5G移動(dòng)光前傳網(wǎng)低時(shí)延保障方案

洪東輝 尹艷中 李明

1引言

隨著5G通信技術(shù)的快速發(fā)展，接入網(wǎng)呈現(xiàn)出多樣化、寬帶化的趨勢(shì)，對(duì)融合接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的資源智能管控提出了新的需求。針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)超低時(shí)延的業(yè)務(wù)需求，本文基于分層智能邊緣節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)提出了一種利用SDN技術(shù)通過(guò)少量網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)流量卸載，從而降低5G移動(dòng)光前傳網(wǎng)時(shí)延。

25G移動(dòng)光前傳網(wǎng)低延時(shí)的解決方案

為了減少移動(dòng)光前傳網(wǎng)的帶寬壓力并提供業(yè)務(wù)的低時(shí)延保障。本文基于SDN的分層邊緣云移動(dòng)光前傳網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和流量卸載，提出3種降低時(shí)延的方案，如圖1所示。

圖1分層智能邊緣節(jié)點(diǎn)移動(dòng)光前傳網(wǎng)流量卸載方案

2.1采用優(yōu)先級(jí)策略降低重要業(yè)務(wù)時(shí)延

在5G移動(dòng)光前傳網(wǎng)中部署云計(jì)算資源從而形成一個(gè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，將它作為智能邊緣節(jié)點(diǎn)，也叫邊緣云。在移動(dòng)接入網(wǎng)中，將MEC安置在更靠近用戶(hù)的RRUs/ONUs處，提供高質(zhì)量的分布式云計(jì)算和存儲(chǔ)，并優(yōu)先處理時(shí)延更敏感的業(yè)務(wù)，同時(shí)減少邊緣云和光前傳鏈路上的負(fù)載。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心依據(jù)各種業(yè)務(wù)所需時(shí)延不同的特點(diǎn)，將暫時(shí)無(wú)法處理的用戶(hù)置于隊(duì)列中等待資源空閑接入，從而更有效率地降低中斷率或呼叫阻塞率，同時(shí)利用自適應(yīng)速率調(diào)控策略在業(yè)務(wù)用戶(hù)發(fā)生擁塞時(shí)，根據(jù)用戶(hù)調(diào)度優(yōu)先級(jí)和配置預(yù)調(diào)度策略以及重傳等方式降低業(yè)務(wù)時(shí)延。

2.2本地化業(yè)務(wù)流量卸載直接卸載降低時(shí)延

在分層智能邊緣節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)的各層中，移動(dòng)邊緣計(jì)算和邊緣云的大規(guī)模協(xié)作組網(wǎng)是由位于上層的邊緣云網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)上層控制器實(shí)現(xiàn)各個(gè)分層邊緣的高效率協(xié)作和部署。同時(shí)，無(wú)線移動(dòng)接入網(wǎng)中的各個(gè)小型基站設(shè)備可以用作連接移動(dòng)邊緣計(jì)算和用戶(hù)設(shè)備的聚合器。移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)中，EC和MEC設(shè)備可以提供云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)，也可以負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的通信。通過(guò)移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)的上層SDN控制器管控，將本地化的業(yè)務(wù)流量直接卸載到MEC中，并在MEC中進(jìn)行處理，這樣就不再需要通過(guò)前傳網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至CO甚至城域核心網(wǎng)段，避免了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的“南北向”通信，不僅可以減低前傳帶寬的占用，還可以降低業(yè)務(wù)時(shí)延。

2.3物理架構(gòu)上分層部署控制器降低時(shí)延

邊緣云移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)中各個(gè)網(wǎng)段之間不僅可以通過(guò)多SDN控制器協(xié)作來(lái)控制和管理，而且可以使各個(gè)網(wǎng)段之間相互分離從而形成獨(dú)立的管理域。網(wǎng)絡(luò)在物理架構(gòu)上將多個(gè)SDN控制器以分層的方式進(jìn)行部署，而邏輯架構(gòu)上通過(guò)集中的方式體現(xiàn)。位于傳統(tǒng)核心云的父SDN控制器和位于各個(gè)管理域的分布式EC/MEC的子SDN控制器構(gòu)成用于分層邊緣云流量卸載的SDN控制器，通過(guò)各個(gè)管理域中的EC/MEC控制器，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量卸載，進(jìn)而降低時(shí)延。

3結(jié)束語(yǔ)

為了減少前傳網(wǎng)的帶寬壓力，為5G通信提供業(yè)務(wù)的低時(shí)延保障，基于分層智能邊緣節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)光前傳網(wǎng)架構(gòu)，提出采用優(yōu)先級(jí)策略、本地化業(yè)務(wù)流量直接卸載以及物理架構(gòu)上分層部署控制器3種方式，通過(guò)流量的本地化處理，減少“南北向”通信的業(yè)務(wù)量，以及多SDN控制器協(xié)作完成分層邊緣云流量卸載的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和資源編排，減少移動(dòng)光前傳網(wǎng)的流量負(fù)載和端到端包時(shí)延，從而降低5G移動(dòng)光前傳網(wǎng)時(shí)延。