白林 張繼云 陳繼昌

華信咨詢設計研究院有限公司 浙江杭州 310014

隨著移動通信的不斷普及，在互聯(lián)網(wǎng)技術也有了新發(fā)展，并且在各個領域當中也有所應用。我國的網(wǎng)絡運營商也因此發(fā)現(xiàn)了新的商機，但同時也給5G承載網(wǎng)提出了巨大的障礙。從具體實例出發(fā)，討論5G 承載網(wǎng)接入環(huán)若干關鍵保護技術，幫助運營商維護人員不斷提高維護技能。

1 5G承載網(wǎng)的優(yōu)勢

5G移動承載除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務，語音業(yè)務外，還引入了2B的專線業(yè)務、2H的FWA（Fixed Wireless Access）業(yè)務、2C的VR/AR業(yè)務，未來將引入更多的垂直行業(yè)。不同的業(yè)務在時延，帶寬，可靠性等方面需求迥異。①5G沉浸式的360°全景VR體驗、無處不在的視頻直播和分享、隨時隨地的云接入等應用提供支持，要求5G承載網(wǎng)具備大帶寬、低時延特性，才能有效解決超高清尤其是8K及以上視頻內(nèi)容的傳輸以及VR頭顯時間延遲的技術問題。②車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的應用，要求5G承載具備超低時延和高可靠等處理能力，要求具備實時感知網(wǎng)絡狀態(tài)，確保網(wǎng)絡SLA指標。③以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標的物聯(lián)網(wǎng)，例如智能水表、電表等應用，數(shù)據(jù)傳輸量小，對網(wǎng)絡等待時間的要求不高；但對于類似穿戴血壓計、心跳計等5G醫(yī)療低時延就會是相當重要的特性[1]。針對無人駕駛、智能電網(wǎng)、工業(yè)控制、遠程醫(yī)療等場景，網(wǎng)絡連接的中斷、SLA的劣化，都可能會導致車毀人亡、供電中斷、醫(yī)療事故等嚴重后果。因此，如何提供業(yè)務差異化的SLA保證能力、支持業(yè)務SLA的E2E測量和快速感知、業(yè)務故障的快速感知和快速自愈等，是5G承載網(wǎng)運維前所未有的挑戰(zhàn)與必須攻破的難題。

2 關于5G承載網(wǎng)的關鍵技術及其組網(wǎng)方案的分析

2.1 端與端智能控制技術

鑒于5G承載網(wǎng)低時延、高精度、穩(wěn)定、靈活的特點，在實際應用過程中，5G承載網(wǎng)必須承載巨大的數(shù)據(jù)連接。為此，它必須克服傳輸級和回程級之間的端到端連接問題。其存在的 IP+ 光異構網(wǎng)絡協(xié)同需求，對于5G 網(wǎng)絡的整體運行帶來了極大的挑戰(zhàn)，要想實現(xiàn)對端與端的智能控制管理，就需要應用 SDN 技術，“所謂SDN技術實際上是一種軟件集中控制、網(wǎng)絡開放的三層體系架構，其最主要的特征就是數(shù)據(jù)轉發(fā)和控制分離，兼具網(wǎng)絡虛擬化和開放接口等特征?！盨DN技術能夠對網(wǎng)絡運行進行整體管控，針對5G網(wǎng)絡的運行情況進行實時監(jiān)測，并做出優(yōu)化保障，從而讓用戶擁有更加良好的使用體驗，另外在保障高效便捷、安全穩(wěn)定的基礎上，SDN 技術還能實現(xiàn)跨網(wǎng)協(xié)同管理，即達到機與機之間實行數(shù)據(jù)互換，從整體上提升整體管理的質量和效率[2]。

2.2 全雙工技術

根據(jù)通信技術的要求，相同的頻率和時間可以保證通信傳播得更快。就目前的技術而言，無線通信網(wǎng)絡架構在終端的對接和傳輸會給全雙工技術帶來很大的干擾問題。最近幾年的網(wǎng)絡通信工作，經(jīng)常會發(fā)生因技術問題產(chǎn)生的信號干擾，無法有效的達到網(wǎng)絡傳輸?shù)囊?，并且在雙向傳輸上針對不同的頻率和時間，無法完成有效的融合沒有明確的時間和空間界定。就以全雙工技術的理論知識來說，所需要配置的網(wǎng)絡資源也有許多問題，就比如存在浪費情況，據(jù)不完全統(tǒng)計這種浪費問題會嚴重的影響到整個網(wǎng)絡資源。當推行全雙工通信技術之后，他說實現(xiàn)的覆蓋范圍能夠進一步擴大，但這也對技術人員提出了更高的要求，將MIMO技術進行融合，才能夠減少網(wǎng)絡當中存在的信號干擾問題，使得網(wǎng)絡資源分配更加合理，并且在局部的穩(wěn)定性更強以及更加精準的分析。

2.3 SR技術

為了實現(xiàn)5G網(wǎng)絡的低時延，在實際運營過程中也可以應用SR技術。所謂的SR技術，即一種源路由技術，可以從復雜性上簡化5G網(wǎng)絡中各種信息之間所需的信令協(xié)議，這樣可以更好地維護網(wǎng)絡安全，建立跨域隧道，實現(xiàn)業(yè)務保護。SR技術具備極強的編程能力，可以整體上調節(jié)和維護流量工程信息，減少時延、跳數(shù)等情況發(fā)生，同時還可以進行路徑優(yōu)化，減輕網(wǎng)絡信息的負載量。另一方面，SR技術避開了傳統(tǒng)跨域技術所存在的需要借助于BGP通告遠端綁定的公網(wǎng)標簽，使跨域隧道的建立變得更加靈活，從而可以幫助信息數(shù)據(jù)尋找到最優(yōu)出口，解決流量過多無法均衡的問題。

2.4 Telemetry技術

網(wǎng)絡遙測技術Telemetry是一項遠程的從網(wǎng)絡設備上高速采集數(shù)據(jù)的技術。設備通過推模式（Push Mode）周期性的主動向采集器上送設備的狀態(tài)（如光模塊質量）和性能數(shù)據(jù)，提供了更實時、更高速的數(shù)據(jù)采集功能，非常適合IFIT檢測數(shù)據(jù)的采集。Telemetry基于YANG（Yet Another Next Generation）模型組織采集數(shù)據(jù)。YANG是一種數(shù)據(jù)建模語言，可以作為各種傳輸協(xié)議操作的配置數(shù)據(jù)模型、狀態(tài)數(shù)據(jù)模型、遠程調用模型和通知機制等。YANG數(shù)據(jù)模型定位為一個面向機器的模型接口，明確定義數(shù)據(jù)結構及其約束，可以更靈活、更完整地進行數(shù)據(jù)描述。業(yè)界主流設備北向接口正逐漸采用YANG數(shù)據(jù)描述規(guī)范，因此Telemetry支持向第三方數(shù)據(jù)分析處理公司開放API，方便設備與第三方對接。IFIT還需要設備支持高精度的采樣周期、上送通道帶寬小的北向協(xié)議Telemetry，才能在5G移動承載網(wǎng)中提供大量的基于業(yè)務流級，實時、高精度、準確反饋客戶實際流量的性能檢測，從而提升5G時延、丟包率敏感類業(yè)務的用戶體驗[3]。

3 結語

對于5G 承載網(wǎng)的維護，既要懂得數(shù)通知識，如路由交換等，又要懂得 OTN，要知其然，知其所以然。因此，在5G 網(wǎng)絡技術發(fā)展的過程中，需要找出發(fā)展過程中存在的差距與不足，加快并加深對5G 網(wǎng)絡技術的研究及與相關產(chǎn)業(yè)的融合。使大數(shù)據(jù)、人工智能和智能制造等新興產(chǎn)業(yè)與5G 網(wǎng)絡技術實現(xiàn)全面結合，縮小我國在科技發(fā)展過程中與發(fā)達國家之間的差距。