6G無線側(cè)相關(guān)新承載和新傳輸?shù)脑妇靶枨蠓治?/h1>
2021-07-19 11:11:52李志軍
信息通信技術(shù) 2021年3期
牟 林 楊 立 李志軍 謝 峰
1 中興通訊股份有限公司 深圳 518057
2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)多媒體技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 深圳 518057
1 6G之前RAN承載技術(shù)背景
對(duì)于任何一種移動(dòng)通信系統(tǒng)，如何穩(wěn)健高效地去承載和傳輸各類通信數(shù)據(jù)，是最基本的問題。無線接入網(wǎng)(Radio Access Network，RAN)的角色在移動(dòng)系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)承上啟下，一方面它面向信道環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的無線空口Air Interface，另外一方面它也面向移動(dòng)通信網(wǎng)內(nèi)部的其它各種網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，如相鄰基站、網(wǎng)關(guān)和核心網(wǎng)等。
在空口側(cè)，第三代合作伙伴項(xiàng)目(3rd Generation Partner Project，3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化組織所制定的國(guó)際移動(dòng)電信IMT-2000/Advanced/2020系統(tǒng)定義的無線承載(Radio Bearer，RB)機(jī)制和它相關(guān)的空口協(xié)議棧架構(gòu)，已較成熟地廣泛適用于各種無線信道特征，例如：抗傳播衰減、無線衰落、干擾和多徑效應(yīng)等。在空口，即使RAN基站上下行收發(fā)的仍然是IP數(shù)據(jù)包，但它并不存在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Data Network，DN)中經(jīng)典的路由和傳輸問題，因?yàn)闊o線空口接入段都是在基站的調(diào)度和強(qiáng)控制之下，解決的只是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線鏈路級(jí)問題。在RAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部(過去通?；谟芯€Wireline承載和傳輸方式)，任何網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間(包括各種后程Backhaul，中程Midhaul，前程Fronthaul)接口的控制面和用戶面(也稱為轉(zhuǎn)發(fā)面)的技術(shù)體系和相關(guān)協(xié)議棧架構(gòu)，早已都建立在全I(xiàn)P承載[1-2]基礎(chǔ)之上。它們和無線空口側(cè)相對(duì)隔離和解耦，并保持著獨(dú)立的設(shè)計(jì)和演進(jìn)。在RAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，存在著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)DN中的路由和傳輸問題，因?yàn)镽AN后程/中程/前程各段鏈路都建立在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)之上。
6G之前的各種無線接入網(wǎng)內(nèi)承載(如eNB之間，gNB之間)最終都?xì)w于使用全I(xiàn)P(戰(zhàn)勝了X.25、FR、ATM等承載技術(shù))，主要得益于當(dāng)年IP技術(shù)的精簡(jiǎn)成熟，和背后強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)支撐力量。截至今日，也沒能出現(xiàn)哪種新承載技術(shù)能替代IP，而各種演進(jìn)增強(qiáng)的變種，都是在IP框架內(nèi)迭代進(jìn)行，因此高速路由器一直都是電信承載網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備。
2 6G之前RAN傳輸技術(shù)背景
傳輸(Transport)是承載(Bearer)上一層的網(wǎng)絡(luò)功能，它負(fù)責(zé)監(jiān)督和控制網(wǎng)絡(luò)鏈路上數(shù)據(jù)交換的性能和工作狀態(tài)等。5G NG-RAN相比4G LTE，無線接入網(wǎng)NG-RAN內(nèi)的承載傳輸架構(gòu)和相關(guān)協(xié)議棧并沒本質(zhì)的變化。5G無線接入網(wǎng)NG和Xn接口所使用的協(xié)議棧，如圖1所示。
圖1 5G NG和Xn網(wǎng)絡(luò)接口的控制面和用戶面協(xié)議棧
在控制面協(xié)議方面，5G NG-RAN和4G LTE一樣，繼續(xù)使用了SCTP(Steam Control Transmission Protocol)傳輸協(xié)議[3]，它可用于5G NG接口(基站和核心網(wǎng)之間)，Xn接口(相鄰基站之間)，F(xiàn)1接口(gNB-CU和gNB-DU之間)，E1接口(gNB-CU-CP和gNB-CU-UP之間)。除了AP應(yīng)用層協(xié)議的差別，上述各個(gè)RAN主要接口的控制面協(xié)議棧也基本一致。在用戶面協(xié)議方面，5G NG-RAN也和4G LTE一樣，繼續(xù)使用了UDP/GTPU(GPRS Tunnel Protocol User Plane)傳輸協(xié)議[4]，它可用于5G NG、Xn、F1等RAN主要接口上的用戶面。上述各個(gè)接口的用戶面協(xié)議棧也基本一致[5]，但和4G LTE中GTP-U有較大不同的是：5G對(duì)GTP-U協(xié)議頭進(jìn)一步進(jìn)行了有限擴(kuò)展，以適應(yīng)5G系統(tǒng)新業(yè)務(wù)服務(wù)流架構(gòu)的特殊需求。由于5G NG-RAN所使用的控制面協(xié)議、用戶面協(xié)議，在承載傳輸方面和4G LTE使用的基本相同，因此4G傳輸網(wǎng)(Transport Network Layer，TNL)資源可以被5G網(wǎng)絡(luò)所重用，這對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)保護(hù)非常有利。
SCTP是IETF組織定義規(guī)范的信令傳輸協(xié)議，最初應(yīng)用于7號(hào)信令網(wǎng)系統(tǒng)，由于其針對(duì)信令傳輸?shù)奶厥庠O(shè)計(jì)，一直在后來的電信網(wǎng)絡(luò)中被延續(xù)使用。SCTP傳輸協(xié)議的特點(diǎn)是：提供多宿主連接、路徑選擇、耦連狀態(tài)告知、流控和擁塞機(jī)制，用作高可靠魯棒的信令傳輸。5G NG-RAN相比4G LTE，為了增強(qiáng)控制面信令傳輸?shù)摹巴ǖ缼挕焙汀棒敯粜浴?，采用了Multiple-SCTP的增強(qiáng)機(jī)制，即通過配置多條SCTP耦連給不同的用戶或信令傳輸目的，保證了信令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和魯棒性。在SCTP協(xié)議之上，還可疊加配置DTLS(Datagram Transport Layer Security)協(xié)議[6]，以提供更好的傳輸安全性。在5G NG-RAN內(nèi)，所有控制面信令連接都使用SCTP傳輸，當(dāng)前SCTP連接暫時(shí)只支持“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用消息傳輸”(即point-to-point transmission for delivering AP message)，因此信令交互的鏈路必須是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，即只能從一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)到另外一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，這難以適應(yīng)未來6G RAN潛在被IT化和云化的特征。相比而言，在核心網(wǎng)側(cè)，為了更好地適應(yīng)于IT化和云化，5GC核心網(wǎng)率先采用基于服務(wù)化架構(gòu)(Service Based Architecture，SBA)，并使用了TCP/TLS/HTTP2的新傳輸協(xié)議棧[7]。由于TCP/TLS/HTTP2協(xié)議組合的缺點(diǎn)，IETF標(biāo)準(zhǔn)化組織目前正在研究QUIC(Quick UDP Internet Connection)協(xié)議，用來在未來替代TCP，作為HTTP協(xié)議的傳輸層協(xié)議。QUIC基于UDP傳輸，但同時(shí)融合包括TCP、TLS、HTTP2等協(xié)議特性，可很好地解決當(dāng)今傳輸層和應(yīng)用層面臨的各種新需求，并能提供更多的連接能力、更好的安全性和低延遲等優(yōu)點(diǎn)。未來隨著QUIC協(xié)議進(jìn)一步成熟，可預(yù)期HTTP將逐步被構(gòu)建在QUIC傳輸之上，所以將來的6G核心網(wǎng)也傾向采用UDP/QUIC/HTTP3的新傳輸協(xié)議棧。
GTP-U是3GPP早期定義的用戶面?zhèn)鬏攨f(xié)議，最初用在GPRS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間用戶面數(shù)據(jù)包User Packet的傳輸，并在后來的3G/4G/5G移動(dòng)系統(tǒng)中一直被延續(xù)使用。GTP-U傳輸協(xié)議的特點(diǎn)是：在同一IP端到端連接上，構(gòu)建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的隧道封裝傳輸協(xié)議，提供多路傳輸復(fù)用、路徑管理(GTP-U自己還有“帶內(nèi)控制消息”用于隧道Path管理)等能力。GTP-U隧道傳輸協(xié)議從2.5G GPRS系統(tǒng)開始被運(yùn)用，在傳統(tǒng)蜂窩非云化的電信網(wǎng)絡(luò)中非常經(jīng)典。GTP-U協(xié)議一直由3GPP控制主導(dǎo)，可按需不斷地進(jìn)行內(nèi)容擴(kuò)展，但也難以適應(yīng)未來的云化網(wǎng)絡(luò)特征。如表1所示，GTP-U定義了基本的包頭封裝GTP-U Header格式，隨著后續(xù)各種網(wǎng)絡(luò)接口用戶面新功能和新需求的引入，又陸續(xù)定義了多種不同內(nèi)容的GTP-U Extension Header，基本結(jié)構(gòu)如表2所示。
表1 GTP-U Header的格式定義
表2 GTP-U Extension Header的格式定義
NOTE 0: (＊)This bit is a spare bit.It shall be sent as'0'.The receiver shall not evaluate this bit.
NOTE 1: 1)This field shall only be evaluated when indicated by the S flag set to 1.
NOTE 2: 2)This field shall only be evaluated when indicated by the PN flag set to 1.
NOTE 3: 3)This field shall only be evaluated when indicated by the E flag set to 1.
NOTE 4: 4)This field shall be present if and only if any one or more of the S,PN and E flags are set.
GTP-U是當(dāng)年3GPP CT4組和3GPP RAN3組聯(lián)合制定的，具體地：CT4在TS29.281[4]中定義了GTP-U幀的數(shù)據(jù)包封裝格式、以及RAN3所要使用的容器Container格式，而RAN3在TS36.425、TS38.425、TS38.415等用戶面協(xié)議中規(guī)范了各個(gè)用戶面容器Container的具體內(nèi)容和行為操作。GTP-U傳輸協(xié)議本身是緊密綁定在3GPP相關(guān)協(xié)議之上的，因此只能應(yīng)用在3GPP電信網(wǎng)絡(luò)中。在5G技術(shù)早期研究中，某些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商希望引入SRv6(Segment Routing IPv6)協(xié)議[8-9]，來實(shí)現(xiàn)用戶面業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包更靈活的傳輸，SRv6能在非點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的云化鏈路環(huán)境下實(shí)現(xiàn)更好的傳輸性能。SRv6是一種基于標(biāo)記的分段路由協(xié)議，基于增強(qiáng)IPv6，在IPv6數(shù)據(jù)包頭記載了路由標(biāo)簽信息，也記錄了多跳傳輸路徑等。由于SRv6新協(xié)議對(duì)路由器芯片和硬件都有特殊要求，且對(duì)整個(gè)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò)的改造升級(jí)影響較大，需做大量的硬軟件升級(jí)，CT4最終在5G階段摒棄了SRv6。從目前看，由于GTP-U傳輸協(xié)議在3GPP網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用得很廣且很深(現(xiàn)網(wǎng)中2/3/4/5G都還在用)，除了幀包頭攜帶越來越多控制信息而導(dǎo)致信令Overhead之外，還沒有大的技術(shù)缺陷，因此目前還沒有哪個(gè)傳輸協(xié)議能挑戰(zhàn)GTP-U的霸主地位，后續(xù)它很大概率還會(huì)被繼續(xù)地豐富和擴(kuò)充內(nèi)容。如果未來6G RAN存在新的架構(gòu)和部署需求，例如：將部分RAN節(jié)點(diǎn)的用戶面實(shí)體搬遷到云上，則會(huì)使用類似SRv6的用戶面?zhèn)鬏攨f(xié)議，以適配部分RAN實(shí)體功能模塊被IT化和云化的特征。
3 面向6G RAN新承載和新傳輸潛在需求
面向未來6G RAN，新承載和新傳輸潛在需求的促因主要有兩點(diǎn)：一是來自6G RAN的潛在新架構(gòu)，二是來自6G新業(yè)務(wù)應(yīng)用。
首先，在6G RAN架構(gòu)方面，未來6G無線架構(gòu)可以采用和5G核心網(wǎng)類似的新架構(gòu)，即共同朝著虛擬化(Virtualization)、云原生化(Cloud-Native)、服務(wù)化(Service Based)、去蜂窩簡(jiǎn)化[10-12]的方向演變。在5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)不僅需支持移動(dòng)超寬帶，還需同時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延高可靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型業(yè)務(wù)支持，因此運(yùn)營(yíng)商希望能將網(wǎng)絡(luò)功能分解成許多個(gè)基礎(chǔ)功能和基礎(chǔ)服務(wù)，通過不同的場(chǎng)景業(yè)務(wù)模板，實(shí)現(xiàn)不同功能和服務(wù)的靈活組合和編排裝配，以應(yīng)對(duì)各類不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)的需求。另外隨著移動(dòng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)彈性和低成本的需求也越來越高，而傳統(tǒng)基于專有硬件實(shí)現(xiàn)方式在設(shè)備成本和靈活彈性調(diào)整方面，都難以滿足新的部署需求，運(yùn)營(yíng)商希望能使用更廉價(jià)的通用硬件去替代專有硬件，通過分布式資源集群化的管理，提高設(shè)備和資源的利用率、部署靈活性和啟用算力，從系統(tǒng)層面降低網(wǎng)絡(luò)建造和運(yùn)維成本。鑒于上述背景需求，在DICT融合發(fā)展背景下，電信網(wǎng)絡(luò)可借助于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Function Virtualization，NFV)、云化、服務(wù)化等技術(shù)，使用更通用類型的高性價(jià)比硬件(常規(guī)CPU、GPU、TPU等)來承載實(shí)現(xiàn)各種IT軟件化的業(yè)務(wù)功能和服務(wù)模塊，通過云化部署、集群運(yùn)維的方式來管理各種設(shè)備功能和資源，獲得更高可擴(kuò)展性、高動(dòng)態(tài)靈活性，同時(shí)進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建造、運(yùn)維和管理成本，為移動(dòng)用戶帶來更佳業(yè)務(wù)體驗(yàn)，為運(yùn)營(yíng)商帶來新的營(yíng)收利潤(rùn)增長(zhǎng)契機(jī)。同理，未來6G RAN也會(huì)將虛擬化、云化、服務(wù)化的理念引入到無線架構(gòu)(至少在空口高層協(xié)議功能方面)的實(shí)現(xiàn)中，例如：和已實(shí)現(xiàn)的SBA-CN所對(duì)位的SBARAN。RAN內(nèi)各個(gè)基帶處理協(xié)議實(shí)體和模塊的云化實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)分布式處理的需求和更高系統(tǒng)內(nèi)傳輸性能的要求，因此各個(gè)分布式網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)和協(xié)議實(shí)體之間的承載和傳輸能力都必須進(jìn)一步增強(qiáng)。
SBA-RAN作為RAN云化的重要特征之一，它可將所有6G RAN的功能和服務(wù)徹底地解耦和分離，各個(gè)功能和服務(wù)模塊之間通過類似總線的形式串接起來，形成所謂服務(wù)功能鏈(Service Function Chain，SFC)[11-12]。更強(qiáng)大的承載傳輸能力是SFC能夠高效工作的基本保障，否則SBA-RAN相比過去“豎井式高集成”的傳統(tǒng)RAN基站毫無性能優(yōu)勢(shì)可言。強(qiáng)大的承載傳輸能力可使得SFC接近過去傳統(tǒng)共站同板集成實(shí)現(xiàn)的效果。如果6G RAN未來也采用類似SBA的服務(wù)化架構(gòu)，那么不同RAN控制面功能模塊或協(xié)議實(shí)體之間，也傾向采用TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新傳輸方式。因此未來6G RAN的新架構(gòu)對(duì)新傳輸有著決定性作用。
其次，在新型業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，未來6G網(wǎng)絡(luò)中的全息通信、數(shù)字孿生、確定性業(yè)務(wù)和分布式算力協(xié)同等業(yè)務(wù)[13-14]是6G較有代表性的幾種新業(yè)務(wù)。全息通信不僅對(duì)傳輸速率有非常高的要求，還要保證低時(shí)延和低丟包率。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)算，當(dāng)前的承載網(wǎng)容量是不足以提供多路并行的全息通信的。確定性業(yè)務(wù)強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包被端到端投遞的嚴(yán)格準(zhǔn)時(shí)可控，即所謂“嚴(yán)格監(jiān)控，說到做到”，這必然對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的承載傳輸也有相應(yīng)的升級(jí)支持要求。算力協(xié)同業(yè)務(wù)強(qiáng)調(diào)分布式計(jì)算所帶來的大量中間臨時(shí)數(shù)據(jù)和智能交互類型數(shù)據(jù)，能以極低的延時(shí)和極高可靠性在不同基站節(jié)點(diǎn)之間被傳遞和交互，這也勢(shì)必需要更高性能品質(zhì)的新承載和新傳輸去支持?？傊谖磥?G時(shí)代，當(dāng)前傳統(tǒng)的老承載和老傳輸方式一定會(huì)受到較大的挑戰(zhàn)，不足以滿足6G RAN潛在新架構(gòu)和新業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求。
4 面向6G RAN新承載和新傳輸技術(shù)發(fā)展
前面已經(jīng)論述，未來6G RAN的新無線架構(gòu)和新業(yè)務(wù)應(yīng)用，對(duì)新承載和新傳輸都有著決定性的作用。在網(wǎng)絡(luò)端到端虛擬化、云化、服務(wù)化的趨勢(shì)背景下，TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新協(xié)議棧，和SRv6都可以成為未來6G RAN的新傳輸技術(shù)方式。
相比于傳輸(Transport)，它下層的承載(Bearer)其實(shí)更為關(guān)鍵。未來B5G、6G RAN對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的性能新需求，主要體現(xiàn)在傳輸容量帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、分組丟失率等指標(biāo)方面。4G LTE和5G各自對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)要求大致如圖2所示，因此從眼下的5G再到未來的6G，可按照該趨勢(shì)做相應(yīng)比例的倍增考慮。過去分組傳輸網(wǎng)(Packet Transport Network，PTN)承載技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用，但由于PTN多項(xiàng)性能指標(biāo)都不能滿足5G某些新業(yè)務(wù)需求，一方面業(yè)界正在繼續(xù)做都市傳輸網(wǎng)(Metro Transport Network，MTN)增強(qiáng)升級(jí)，進(jìn)一步提高接口速率，另一方面以中移動(dòng)為代表，正在積極牽頭制定更強(qiáng)大的切片分組網(wǎng)(Sliced Packet Network，SPN)新承載技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以更好地適配端到端網(wǎng)絡(luò)切片功能[15]。它的核心特征是在SR-TP(Segmented Routing-Transport Profile)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制中，建立雙向相同路由的端到端承載路徑。
圖2 傳統(tǒng)承載PTN和新承載SPN技術(shù)性能指標(biāo)特點(diǎn)
承載網(wǎng)是底層物理管道，它是更偏硬件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此承載網(wǎng)的容量帶寬等性能方面的提升擴(kuò)展，主要依靠硬件的增設(shè)和升級(jí)，特別是未來高頻毫米波通信及其架構(gòu)演進(jìn)[16]，必然帶來更大量Front/Mid/Backhaul承載容量的新需求。例如：從10GE/40GE端口升級(jí)到100GE/200GE/400GE(1GE=1Gb/s)，必須增設(shè)和升級(jí)路由器和光纖等硬件方面。其次新功能的引入也需要升級(jí)硬件，例如：去支持SPN承載和SRv6傳輸?shù)?。不同版本能力的承載網(wǎng)物理設(shè)備節(jié)點(diǎn)，可長(zhǎng)期地共存被聯(lián)合利用，例如：4G現(xiàn)網(wǎng)中十幾年前的承載設(shè)備都還在運(yùn)行服務(wù)著。IP路由器轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文處理時(shí)延大約在us級(jí)別，但一旦擁塞，時(shí)延也可達(dá)ms級(jí)別甚至中間丟包。承載網(wǎng)時(shí)延的大頭部分在于物理鏈路的傳輸時(shí)延(例如：10km長(zhǎng)光纜時(shí)延大約為50us)。當(dāng)下的承載網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延一般在<10ms級(jí)別，具體情況需根據(jù)物理鏈路距離和跳數(shù)以及業(yè)務(wù)負(fù)荷情況進(jìn)行綜合評(píng)估?；诋?dāng)前CCSA TC3下工作組的研討活動(dòng)狀態(tài)，面向未來6G網(wǎng)絡(luò)，承載網(wǎng)新功能的需求大致如下：
1)客戶/業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障能力(確定性網(wǎng)絡(luò)DetNet)；
2)時(shí)延傳輸控制能力(不僅及時(shí)，還要能準(zhǔn)時(shí))；
3)海量連接管控能力(支持異構(gòu)跨域的各種終端，全球泛在可達(dá))；
4)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知能力(支持“感知流”)；
5)網(wǎng)絡(luò)人工智能能力(支持“智能流”)；
6)用戶可定義 (可編程，動(dòng)態(tài)靈活部署)。
總體上看，只要承載網(wǎng)硬件資源配備得十分充足且功能升級(jí)到位，承載網(wǎng)其實(shí)不容易成為未來6G移動(dòng)系統(tǒng)追求極致通信性能的技術(shù)瓶頸或障礙，它比無線空口接入段性能的提升相對(duì)更容易被實(shí)現(xiàn)，因此這塊可保持相對(duì)樂觀。
5 總結(jié)和展望
總體上，面向未來6G RAN潛在的新無線架構(gòu)和新業(yè)務(wù)能力，新承載和新傳輸相關(guān)技術(shù)演進(jìn)的趨勢(shì)還是比較清晰的，即：全力配合6G RAN朝著云化、服務(wù)化和IT化的方向演進(jìn)，這些趨勢(shì)和6G核心網(wǎng)側(cè)特點(diǎn)有高度的對(duì)齊和融合；TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新協(xié)議棧，和SRv6都可以成為未來6G RAN的新傳輸技術(shù)方式。業(yè)界已開始充分地為B5G和6G“全息通信”“數(shù)字孿生”“算力網(wǎng)絡(luò)”和“云網(wǎng)一體”等重要新應(yīng)用和部署場(chǎng)景[17]，做好了在承載和傳輸方面的新技術(shù)使能和資源預(yù)備，因此它們應(yīng)能充分滿足未來6G RAN對(duì)承載和傳輸方面更高條件和性能的需求。隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)端到端IT化和云化的深入應(yīng)用實(shí)踐，不斷增進(jìn)6G無線接入網(wǎng)和6G核心網(wǎng)，在承載和傳輸機(jī)制方面的對(duì)齊融合和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，有利于簡(jiǎn)化未來IP&TNL網(wǎng)絡(luò)的部署運(yùn)維提升效率，有利于增強(qiáng)它們的資源利用率和IP&TNL設(shè)備資產(chǎn)的壽命周期價(jià)值。持續(xù)增強(qiáng)提升各種新承載和新傳輸技術(shù)的應(yīng)用成熟度，不斷地降低其物理成本，反過來也必將能積極促進(jìn)6G RAN的SBA云化、服務(wù)化和IT化架構(gòu)被標(biāo)準(zhǔn)化成型和6G新移動(dòng)業(yè)務(wù)順利地商用落地。
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牟 林 楊 立 李志軍 謝 峰
1 中興通訊股份有限公司 深圳 518057
2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)多媒體技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 深圳 518057
1 6G之前RAN承載技術(shù)背景
對(duì)于任何一種移動(dòng)通信系統(tǒng)，如何穩(wěn)健高效地去承載和傳輸各類通信數(shù)據(jù)，是最基本的問題。無線接入網(wǎng)(Radio Access Network，RAN)的角色在移動(dòng)系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)承上啟下，一方面它面向信道環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的無線空口Air Interface，另外一方面它也面向移動(dòng)通信網(wǎng)內(nèi)部的其它各種網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，如相鄰基站、網(wǎng)關(guān)和核心網(wǎng)等。
在空口側(cè)，第三代合作伙伴項(xiàng)目(3rd Generation Partner Project，3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化組織所制定的國(guó)際移動(dòng)電信IMT-2000/Advanced/2020系統(tǒng)定義的無線承載(Radio Bearer，RB)機(jī)制和它相關(guān)的空口協(xié)議棧架構(gòu)，已較成熟地廣泛適用于各種無線信道特征，例如：抗傳播衰減、無線衰落、干擾和多徑效應(yīng)等。在空口，即使RAN基站上下行收發(fā)的仍然是IP數(shù)據(jù)包，但它并不存在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Data Network，DN)中經(jīng)典的路由和傳輸問題，因?yàn)闊o線空口接入段都是在基站的調(diào)度和強(qiáng)控制之下，解決的只是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線鏈路級(jí)問題。在RAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部(過去通?；谟芯€Wireline承載和傳輸方式)，任何網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間(包括各種后程Backhaul，中程Midhaul，前程Fronthaul)接口的控制面和用戶面(也稱為轉(zhuǎn)發(fā)面)的技術(shù)體系和相關(guān)協(xié)議棧架構(gòu)，早已都建立在全I(xiàn)P承載[1-2]基礎(chǔ)之上。它們和無線空口側(cè)相對(duì)隔離和解耦，并保持著獨(dú)立的設(shè)計(jì)和演進(jìn)。在RAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，存在著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)DN中的路由和傳輸問題，因?yàn)镽AN后程/中程/前程各段鏈路都建立在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)之上。
6G之前的各種無線接入網(wǎng)內(nèi)承載(如eNB之間，gNB之間)最終都?xì)w于使用全I(xiàn)P(戰(zhàn)勝了X.25、FR、ATM等承載技術(shù))，主要得益于當(dāng)年IP技術(shù)的精簡(jiǎn)成熟，和背后強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)支撐力量。截至今日，也沒能出現(xiàn)哪種新承載技術(shù)能替代IP，而各種演進(jìn)增強(qiáng)的變種，都是在IP框架內(nèi)迭代進(jìn)行，因此高速路由器一直都是電信承載網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備。
2 6G之前RAN傳輸技術(shù)背景
傳輸(Transport)是承載(Bearer)上一層的網(wǎng)絡(luò)功能，它負(fù)責(zé)監(jiān)督和控制網(wǎng)絡(luò)鏈路上數(shù)據(jù)交換的性能和工作狀態(tài)等。5G NG-RAN相比4G LTE，無線接入網(wǎng)NG-RAN內(nèi)的承載傳輸架構(gòu)和相關(guān)協(xié)議棧并沒本質(zhì)的變化。5G無線接入網(wǎng)NG和Xn接口所使用的協(xié)議棧，如圖1所示。
圖1 5G NG和Xn網(wǎng)絡(luò)接口的控制面和用戶面協(xié)議棧
在控制面協(xié)議方面，5G NG-RAN和4G LTE一樣，繼續(xù)使用了SCTP(Steam Control Transmission Protocol)傳輸協(xié)議[3]，它可用于5G NG接口(基站和核心網(wǎng)之間)，Xn接口(相鄰基站之間)，F(xiàn)1接口(gNB-CU和gNB-DU之間)，E1接口(gNB-CU-CP和gNB-CU-UP之間)。除了AP應(yīng)用層協(xié)議的差別，上述各個(gè)RAN主要接口的控制面協(xié)議棧也基本一致。在用戶面協(xié)議方面，5G NG-RAN也和4G LTE一樣，繼續(xù)使用了UDP/GTPU(GPRS Tunnel Protocol User Plane)傳輸協(xié)議[4]，它可用于5G NG、Xn、F1等RAN主要接口上的用戶面。上述各個(gè)接口的用戶面協(xié)議棧也基本一致[5]，但和4G LTE中GTP-U有較大不同的是：5G對(duì)GTP-U協(xié)議頭進(jìn)一步進(jìn)行了有限擴(kuò)展，以適應(yīng)5G系統(tǒng)新業(yè)務(wù)服務(wù)流架構(gòu)的特殊需求。由于5G NG-RAN所使用的控制面協(xié)議、用戶面協(xié)議，在承載傳輸方面和4G LTE使用的基本相同，因此4G傳輸網(wǎng)(Transport Network Layer，TNL)資源可以被5G網(wǎng)絡(luò)所重用，這對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)保護(hù)非常有利。
SCTP是IETF組織定義規(guī)范的信令傳輸協(xié)議，最初應(yīng)用于7號(hào)信令網(wǎng)系統(tǒng)，由于其針對(duì)信令傳輸?shù)奶厥庠O(shè)計(jì)，一直在后來的電信網(wǎng)絡(luò)中被延續(xù)使用。SCTP傳輸協(xié)議的特點(diǎn)是：提供多宿主連接、路徑選擇、耦連狀態(tài)告知、流控和擁塞機(jī)制，用作高可靠魯棒的信令傳輸。5G NG-RAN相比4G LTE，為了增強(qiáng)控制面信令傳輸?shù)摹巴ǖ缼挕焙汀棒敯粜浴?，采用了Multiple-SCTP的增強(qiáng)機(jī)制，即通過配置多條SCTP耦連給不同的用戶或信令傳輸目的，保證了信令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和魯棒性。在SCTP協(xié)議之上，還可疊加配置DTLS(Datagram Transport Layer Security)協(xié)議[6]，以提供更好的傳輸安全性。在5G NG-RAN內(nèi)，所有控制面信令連接都使用SCTP傳輸，當(dāng)前SCTP連接暫時(shí)只支持“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用消息傳輸”(即point-to-point transmission for delivering AP message)，因此信令交互的鏈路必須是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，即只能從一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)到另外一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，這難以適應(yīng)未來6G RAN潛在被IT化和云化的特征。相比而言，在核心網(wǎng)側(cè)，為了更好地適應(yīng)于IT化和云化，5GC核心網(wǎng)率先采用基于服務(wù)化架構(gòu)(Service Based Architecture，SBA)，并使用了TCP/TLS/HTTP2的新傳輸協(xié)議棧[7]。由于TCP/TLS/HTTP2協(xié)議組合的缺點(diǎn)，IETF標(biāo)準(zhǔn)化組織目前正在研究QUIC(Quick UDP Internet Connection)協(xié)議，用來在未來替代TCP，作為HTTP協(xié)議的傳輸層協(xié)議。QUIC基于UDP傳輸，但同時(shí)融合包括TCP、TLS、HTTP2等協(xié)議特性，可很好地解決當(dāng)今傳輸層和應(yīng)用層面臨的各種新需求，并能提供更多的連接能力、更好的安全性和低延遲等優(yōu)點(diǎn)。未來隨著QUIC協(xié)議進(jìn)一步成熟，可預(yù)期HTTP將逐步被構(gòu)建在QUIC傳輸之上，所以將來的6G核心網(wǎng)也傾向采用UDP/QUIC/HTTP3的新傳輸協(xié)議棧。
GTP-U是3GPP早期定義的用戶面?zhèn)鬏攨f(xié)議，最初用在GPRS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間用戶面數(shù)據(jù)包User Packet的傳輸，并在后來的3G/4G/5G移動(dòng)系統(tǒng)中一直被延續(xù)使用。GTP-U傳輸協(xié)議的特點(diǎn)是：在同一IP端到端連接上，構(gòu)建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的隧道封裝傳輸協(xié)議，提供多路傳輸復(fù)用、路徑管理(GTP-U自己還有“帶內(nèi)控制消息”用于隧道Path管理)等能力。GTP-U隧道傳輸協(xié)議從2.5G GPRS系統(tǒng)開始被運(yùn)用，在傳統(tǒng)蜂窩非云化的電信網(wǎng)絡(luò)中非常經(jīng)典。GTP-U協(xié)議一直由3GPP控制主導(dǎo)，可按需不斷地進(jìn)行內(nèi)容擴(kuò)展，但也難以適應(yīng)未來的云化網(wǎng)絡(luò)特征。如表1所示，GTP-U定義了基本的包頭封裝GTP-U Header格式，隨著后續(xù)各種網(wǎng)絡(luò)接口用戶面新功能和新需求的引入，又陸續(xù)定義了多種不同內(nèi)容的GTP-U Extension Header，基本結(jié)構(gòu)如表2所示。
表1 GTP-U Header的格式定義
表2 GTP-U Extension Header的格式定義
NOTE 0: (＊)This bit is a spare bit.It shall be sent as'0'.The receiver shall not evaluate this bit.
NOTE 1: 1)This field shall only be evaluated when indicated by the S flag set to 1.
NOTE 2: 2)This field shall only be evaluated when indicated by the PN flag set to 1.
NOTE 3: 3)This field shall only be evaluated when indicated by the E flag set to 1.
NOTE 4: 4)This field shall be present if and only if any one or more of the S,PN and E flags are set.
GTP-U是當(dāng)年3GPP CT4組和3GPP RAN3組聯(lián)合制定的，具體地：CT4在TS29.281[4]中定義了GTP-U幀的數(shù)據(jù)包封裝格式、以及RAN3所要使用的容器Container格式，而RAN3在TS36.425、TS38.425、TS38.415等用戶面協(xié)議中規(guī)范了各個(gè)用戶面容器Container的具體內(nèi)容和行為操作。GTP-U傳輸協(xié)議本身是緊密綁定在3GPP相關(guān)協(xié)議之上的，因此只能應(yīng)用在3GPP電信網(wǎng)絡(luò)中。在5G技術(shù)早期研究中，某些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商希望引入SRv6(Segment Routing IPv6)協(xié)議[8-9]，來實(shí)現(xiàn)用戶面業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包更靈活的傳輸，SRv6能在非點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的云化鏈路環(huán)境下實(shí)現(xiàn)更好的傳輸性能。SRv6是一種基于標(biāo)記的分段路由協(xié)議，基于增強(qiáng)IPv6，在IPv6數(shù)據(jù)包頭記載了路由標(biāo)簽信息，也記錄了多跳傳輸路徑等。由于SRv6新協(xié)議對(duì)路由器芯片和硬件都有特殊要求，且對(duì)整個(gè)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò)的改造升級(jí)影響較大，需做大量的硬軟件升級(jí)，CT4最終在5G階段摒棄了SRv6。從目前看，由于GTP-U傳輸協(xié)議在3GPP網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用得很廣且很深(現(xiàn)網(wǎng)中2/3/4/5G都還在用)，除了幀包頭攜帶越來越多控制信息而導(dǎo)致信令Overhead之外，還沒有大的技術(shù)缺陷，因此目前還沒有哪個(gè)傳輸協(xié)議能挑戰(zhàn)GTP-U的霸主地位，后續(xù)它很大概率還會(huì)被繼續(xù)地豐富和擴(kuò)充內(nèi)容。如果未來6G RAN存在新的架構(gòu)和部署需求，例如：將部分RAN節(jié)點(diǎn)的用戶面實(shí)體搬遷到云上，則會(huì)使用類似SRv6的用戶面?zhèn)鬏攨f(xié)議，以適配部分RAN實(shí)體功能模塊被IT化和云化的特征。
3 面向6G RAN新承載和新傳輸潛在需求
面向未來6G RAN，新承載和新傳輸潛在需求的促因主要有兩點(diǎn)：一是來自6G RAN的潛在新架構(gòu)，二是來自6G新業(yè)務(wù)應(yīng)用。
首先，在6G RAN架構(gòu)方面，未來6G無線架構(gòu)可以采用和5G核心網(wǎng)類似的新架構(gòu)，即共同朝著虛擬化(Virtualization)、云原生化(Cloud-Native)、服務(wù)化(Service Based)、去蜂窩簡(jiǎn)化[10-12]的方向演變。在5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)不僅需支持移動(dòng)超寬帶，還需同時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延高可靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型業(yè)務(wù)支持，因此運(yùn)營(yíng)商希望能將網(wǎng)絡(luò)功能分解成許多個(gè)基礎(chǔ)功能和基礎(chǔ)服務(wù)，通過不同的場(chǎng)景業(yè)務(wù)模板，實(shí)現(xiàn)不同功能和服務(wù)的靈活組合和編排裝配，以應(yīng)對(duì)各類不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)的需求。另外隨著移動(dòng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)彈性和低成本的需求也越來越高，而傳統(tǒng)基于專有硬件實(shí)現(xiàn)方式在設(shè)備成本和靈活彈性調(diào)整方面，都難以滿足新的部署需求，運(yùn)營(yíng)商希望能使用更廉價(jià)的通用硬件去替代專有硬件，通過分布式資源集群化的管理，提高設(shè)備和資源的利用率、部署靈活性和啟用算力，從系統(tǒng)層面降低網(wǎng)絡(luò)建造和運(yùn)維成本。鑒于上述背景需求，在DICT融合發(fā)展背景下，電信網(wǎng)絡(luò)可借助于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network Function Virtualization，NFV)、云化、服務(wù)化等技術(shù)，使用更通用類型的高性價(jià)比硬件(常規(guī)CPU、GPU、TPU等)來承載實(shí)現(xiàn)各種IT軟件化的業(yè)務(wù)功能和服務(wù)模塊，通過云化部署、集群運(yùn)維的方式來管理各種設(shè)備功能和資源，獲得更高可擴(kuò)展性、高動(dòng)態(tài)靈活性，同時(shí)進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建造、運(yùn)維和管理成本，為移動(dòng)用戶帶來更佳業(yè)務(wù)體驗(yàn)，為運(yùn)營(yíng)商帶來新的營(yíng)收利潤(rùn)增長(zhǎng)契機(jī)。同理，未來6G RAN也會(huì)將虛擬化、云化、服務(wù)化的理念引入到無線架構(gòu)(至少在空口高層協(xié)議功能方面)的實(shí)現(xiàn)中，例如：和已實(shí)現(xiàn)的SBA-CN所對(duì)位的SBARAN。RAN內(nèi)各個(gè)基帶處理協(xié)議實(shí)體和模塊的云化實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)分布式處理的需求和更高系統(tǒng)內(nèi)傳輸性能的要求，因此各個(gè)分布式網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)和協(xié)議實(shí)體之間的承載和傳輸能力都必須進(jìn)一步增強(qiáng)。
SBA-RAN作為RAN云化的重要特征之一，它可將所有6G RAN的功能和服務(wù)徹底地解耦和分離，各個(gè)功能和服務(wù)模塊之間通過類似總線的形式串接起來，形成所謂服務(wù)功能鏈(Service Function Chain，SFC)[11-12]。更強(qiáng)大的承載傳輸能力是SFC能夠高效工作的基本保障，否則SBA-RAN相比過去“豎井式高集成”的傳統(tǒng)RAN基站毫無性能優(yōu)勢(shì)可言。強(qiáng)大的承載傳輸能力可使得SFC接近過去傳統(tǒng)共站同板集成實(shí)現(xiàn)的效果。如果6G RAN未來也采用類似SBA的服務(wù)化架構(gòu)，那么不同RAN控制面功能模塊或協(xié)議實(shí)體之間，也傾向采用TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新傳輸方式。因此未來6G RAN的新架構(gòu)對(duì)新傳輸有著決定性作用。
其次，在新型業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，未來6G網(wǎng)絡(luò)中的全息通信、數(shù)字孿生、確定性業(yè)務(wù)和分布式算力協(xié)同等業(yè)務(wù)[13-14]是6G較有代表性的幾種新業(yè)務(wù)。全息通信不僅對(duì)傳輸速率有非常高的要求，還要保證低時(shí)延和低丟包率。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)算，當(dāng)前的承載網(wǎng)容量是不足以提供多路并行的全息通信的。確定性業(yè)務(wù)強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包被端到端投遞的嚴(yán)格準(zhǔn)時(shí)可控，即所謂“嚴(yán)格監(jiān)控，說到做到”，這必然對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的承載傳輸也有相應(yīng)的升級(jí)支持要求。算力協(xié)同業(yè)務(wù)強(qiáng)調(diào)分布式計(jì)算所帶來的大量中間臨時(shí)數(shù)據(jù)和智能交互類型數(shù)據(jù)，能以極低的延時(shí)和極高可靠性在不同基站節(jié)點(diǎn)之間被傳遞和交互，這也勢(shì)必需要更高性能品質(zhì)的新承載和新傳輸去支持?？傊谖磥?G時(shí)代，當(dāng)前傳統(tǒng)的老承載和老傳輸方式一定會(huì)受到較大的挑戰(zhàn)，不足以滿足6G RAN潛在新架構(gòu)和新業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求。
4 面向6G RAN新承載和新傳輸技術(shù)發(fā)展
前面已經(jīng)論述，未來6G RAN的新無線架構(gòu)和新業(yè)務(wù)應(yīng)用，對(duì)新承載和新傳輸都有著決定性的作用。在網(wǎng)絡(luò)端到端虛擬化、云化、服務(wù)化的趨勢(shì)背景下，TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新協(xié)議棧，和SRv6都可以成為未來6G RAN的新傳輸技術(shù)方式。
相比于傳輸(Transport)，它下層的承載(Bearer)其實(shí)更為關(guān)鍵。未來B5G、6G RAN對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的性能新需求，主要體現(xiàn)在傳輸容量帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、分組丟失率等指標(biāo)方面。4G LTE和5G各自對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)要求大致如圖2所示，因此從眼下的5G再到未來的6G，可按照該趨勢(shì)做相應(yīng)比例的倍增考慮。過去分組傳輸網(wǎng)(Packet Transport Network，PTN)承載技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用，但由于PTN多項(xiàng)性能指標(biāo)都不能滿足5G某些新業(yè)務(wù)需求，一方面業(yè)界正在繼續(xù)做都市傳輸網(wǎng)(Metro Transport Network，MTN)增強(qiáng)升級(jí)，進(jìn)一步提高接口速率，另一方面以中移動(dòng)為代表，正在積極牽頭制定更強(qiáng)大的切片分組網(wǎng)(Sliced Packet Network，SPN)新承載技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以更好地適配端到端網(wǎng)絡(luò)切片功能[15]。它的核心特征是在SR-TP(Segmented Routing-Transport Profile)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制中，建立雙向相同路由的端到端承載路徑。
圖2 傳統(tǒng)承載PTN和新承載SPN技術(shù)性能指標(biāo)特點(diǎn)
承載網(wǎng)是底層物理管道，它是更偏硬件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此承載網(wǎng)的容量帶寬等性能方面的提升擴(kuò)展，主要依靠硬件的增設(shè)和升級(jí)，特別是未來高頻毫米波通信及其架構(gòu)演進(jìn)[16]，必然帶來更大量Front/Mid/Backhaul承載容量的新需求。例如：從10GE/40GE端口升級(jí)到100GE/200GE/400GE(1GE=1Gb/s)，必須增設(shè)和升級(jí)路由器和光纖等硬件方面。其次新功能的引入也需要升級(jí)硬件，例如：去支持SPN承載和SRv6傳輸?shù)?。不同版本能力的承載網(wǎng)物理設(shè)備節(jié)點(diǎn)，可長(zhǎng)期地共存被聯(lián)合利用，例如：4G現(xiàn)網(wǎng)中十幾年前的承載設(shè)備都還在運(yùn)行服務(wù)著。IP路由器轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文處理時(shí)延大約在us級(jí)別，但一旦擁塞，時(shí)延也可達(dá)ms級(jí)別甚至中間丟包。承載網(wǎng)時(shí)延的大頭部分在于物理鏈路的傳輸時(shí)延(例如：10km長(zhǎng)光纜時(shí)延大約為50us)。當(dāng)下的承載網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延一般在<10ms級(jí)別，具體情況需根據(jù)物理鏈路距離和跳數(shù)以及業(yè)務(wù)負(fù)荷情況進(jìn)行綜合評(píng)估?；诋?dāng)前CCSA TC3下工作組的研討活動(dòng)狀態(tài)，面向未來6G網(wǎng)絡(luò)，承載網(wǎng)新功能的需求大致如下：
1)客戶/業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障能力(確定性網(wǎng)絡(luò)DetNet)；
2)時(shí)延傳輸控制能力(不僅及時(shí)，還要能準(zhǔn)時(shí))；
3)海量連接管控能力(支持異構(gòu)跨域的各種終端，全球泛在可達(dá))；
4)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知能力(支持“感知流”)；
5)網(wǎng)絡(luò)人工智能能力(支持“智能流”)；
6)用戶可定義 (可編程，動(dòng)態(tài)靈活部署)。
總體上看，只要承載網(wǎng)硬件資源配備得十分充足且功能升級(jí)到位，承載網(wǎng)其實(shí)不容易成為未來6G移動(dòng)系統(tǒng)追求極致通信性能的技術(shù)瓶頸或障礙，它比無線空口接入段性能的提升相對(duì)更容易被實(shí)現(xiàn)，因此這塊可保持相對(duì)樂觀。
5 總結(jié)和展望
總體上，面向未來6G RAN潛在的新無線架構(gòu)和新業(yè)務(wù)能力，新承載和新傳輸相關(guān)技術(shù)演進(jìn)的趨勢(shì)還是比較清晰的，即：全力配合6G RAN朝著云化、服務(wù)化和IT化的方向演進(jìn)，這些趨勢(shì)和6G核心網(wǎng)側(cè)特點(diǎn)有高度的對(duì)齊和融合；TCP/TLS/HTTP2或UDP/QUIC/HTTP3新協(xié)議棧，和SRv6都可以成為未來6G RAN的新傳輸技術(shù)方式。業(yè)界已開始充分地為B5G和6G“全息通信”“數(shù)字孿生”“算力網(wǎng)絡(luò)”和“云網(wǎng)一體”等重要新應(yīng)用和部署場(chǎng)景[17]，做好了在承載和傳輸方面的新技術(shù)使能和資源預(yù)備，因此它們應(yīng)能充分滿足未來6G RAN對(duì)承載和傳輸方面更高條件和性能的需求。隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)端到端IT化和云化的深入應(yīng)用實(shí)踐，不斷增進(jìn)6G無線接入網(wǎng)和6G核心網(wǎng)，在承載和傳輸機(jī)制方面的對(duì)齊融合和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，有利于簡(jiǎn)化未來IP&TNL網(wǎng)絡(luò)的部署運(yùn)維提升效率，有利于增強(qiáng)它們的資源利用率和IP&TNL設(shè)備資產(chǎn)的壽命周期價(jià)值。持續(xù)增強(qiáng)提升各種新承載和新傳輸技術(shù)的應(yīng)用成熟度，不斷地降低其物理成本，反過來也必將能積極促進(jìn)6G RAN的SBA云化、服務(wù)化和IT化架構(gòu)被標(biāo)準(zhǔn)化成型和6G新移動(dòng)業(yè)務(wù)順利地商用落地。
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