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        5G承載網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)及建網(wǎng)方案探討

        2021-09-23 00:51:18呂景松
        中國新通信 2021年15期
        關(guān)鍵詞:建網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)時延

        呂景松

        【摘要】? ? 本文從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G業(yè)務(wù)需求以及演進(jìn)能力等方面介紹了5G承載網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn),并對5G承載網(wǎng)建網(wǎng)方案進(jìn)行進(jìn)一步探討,為5G承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)提供建議。

        【關(guān)鍵詞】? ? 5G承載網(wǎng)? ? 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

        引言:

        5G網(wǎng)絡(luò)支持的增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)、高可靠低延時通信(uRLLC)以及海量機(jī)器類通信(mMTC)三大業(yè)務(wù)場景,為未來各種高帶寬、低時延業(yè)務(wù)提供承載連接。eMBB業(yè)務(wù)需要承載網(wǎng)提供更大是帶寬,uRLLC業(yè)務(wù)對承載網(wǎng)時延提出極大挑戰(zhàn)[1]。

        未來,5G承載網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、靈活連接、帶寬、時延、同步等方面的需求均有巨大變化[2]。本文重點(diǎn)分析5G承載網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn),并對5G承載網(wǎng)建網(wǎng)方案進(jìn)行進(jìn)一步探討,針對不同需求提出適合的5G承載網(wǎng)建網(wǎng)方案,為5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供參考。

        一、5G承載網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

        1.1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演變

        在5G前傳網(wǎng)中,從原有的BBU和RRU兩級架構(gòu),演進(jìn)到CU\DU\AAU的三級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)需求,CU與DU可采用合設(shè)或分離形式。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求和部署要求的不同,5G RAN三級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在實(shí)際部署中采用多種形態(tài)及場景。5G核心網(wǎng)將根據(jù)應(yīng)用場景需求部署在不同位置。其中,控制面可以采用集中部署方式(大區(qū)集中或省集中),用戶面則根據(jù)需要采用集中或者分布式靈活部署。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演變對匯聚機(jī)房、管道、光纜、分纖點(diǎn)等資源構(gòu)成挑戰(zhàn)。

        1.2 5G業(yè)務(wù)指標(biāo)的影響

        5G業(yè)務(wù)流向多樣化要求網(wǎng)絡(luò)連接更加靈活。eMBB業(yè)務(wù)對單站帶寬的提升要求,需要5G承載網(wǎng)提供更大管道,接入層需要大于25GE的單站接入,匯聚層需要100GE。uRLLC業(yè)務(wù)1ms的超低時延要求,需要通過架構(gòu)優(yōu)化、5G核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)下沉、MEC下沉均需要靈活連接,需要城域網(wǎng)的L3功能下沉,應(yīng)對流量靈活調(diào)度要求。5G網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)復(fù)雜化需要高效智能運(yùn)維,需要引入SDN以實(shí)現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離,提升網(wǎng)絡(luò)集中控制能力,提升5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力。

        1.3現(xiàn)網(wǎng)大部分設(shè)備不具備演進(jìn)能力

        核心匯聚層:以10GE線路帶寬為主,不支持100GE及以上接口速率占比大;匯聚層設(shè)備利用率較高,后續(xù)擴(kuò)容改造工作存在較大困難;現(xiàn)網(wǎng)沒有FlexE接口,不具備SR、IPv6功能。接入層GE環(huán)網(wǎng)帶寬無法滿足5G業(yè)務(wù)需求,帶寬升級難度高;接入層大部分設(shè)備老舊,無法演進(jìn)升級支持SR、IPv6等功能?,F(xiàn)網(wǎng)PTN老舊設(shè)備多,5G演進(jìn)能力不足,需要進(jìn)行大量設(shè)備替換。

        1.4 5G業(yè)務(wù)部署對4G現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)影響大

        4G業(yè)務(wù)采用L2+L3方式,5G業(yè)務(wù)采用HoVPN到邊緣部署,現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備需要配置IGP協(xié)議、IP地址以及部署SCN通道,不同業(yè)務(wù)的開通以及維護(hù)對運(yùn)維工作提出的要求非常高。核心匯聚層具備升級能力的設(shè)備需要更換線卡以支持FlexE,設(shè)備升級會影響現(xiàn)網(wǎng)4G業(yè)務(wù)運(yùn)行;同時,5G承載網(wǎng)需要引入IGP以及SR動態(tài)協(xié)議,動態(tài)改造的業(yè)務(wù)部署對現(xiàn)網(wǎng)挑戰(zhàn)巨大。

        二、5G承載網(wǎng)建網(wǎng)方案探討

        表1為5G承載網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)與新建SPN平臺方案對比。

        2.1現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)建議

        初期:小規(guī)模部署。前期主要關(guān)注eMBB業(yè)務(wù),核心匯聚按需求升級至100GE,5G基站接入環(huán)升級到100GE,4G與5G承載共網(wǎng)。為避免對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的影響,業(yè)務(wù)開通需要在夜間進(jìn)行。

        發(fā)展期:規(guī)模部署。eMBB業(yè)務(wù)為主,為uRLLC業(yè)務(wù)部署打基礎(chǔ)。核心匯聚按需升級100GE, 5G基站接入環(huán)升級到100GE,同時為FlexE部署做準(zhǔn)備。

        成熟期:全網(wǎng)覆蓋,新業(yè)務(wù)拓展。

        全面部署5G業(yè)務(wù),全網(wǎng)升級100GE,打造大帶寬低時延靈活連接的5G承載網(wǎng)。

        現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)對業(yè)務(wù)影響極大,5G建設(shè)全周期內(nèi)要不斷的對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整,周期長且復(fù)雜,隱性成本巨大。

        2.2 5G承載SPN新平面建設(shè)建議

        初期:資源儲備階段,小規(guī)模試點(diǎn)。重點(diǎn)梳理現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房、電、光纜等基礎(chǔ)資源情況,儲備好SPN新平面的基礎(chǔ)資源。通過現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測試,提前了解SPN技術(shù)及方案明確目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在規(guī)劃、運(yùn)維等方面做好知識儲備。

        中期:規(guī)模建設(shè)階段。重點(diǎn)建設(shè)完善的SPN新平面的核心匯聚層,確保具備未來5年的業(yè)務(wù)承載能力。接入層依據(jù)基站業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行建設(shè),可以依據(jù)基站的規(guī)劃并適度超前來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。接入層依據(jù)50GE/100GE的價(jià)格情況,選擇性價(jià)比最高的速率來組網(wǎng),設(shè)備選型應(yīng)具備100GE能力。

        末期:業(yè)務(wù)成熟部署期。在一二階段基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展,核心匯聚層帶寬逐步升級至400GE,接入層全面升級至100GE,利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的隔離,逐步引入AI,實(shí)現(xiàn)意圖驅(qū)動網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的智能化程度。

        三、結(jié)束語

        本文分析了5G承載網(wǎng)面臨的種種挑戰(zhàn),對比了5G承載網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)與新建SPN平臺方案,為5G承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)提供建議。

        參? 考? 文? 獻(xiàn)

        [1] URLLC低時延的技術(shù)研究及業(yè)務(wù)應(yīng)用. 董帝烺,許國平,林斌.移動通信. 2020(04)

        [2]羅成,程思遠(yuǎn),江巧捷,謝維信,張欽宇.5G承載關(guān)鍵技術(shù)與規(guī)劃設(shè)計(jì) . 2019

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