莫海娜

（廣西通信規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司，廣西 南寧 530007）

0 引 言

目前，通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放程度并不高，主要是因?yàn)橐苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)仍在使用同步數(shù)字系列的光傳輸，偏重網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，而且傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主體是縱向型的結(jié)構(gòu)，這些都增加了通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所需要的時(shí)間，同時(shí)也提高了后期的維護(hù)以及升級(jí)成本，最終導(dǎo)致了用戶(hù)的使用成本增加，并不能很好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。因此，想要更快更好地建設(shè)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，就需要分析研究無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)IP化以及分組傳送網(wǎng)這兩項(xiàng)技術(shù)，并給出相應(yīng)的建設(shè)策略。

1 5G技術(shù)的建設(shè)重難點(diǎn)

在移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展中，經(jīng)歷從第一代到第五代的輝煌歷程，更新?lián)Q代的速度非?？?，給人們的日常生活與工作創(chuàng)造了極大的便利。在這個(gè)過(guò)程中，形成了多種無(wú)線(xiàn)制式的復(fù)雜情況，多類(lèi)接入技術(shù)長(zhǎng)期共存與發(fā)展。在同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商體系內(nèi)，同時(shí)擁有著WLAN網(wǎng)絡(luò)和5G/4G/3G/2G等多種不同制式網(wǎng)絡(luò)，且這種狀況還會(huì)一直持續(xù)。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)行期間，要采取科學(xué)的措施，對(duì)多張不同制式的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，有效提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，控制運(yùn)維成本，這個(gè)目標(biāo)是運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。在未來(lái)的發(fā)展中，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將是通信發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力。在發(fā)展中，如何高效的監(jiān)管多接入網(wǎng)絡(luò)，還要滿(mǎn)足5G的應(yīng)用場(chǎng)景，將成為運(yùn)營(yíng)商的重大研究課題[1-2]。

目前，5G網(wǎng)絡(luò)全面云化使功能變得越來(lái)越靈活，同時(shí)也產(chǎn)生了一系列的技術(shù)難題。第一，在網(wǎng)絡(luò)虛擬化中，使得后期升級(jí)與跨層故障定位變得更加復(fù)雜；第二，由于引進(jìn)了邊緣計(jì)算，導(dǎo)致網(wǎng)元數(shù)量逐倍增加，給項(xiàng)目的建設(shè)與維護(hù)帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)；第三，微服務(wù)化，由于用戶(hù)對(duì)定制業(yè)務(wù)提出了更高的需求，這就給相關(guān)業(yè)務(wù)人提出了更高的要求。

2 IPRAN與PTN兩種傳輸技術(shù)特征及優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 特征分析

2.1.1 IPRAN的特征

IPRAN技術(shù)的基礎(chǔ)是IP/MPLS協(xié)議和一些關(guān)鍵技術(shù)，面向的對(duì)象主要是移動(dòng)業(yè)務(wù)的承載和二三層通道類(lèi)業(yè)務(wù)承載，以省為單位，依托CN2骨干層組成的端到端的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，中文名是無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)IP化，其中IP指的是互聯(lián)協(xié)議。這項(xiàng)技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)是基于Internet工程的任務(wù)組，由多協(xié)議標(biāo)簽交換的工作組發(fā)布請(qǐng)求評(píng)論信息文檔。相較于傳統(tǒng)的通信傳輸技術(shù)，IPRAN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，其特征主要包括：網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性高，能夠滿(mǎn)足多種需求以及提供較高的寬帶；能夠同時(shí)承載多項(xiàng)業(yè)務(wù)以及多個(gè)進(jìn)程；業(yè)務(wù)配置的靈活性高，安全性和可靠性較強(qiáng)。

2.1.2 PTN的特征

目前，通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商們主要是利用PTN來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)承載。MPLS-TP技術(shù)的基礎(chǔ)是連接分組交換，這項(xiàng)技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸性能強(qiáng)而且相對(duì)可靠和安全，通過(guò)設(shè)立MPLS標(biāo)簽可以代替路徑并節(jié)省MPLS的信用命令以及繁瑣IP功能，而其能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)QoS提供保障，為了提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行綜合質(zhì)量，可以在PTN中應(yīng)用MPLS-TP技術(shù)。MPLS技術(shù)可以良好地承載各項(xiàng)業(yè)務(wù)，也能夠運(yùn)行在各種業(yè)務(wù)層間，而且能夠獨(dú)立存在于控制層與用戶(hù)之間。

2.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.2.1 IPRAN的優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)：IP總體構(gòu)架相同，能夠提供較為豐富的網(wǎng)絡(luò)資源給移動(dòng)寬帶，能夠自動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)整，完善了組網(wǎng)的運(yùn)行，業(yè)務(wù)通道的配置率也處于較高的水平，能夠使移動(dòng)業(yè)務(wù)的總體承載量得到提升，而且由于其針對(duì)性較強(qiáng)，可以為不同的業(yè)務(wù)提供相對(duì)應(yīng)的保障；此外，它還能對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載，并掌控網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)而實(shí)行協(xié)調(diào)分配，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的總體運(yùn)行能力。

缺點(diǎn)：和PTN技術(shù)相比，不難看出IP RAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)自愈保護(hù)層較為薄弱，而且在經(jīng)過(guò)技術(shù)測(cè)試以及有關(guān)試驗(yàn)后可以知道，IPRAN技術(shù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)并不能滿(mǎn)足各項(xiàng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際的需求；此外，由于IPRAN技術(shù)的配置較為靈活，因此維護(hù)的任務(wù)量較大而且成本也相對(duì)較高，在檢測(cè)故障的時(shí)候步驟也較為繁瑣，建設(shè)的成本也不低，初期所需要的建設(shè)資金較多。

2.2.2 PTN的優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)具體如下。首先，PTN能夠快速鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，商業(yè)能力相對(duì)較強(qiáng)；在成本的方面，PTN技術(shù)也是占據(jù)優(yōu)勢(shì)的，其運(yùn)行和維護(hù)的成本相對(duì)較低，日常的維護(hù)檢修比較簡(jiǎn)單，而且運(yùn)行管理較為平滑，同時(shí)由于技術(shù)較為成熟，PTN設(shè)備的購(gòu)入成本也比較低，更適合商業(yè)用途。其次，PTN還能與SDH實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，進(jìn)一步降低了建設(shè)所需要的成本，保護(hù)了現(xiàn)網(wǎng)投資。在經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室以及外場(chǎng)測(cè)試以后，PTN技術(shù)所展現(xiàn)的承載能力都能夠滿(mǎn)足實(shí)際的需求以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，PTN的保護(hù)能力也屬于較強(qiáng)水平，能夠依靠自身完備的保護(hù)機(jī)制來(lái)維護(hù)和管理網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而確保網(wǎng)絡(luò)自身的安全以及保障網(wǎng)絡(luò)總體質(zhì)量，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全方面的需求。最后，PTN產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于成熟，存在明確的入網(wǎng)流程，而且總技術(shù)要求也已經(jīng)進(jìn)入了送審報(bào)批的階段，其國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)定下。

缺點(diǎn)具體如下。IETF、MEF和ITU-T都不存在關(guān)于業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，而且技術(shù)MAC和QinQ等之間的互聯(lián)互通也是比較難以實(shí)現(xiàn)的，有關(guān)的保護(hù)機(jī)制也還未能夠完善。IETE和ITU-T對(duì)于PTN的保護(hù)機(jī)制的意見(jiàn)并不統(tǒng)一，而PTN的保護(hù)機(jī)制也只有1：1保護(hù)以及1+1的備份保護(hù)，PTN這方面則要落后于MSTP。在對(duì)Wrapping和Steering的長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)倒換時(shí)，很容易發(fā)生丟包的事件，導(dǎo)致其保護(hù)功能完全不符合要求，在進(jìn)行大數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候往往會(huì)傳輸不完整，不能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。目前，PTN內(nèi)以同步數(shù)字體系內(nèi)部基于ASON/MSTP的網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)行主流網(wǎng)絡(luò)之間的同步方面存在問(wèn)題，并不能實(shí)現(xiàn)兼容。雖然PTN設(shè)備的購(gòu)入成本低廉，但是其仍然處于商業(yè)化的初級(jí)階段，因此其本身的可靠性和技術(shù)成熟等方面仍然需要進(jìn)一步確認(rèn)。分組的承載網(wǎng)，在分子網(wǎng)絡(luò)中TDM業(yè)務(wù)的傳輸過(guò)程中也存在分組包亂序以及分組丟失等情況，嚴(yán)重影響用戶(hù)的體驗(yàn)。

3 建設(shè)策略研究

3.1 建設(shè)前傳網(wǎng)絡(luò)

前傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有兩種方式，分別是借助無(wú)源波分復(fù)用以及有源波分復(fù)用這兩種。而無(wú)源的方式更加適合5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及需求，所以其WDM方案便成為了建設(shè)的首選方案。無(wú)源方式中的WDM方案能夠使用較為便捷的傳輸形式來(lái)降低運(yùn)輸成本，尤其是對(duì)于接入側(cè)面的成本，能夠使接入側(cè)面的性能得到提高，優(yōu)勢(shì)比較突出。此外，由于WDM方案中的網(wǎng)絡(luò)連接比較集中，所以能夠十分便捷的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。

3.2 建設(shè)中傳/回傳網(wǎng)絡(luò)

在5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中，組網(wǎng)以及寬帶都要求要求比較高的靈活性，所以二者都采用了同樣的承載方式。而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，包括了骨干層、匯聚層以及接入層等多個(gè)層次。為了保證網(wǎng)絡(luò)總體質(zhì)量，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，而且光傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)多協(xié)議來(lái)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量監(jiān)控交換，來(lái)滿(mǎn)足5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載要求，確保網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

5G和4G的區(qū)別不僅是停留在數(shù)字意義上的多1。和4G相比，5G技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率更快而且網(wǎng)絡(luò)寬帶的上限也會(huì)提高很多，用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)中瀏覽信息的時(shí)候速度會(huì)更快，而且網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也會(huì)有所提高。通過(guò)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)器之間的信息交換。

早期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)因?yàn)橐螴P化趨勢(shì)，在結(jié)構(gòu)上選用了層次化的方案，而隨后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)爺朝著扁平化的方向發(fā)展。目前可以知道的是，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展方向是PTN技術(shù)，而這項(xiàng)技術(shù)又是朝著扁平化的方向發(fā)展。PTN技術(shù)的扁平化發(fā)展優(yōu)勢(shì)如下。

（1）運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)對(duì)設(shè)備廠家的依賴(lài)來(lái)將各個(gè)地區(qū)之間納入監(jiān)控，進(jìn)而進(jìn)行集中管理，提高運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的掌控力。

（2）PTN技術(shù)的扁平化發(fā)展，使得光纖的利用率有所上升，減少了光纖的部署，從而降低在建設(shè)以及后期維護(hù)時(shí)所需的成本。同時(shí)，扁平化發(fā)展可以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而減少機(jī)房的數(shù)量，降低了建設(shè)成本。

（3）對(duì)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，扁平化的發(fā)展不僅能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且還能縮減網(wǎng)絡(luò)之間的層次化架構(gòu)。

3.4 堅(jiān)持以MPLS為骨干

在建設(shè)5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，要求重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)層次，要優(yōu)化或者改造PTN設(shè)備。在這一過(guò)程中，為了保證骨干網(wǎng)絡(luò)的IP傳輸質(zhì)量能夠有所提升，需要保留骨干層中的MPLS，以下的部分則要停用。為了提高骨干網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，需要結(jié)合LTE技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將LSP帶寬做到科學(xué)合理，同時(shí)提高其配置，并加大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)力度。根據(jù)實(shí)際的要求提供不同的配置，做到因地制宜。此外，還應(yīng)全面升級(jí)城域網(wǎng)絡(luò)中的PTN設(shè)備，使其能夠支持RIP、BGP、SOPF等多種路由協(xié)議。為了成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的首選承載技術(shù)，MPLS應(yīng)該面向連接業(yè)務(wù)，同時(shí)部署在移動(dòng)的回傳網(wǎng)絡(luò)上。而對(duì)于IP化的新基站，則要根據(jù)實(shí)際的需求和標(biāo)準(zhǔn)部署L2VPN或者L3VPN，保證通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性并做好LTE的規(guī)劃以及部署工作。

3.5 注重5G云化的數(shù)據(jù)中心建設(shè)

5G時(shí)代的高網(wǎng)速以及高寬帶都表明了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)量將會(huì)遠(yuǎn)超于以往任何時(shí)代，所以如果使用傳統(tǒng)的實(shí)體數(shù)據(jù)儲(chǔ)存站，那么建設(shè)成本將會(huì)十分高昂，所以在建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候也需要建設(shè)一個(gè)云數(shù)據(jù)中心，而這也將成為5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分。這個(gè)云數(shù)據(jù)中心要能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離交互，而且需要非常高的可靠性和穩(wěn)定性，這樣才能夠保證其能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的功能。

4 結(jié) 論

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)以及普及是社會(huì)的必然選擇，同時(shí)其也是通信行業(yè)目前發(fā)展的主流方向。為了5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠更快更好地建成，需要各個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)工作以及領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)研發(fā)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行全面優(yōu)化，確保5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠和穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而滿(mǎn)足人們?nèi)諠u增加的要求以及生活生產(chǎn)中的需要。