展演變，可以進(jìn)一步滿足較大寬帶要求。第二是回傳網(wǎng)絡(luò)，處于特定組網(wǎng)形態(tài)下，把CU至5G核心網(wǎng)CN對(duì)應(yīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)定義成回傳，假如CU云化部署，則CU帶寬主要有DU管理數(shù)量所決定，回傳網(wǎng)于組網(wǎng)設(shè)備和流量設(shè)備中都擁有良好收斂性。

第三是中傳網(wǎng)絡(luò)或二級(jí)前傳網(wǎng)絡(luò)，無線業(yè)務(wù)云化中，CU和DU全面分離，針對(duì)中傳網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)可靠性和帶寬性要求同樣很夠，而相關(guān)收斂特征和回傳網(wǎng)絡(luò)相同，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合回傳網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)特性，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)考慮，所以立足于承載技術(shù)層面分析，IPRAN網(wǎng)絡(luò)中傳和回傳承載之間的差異幾乎沒有，同時(shí)因?yàn)镃U不但能夠于DU實(shí)體中進(jìn)行部署，還可以實(shí)施集中云化部署，為了進(jìn)一步進(jìn)化運(yùn)維模式，中傳可以和回傳共同承載組網(wǎng)，不需要單獨(dú)組建中傳網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層次。假如單純新建獨(dú)立行使傳輸網(wǎng)絡(luò)迎合5G通信承載要求，便會(huì)進(jìn)一步增加原有承載網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，無法順利兼容，浪費(fèi)原有投資資源，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難度。此外，處于VOLTE尚未全面普及條件下，傳統(tǒng)模式下的語音通話業(yè)務(wù)依然是以2G和3G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。中國電信4G承載網(wǎng)絡(luò)便是IPRAN技術(shù)，所以只需針對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)能力實(shí)施優(yōu)化升級(jí)即可。

三、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)下在實(shí)際應(yīng)用發(fā)展中，IPRAN技術(shù)可以提供可靠的支持保障，在具體實(shí)踐應(yīng)用過程中，因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)特征，能夠確保網(wǎng)絡(luò)兼容性和穩(wěn)定性。所以該項(xiàng)技術(shù)在后期網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用中依然存在客觀空間，需要對(duì)現(xiàn)存問題進(jìn)行合理應(yīng)對(duì)，研究者需要不斷強(qiáng)化研究力度，使網(wǎng)絡(luò)傳輸能夠維持最佳運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]許煒鵬.5G通信IPRAN綜合承載網(wǎng)絡(luò)方案分析[J].數(shù)字通信世界，2021（02）：130-131.

[2]況璟，朱詩峣.5G通信IPRAN綜合承載網(wǎng)絡(luò)方案的研究[J].中國新通信，2019，21（03）：73.

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