文/陳韜
當下正處于5G試點階段,5G的標準基本上已經(jīng)完善,第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)的部署迫在眉睫。國際電信聯(lián)盟針對5G技術(shù)提出了三個應用場景,分別是高可靠性低時延、增強型移動帶寬以及海量大規(guī)模連接。為滿足國際電信聯(lián)盟提出的這三個典型應用場景,傳送網(wǎng)也要做出適當?shù)囊?guī)劃,以最大的性價比滿足5G要求。
標準規(guī)定了在2020年之前是5G部署的初期,這段時間主要是以滿足增強型移動帶寬這個典型應用場景為主要的目標。傳送網(wǎng)在針對5G業(yè)務部署時需要在現(xiàn)有4G傳送網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,對帶寬進行進一步的拓寬。
在2020年之后,到達5G部署的中后期時,5G部署的重點就轉(zhuǎn)向了高可靠性低時延這一需求。在5G的標準中提到了萬物互聯(lián)的實現(xiàn),為滿足這一標準,就必然要做到低時延的要求,對所連接設(shè)備進行實時的操作提高安全可靠性。如車聯(lián)網(wǎng)中的智能駕駛,在高速駕駛中留給網(wǎng)絡(luò)傳輸時延的時間必須被限制在1ms內(nèi)。
針對國際電信聯(lián)盟提出的大帶寬、低時延和多接入的幾種應用場景,對傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了如下幾點要求:
5G標準中提出的三個典型業(yè)務場景給5G網(wǎng)絡(luò)提出了很大的帶寬要求,5G網(wǎng)絡(luò)在部署過程中必然要具有超寬帶的頻譜資源。為滿足這一要求,傳送網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)過程中必然要具備承載超寬帶數(shù)據(jù)的能力。因此在傳送網(wǎng)建設(shè)過程中必須保證傳送網(wǎng)能承載主超寬帶的數(shù)據(jù)。
針對5G標準中的萬物互聯(lián)業(yè)務,像智能駕駛等需要遠程實時操控的,對時延的要求有很高的要求,為了滿足這種低時延業(yè)務的需求,在5G部署中后期,傳送網(wǎng)絡(luò)必須達到1ms時延以內(nèi)的標準。傳送網(wǎng)建設(shè)中也應配合5G的低時延需求,從用戶的移動終端到服務器控制方都應該采取措施降低傳送網(wǎng)中的時延。
圖1:傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
不像4G網(wǎng)絡(luò)中基站的部署是以小區(qū)為中心,在5G部署過程中,基站是以用戶的移動終端為中心。因此在5G網(wǎng)絡(luò)中,基站的數(shù)目大大增加,為了達到基站覆蓋傳輸更優(yōu),就必須做到傳送網(wǎng)絡(luò)的高靈活性,對多個基站進行協(xié)同操作。
5G傳送網(wǎng)的傳輸過程可以分為前傳、中傳和回傳,具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖1所示。
5G傳送網(wǎng)前傳網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)行組網(wǎng)技術(shù)最主要的有三種,分別是光纖直接驅(qū)動技術(shù)、無源WDM技術(shù)和OTN技術(shù)。
光纖直驅(qū)這種前傳組網(wǎng)技術(shù)不需要用到連接設(shè)備,可以直接做到P2P模式的傳輸。這種方式傳輸時延低并且設(shè)計簡單,可以在5G部署初期大規(guī)模使用。但是這種組網(wǎng)方式需要大量的光纖資源作為部署基礎(chǔ)。
無源WDM技術(shù)采用了波分復用技術(shù),將多個波長集合到一個光纖上傳輸,因此和光纖直驅(qū)技術(shù)相比大大的降低了光纖的使用量。但是需要增加接口,同樣的也提升了成本。
OTN技術(shù)結(jié)合了光纖直接驅(qū)動技術(shù)和無源WDM技術(shù),可以滿足高帶寬、業(yè)務轉(zhuǎn)換靈活等優(yōu)點,但是和上面兩種技術(shù)相比,成本進一步提升,且實現(xiàn)復雜度也比較高。
根據(jù)5G標準,回傳組網(wǎng)有三種方案。
首先是SPN方案,SPN方案從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及業(yè)務層三個方向進行組網(wǎng)。物理層引入了大帶寬接口組網(wǎng)和DWDM技術(shù);數(shù)據(jù)鏈路層采用了時隙分化技術(shù),進而通過時隙交叉完成業(yè)務的捆綁,大大提升組網(wǎng)的可行性。業(yè)務層通過SDN和SR結(jié)合,大大提高了業(yè)務調(diào)度的靈活性。
然后是L3 OTN技術(shù),在OTN的基礎(chǔ)上引入了L3的功能,大大增強了傳送網(wǎng)的承載能力。
最后是端到端的路由方案。通過在接入層和匯聚層引入路由器組網(wǎng)技術(shù),大大的降低了傳送網(wǎng)業(yè)務的運行維護,從而降低了運維成本。
本文首先介紹了5G部署不同時期的規(guī)劃目標,之后闡述了5G的典型場景對傳送網(wǎng)提出的幾點要求,最后給出了5G傳送網(wǎng)的兩種規(guī)劃方案。在5G傳送網(wǎng)部署之前,應該根據(jù)5G傳送網(wǎng)各種組網(wǎng)方式的優(yōu)缺點以及5G傳送網(wǎng)部署的環(huán)境進行提前規(guī)劃,做到在滿足5G需求的同時降低傳送網(wǎng)建設(shè)的成本。