謝天 張新宇

摘要

通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的未來幾年，5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)是必然趨勢，網(wǎng)速將再一次實現(xiàn)飛躍性的提升。基于5G網(wǎng)絡(luò)的研究突破，勢必會與PTN技術(shù)發(fā)生著不可剝離的關(guān)系，PTN作為光傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具備巨大寬帶容量，是通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和研究無法避開的領(lǐng)域。本文從未來5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景方向展開，探討其中PTN技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】5G PTN技術(shù) PTN應(yīng)用

未來5G實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)突破必將滿足人們期待的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用期望，即高寬帶和低延時。為了滿足這樣的期望，5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)方向中應(yīng)用的PTN會有個明顯的移動趨向，朝著容量的擴大和組網(wǎng)靈活度的提升邁進。目前5G模擬應(yīng)用中，利用模型觀測網(wǎng)絡(luò)吞吐量，得出對應(yīng)寬帶的基本的性質(zhì)，并據(jù)此研究網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)暮诵牟?、聚集部和接入部方面的技術(shù)突破點。

1 未來5G技術(shù)應(yīng)用特征

在5G技術(shù)研究中提出C-RAN，即新型無線接入網(wǎng)架構(gòu)，是從目前集中化處理、協(xié)作式無線電和實時云計算架構(gòu)這三種基本技術(shù)原理的應(yīng)用上提設(shè)出來。具體是經(jīng)由集中化處理技術(shù)基站數(shù)縮減，降低能源耗費，取而代之的是協(xié)作式無線電技術(shù)和實時云計算架構(gòu)技術(shù)的聯(lián)合運用，執(zhí)行對應(yīng)同等的使用功能即網(wǎng)絡(luò)傳輸及其網(wǎng)絡(luò)操控，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。5G的研發(fā)將大大降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀?，同時大大提高網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)使用靈活度。5G網(wǎng)速最大能夠接近20gb/s，并且允許高低頻段全帶寬接入，使得具有巨大利用資源的高頻段能夠直接進行極高速度的近距離通信。

5G研發(fā)中對于C-RAN的應(yīng)用將給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式注入全新的能量，其中設(shè)備網(wǎng)的研發(fā)領(lǐng)域不得不要求PTN接入層在100gb/s環(huán)，大幅提升PTN寬帶。未來5G網(wǎng)速基本超過1gb/s，最大值接近20gb/s，所以對應(yīng)CIR和RIR將分別達到4gb/s和16gb/s。那么根據(jù)每個接入點6個基站，結(jié)合每個基站所能實現(xiàn)的最大網(wǎng)速20gb/s計算，接入部分的設(shè)備網(wǎng)速最大能達到40gb/s。同時5G技術(shù)下的基站數(shù)量在分布上更為緊密，所以核心部和聚集部的網(wǎng)組幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)T級。

2 PTN技術(shù)簡介

PTN從傳送部分和數(shù)據(jù)資源中衍生而出，其特別之處是少了IP層而多了開銷，保護環(huán)裝網(wǎng)組，PTN包括私人通信號碼personal telephone Number、私人通信網(wǎng)privatetelecommunication network、私人通信號碼private telecommunication Number、分組傳送網(wǎng)絡(luò)packet transport network。PTN在應(yīng)用上能夠承擔多個分組交換業(yè)務(wù)的雙向傳輸方式，能夠保護和恢復不同級別的傳輸業(yè)務(wù)。

PTN結(jié)合SDH組網(wǎng)將成為眼下主要的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)研發(fā)方向。PTN傳輸技術(shù)從點對點到端對端，逐步演化為眼下的PTN。PTN是基于SDH發(fā)展而來，很多方面優(yōu)化了SDH的不足之處，具備更強的業(yè)務(wù)適配性，通過IEIF的利用，可以使用三層靜態(tài)路由，通過次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。

PTN采用MPLS-TP實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)QOS的優(yōu)質(zhì)保障。MPLS-TP技術(shù)利用MPLS轉(zhuǎn)換路徑，節(jié)省MPLS和IP中繁瑣流程，同時可以搭建多項業(yè)務(wù)模式，避開了一般的受控區(qū)，大大增強了其傳輸性能。MPLS-TP結(jié)合了OAM，可以免去三層IP中很多非必須項目的處理工作。而PTN在QOS上具有更強的能力，同時適配性能也足夠保證正常使用。

3 基于5G的PTN演進

5G網(wǎng)絡(luò)時代的顯著特征即為低延時，必須要求站間的流量達到一個極高的占比，面對這一核心技術(shù)研發(fā)方向，三層網(wǎng)絡(luò)不得不發(fā)展形成大三層。目前4G應(yīng)用下的PTN尚且處于小三層網(wǎng)絡(luò)形式，處于域網(wǎng)走勢中的核心部，一般都是兩個間進行的處理橋接。在處理站間流量時，流程大體從接入后聚集，再橋接后，再聚集，最后再次接入，這中間涉及的流程較為繁瑣，且程耗大，導致網(wǎng)絡(luò)延時長。因此這種小三層的PTN網(wǎng)絡(luò)形式，對于目前4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于站間流量占比極低的情況下，還是非常適用的。另一方面，小三層PTN網(wǎng)絡(luò)形式都屬于靜態(tài)配置下，維護工作非常便捷。

那么未來5G技術(shù)下要求實現(xiàn)PTN網(wǎng)絡(luò)的大三層形式，則必須考慮到三層網(wǎng)絡(luò)的下移發(fā)展。開始階段，三層網(wǎng)絡(luò)下移，降到核心部，存在于核心部的要點聚集位置，將此位置用作橋接位置，從而直接節(jié)省了4G小三層PTN網(wǎng)絡(luò)形式中的單獨的橋接處。不過此時三層網(wǎng)絡(luò)所處的部位至下一個橋接處還是有很大的損耗。發(fā)展階段，三層網(wǎng)絡(luò)下移，直接降到一般聚集位置并將此位置用作橋接，流程直接成接入到聚集，再到接入，節(jié)省中間很多原有步驟，大幅降低橋接與接入的程耗，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸更為便捷。因為一般聚集位置的數(shù)量遠遠多于核心部要點的聚集位置，所以會陸續(xù)發(fā)展成PTN的大三層網(wǎng)絡(luò)形式。

4 基于5G的PTN技術(shù)革新方向

為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的扁平化，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須脫離最早的層次模式，目前應(yīng)用的LTE即扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。所以之后移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展必須在無線傳送技術(shù)上的進一步改進，同時提高無線寬帶的承載量。目前PTN也逐步朝著扁平化方向邁進，首先，PTN的扁平化發(fā)展能夠使得運營商不再嚴重依附于設(shè)備生產(chǎn)廠家，這很大程度上節(jié)省了相關(guān)投入，只需要整改、革新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次就能達到扁平化發(fā)展的目標。另外扁平化發(fā)展帶來的另一個優(yōu)勢是大大減少了光纖自愿的使用率，取代了之前基站的使用統(tǒng)治地位，通過對節(jié)點的節(jié)省，大大節(jié)省機房的成本投入。最后PTN的扁平化發(fā)展系統(tǒng)改進了時下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少了當前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層次，從而括寬PTN的傳輸通道。

眼下5G技術(shù)的研發(fā)一定會再次部署革新現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)層次，所以一定會進行PTN設(shè)備的升級。開始，骨干網(wǎng)層會繼續(xù)使用MPLS，而骨干網(wǎng)層下將終止使用，這樣的措施目的是保證骨干網(wǎng)的IP的順利傳送。所以網(wǎng)絡(luò)通信運營商只能提高對IETE的使用，同時為支持使用效果的研究必須適當開發(fā)應(yīng)用場景，正確設(shè)置LSP的帶寬，保證骨干網(wǎng)設(shè)備的正常運作。為確保網(wǎng)絡(luò)的全面化提升，城域網(wǎng)的PTN設(shè)備也有必要做好升級處理，同時公路協(xié)議也要同步做好RIP、BGP和SOPF等對應(yīng)路由協(xié)議的支持。

5G網(wǎng)絡(luò)時代的重點發(fā)展方向還是網(wǎng)速的進一步提升，同時網(wǎng)絡(luò)延時的進一步降低，所以對應(yīng)必須滿足高密度、高連接、多場景的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)需要，提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的智能化，滿足用戶的使用體驗。

5 結(jié)束語

PTN技術(shù)是當下最基本的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，未來5G技術(shù)的研發(fā)主要還是基于目前的現(xiàn)有傳輸方式做進一步優(yōu)化和革新。同時伴隨網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，業(yè)務(wù)量呈分裂化膨脹，組網(wǎng)分布密度越來越大，5G技術(shù)必須同步提高網(wǎng)絡(luò)承載能力和傳輸能力，所以必須對應(yīng)改進PTN技術(shù)的路徑和組網(wǎng)架構(gòu)，以此建設(shè)并完善新的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

參考文獻

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