陳海波

（中通服中睿科技有限公司，廣東 廣州 510630）

0 引言

近幾年大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為人們的日常生活帶來諸多便利，不僅減少不必要的時間消耗同時還能更好地打破時間與空間的限制。而5G 通信技術(shù)的到來打破通信承載網(wǎng)的平衡，在業(yè)務(wù)需求以及技術(shù)優(yōu)化的雙重驅(qū)動下，通信承載網(wǎng)技術(shù)需要主動引進(jìn)更多關(guān)鍵性數(shù)字化技術(shù)，在滿足個體需求的基礎(chǔ)上完成技術(shù)的更新與發(fā)展。

1 當(dāng)代通信承載網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)發(fā)展

1.1 靈活以太網(wǎng)

FlexE 也被稱作靈活以太網(wǎng)，其是能夠獨立解決用戶個人業(yè)務(wù)因光模塊運行速率而限制的數(shù)字化通信技術(shù)[1]。在使用FlexE 之前，通信行業(yè)為了順利完成數(shù)據(jù)信息的傳送和客戶業(yè)務(wù)的達(dá)成會強調(diào)做好光模塊與客戶需求速率之間的嚴(yán)謹(jǐn)性匹配，使其能夠在合適的狀態(tài)下完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)內(nèi)容。例如，客戶需要200Gbit/s 的需求流速，那么通信業(yè)務(wù)人員需要為其綁定好200Gbit/s的光模塊來促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和交流，這樣可以有效解決客戶的需求問題。而在使用FlexE 后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時不會再因為光模塊的速率而受到限制和阻礙，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)光模塊的總體速率來完成相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的傳遞，在一定程度上增強來以太網(wǎng)傳輸信息的靈活性。另外FlexE 可以在應(yīng)用的過程中，對光模塊傳輸空間按照相應(yīng)的需求來進(jìn)行切分，并將其按照客戶的個人需求進(jìn)行排列組合，從而實現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)速率業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸與送達(dá)。

按照開放系統(tǒng)互連（open system interconnection,OSI）模型來看，客戶業(yè)務(wù)的速率主要體現(xiàn)在媒體接入控制（media access control, MAC）的層級，而光模塊速率則是體現(xiàn)在物理層（PHY），F(xiàn)lexE 主要的工作原理是將FlexE shim 增加到標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)的客戶業(yè)務(wù)速率層面和光模塊速率層面之間實現(xiàn)不同速率的靈活搭配，F(xiàn)lexE 技術(shù)的原理如圖1 所示。

圖1 FlexE 技術(shù)原理

1.2 靈活光傳送網(wǎng)

FlexO 被稱作靈活光傳送網(wǎng)，其能夠有效解決通信承載網(wǎng)中超過100Gbit/s 光模塊的光傳送網(wǎng)（optical transport network, OTN）業(yè)務(wù)傳輸問題。在使用FlexO 之后可以選擇綁定多個標(biāo)準(zhǔn)速率物理端口的方式，其能夠支持更大容量的靈活速率光數(shù)字單元ODUflex，并且能為其提供進(jìn)行互通交流的系統(tǒng)接口。其主要的工作原理是應(yīng)用FlexO 把新的OTU 信號OTUcn 的整體信號經(jīng)過特殊處理方式進(jìn)行拆分，將其分解為n 個OTUC1的信號，并將其順利映射到100Gbit/s FlexO Ferame 中，再將其與同樣數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)光模塊進(jìn)行綁定。當(dāng)接收端順利收到數(shù)據(jù)信息的信號傳遞后用解綁的方式，將n個OTUC1 的信號經(jīng)過還原恢復(fù)成完整的一個信號，F(xiàn)lexO工作原理如圖2 所示。

圖2 FlexO 工作原理

1.3 軟件定義網(wǎng)

通過用軟件來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自定義，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實際能力的全面開放，使其可以像更新軟件數(shù)據(jù)的方式一樣進(jìn)行快速更新。SDN 在OpenFlow 技術(shù)的作用下可以將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各項設(shè)備控制界面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的平面實施分離處理，從而能夠在完成后對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行隨心掌控，讓資源信息可以按照使用者的需求來進(jìn)行合理調(diào)配，SDN 工作原理如圖3 所示。同時SDN還可以實現(xiàn)硬件設(shè)備歸一化、智能化控制以及短時間快速響應(yīng)等需求，為使用者提供更加高效、快捷、舒適的服務(wù)體驗。

圖3 SDN 工作原理

1.4 分段路由

分段路由能夠有效削減通信承載網(wǎng)技術(shù)中各個網(wǎng)絡(luò)連接的復(fù)雜程度，進(jìn)而幫助相關(guān)業(yè)務(wù)維護(hù)人員用更高的工作效率完成任務(wù)目標(biāo)，在5G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)靈活調(diào)度海量的數(shù)據(jù)連接。SR 本身是一種源路由的轉(zhuǎn)發(fā)工藝技術(shù)，工作人員或者使用者只需要在網(wǎng)絡(luò)的某一節(jié)點處對數(shù)據(jù)包經(jīng)過的路徑、節(jié)點與鏈路信息進(jìn)行指定，而其他部分不需要始終維持連接的運行狀態(tài)，只要保持轉(zhuǎn)發(fā)即可。將SR 應(yīng)用于協(xié)議標(biāo)簽交換（multiprotocol label switching, MPLS）總體框架上可以極大程度上對其進(jìn)行全面性優(yōu)化提升，同時還可以讓網(wǎng)絡(luò)的總體部署、調(diào)動與維護(hù)難度降低，為通信網(wǎng)絡(luò)承載力提供可靠支持與保障。

1.5 基于IPv6 轉(zhuǎn)發(fā)平面的段路由

SRv6 是在經(jīng)過反復(fù)探討與組合，由SR 技術(shù)和IPv6 網(wǎng)絡(luò)有機融合而產(chǎn)生的新興技術(shù)，其完美繼承兩種技術(shù)的優(yōu)勢特點，這也意味著SRv6 不需要再使用獨立的信令協(xié)議來完成節(jié)點標(biāo)簽的分發(fā)，同時還可以在原有IPv6 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化拓展，使工作人員可以直接使用SRv6 來轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，其取締了MPLS 隧道的作用。將SRv6 和SDN 技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合，將其自身的靈活性與SDN 技術(shù)的高效管理調(diào)度應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸中能夠有效降低總體工作難度。

1.6 可重構(gòu)光分插復(fù)用器

ROADM 也被稱作可重構(gòu)光分插復(fù)用器，其是目前交通通信中應(yīng)用的重要技術(shù)之一，其可以在遠(yuǎn)距離實現(xiàn)對波長信號的調(diào)控與配置，還能夠以動態(tài)化支配的方式來調(diào)整每個信號波長，真正實現(xiàn)了OTN 的靈活性調(diào)度，帶動工作效率和質(zhì)量的全面優(yōu)化提升。ROADM技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中可以實現(xiàn)在任意通道方向的數(shù)據(jù)傳送，ROADM 對環(huán)形島不同位置車輛的信號調(diào)度如圖4 所示，使其能夠達(dá)到任意一個位置完成波長信號的隨意調(diào)整與改動。

圖4 ROADM 技術(shù)對環(huán)形島車輛的信號調(diào)度

1.7 高精度時間

高精度時間主要是通過先進(jìn)的物理層時戳和自適應(yīng)時間法來完成對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中有關(guān)信息數(shù)據(jù)的精度傳遞。在時間起始和終點分別設(shè)置好相應(yīng)的記錄工具能夠精準(zhǔn)判斷總體消耗的時間長短，同時對多個數(shù)據(jù)信息之間的差異展開分析，網(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備彼此之間的時間傳遞是通過各個接入層所控制和管理。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間信息傳遞如圖5 所示。

圖5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間信息傳遞

2 推動通信承載網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的有效策略

2.1 全面增強綜合承載能力

現(xiàn)代推動通信承載網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最為行之有效的方式方法就是擴容骨干通信網(wǎng)實際運營中的核心承載能力?，F(xiàn)階段通信承載網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最直觀最迫切的需求就是其承載能力的提升，主要通過對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)進(jìn)行平滑擴容和對現(xiàn)有技術(shù)升級改造，優(yōu)化系統(tǒng)制式這兩方面手段進(jìn)行提升承載力，充分利用現(xiàn)有的骨干傳輸網(wǎng)架構(gòu)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行擴容建設(shè)，通過外接設(shè)備和升級軟件系統(tǒng)實施擴容操作，并且結(jié)合當(dāng)下最新通信線路的建設(shè)對原有骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加強擴容，完善現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與總體骨干網(wǎng)的匯接，實現(xiàn)路徑擴容做到實際承載力的提高[2]。另外一方面要強化通信承載網(wǎng)相關(guān)企業(yè)的承載網(wǎng)能力，著重強化相關(guān)企業(yè)公司的承載網(wǎng)能力，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對于通信承載網(wǎng)技術(shù)的需求也逐步增加，根據(jù)不斷擴大的業(yè)務(wù)發(fā)展需求推進(jìn)傳輸網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，通信承載網(wǎng)相關(guān)企業(yè)需要切實提高自身承載能力，做到及時的承載力提升以及通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完善優(yōu)化，進(jìn)一步保障相關(guān)企業(yè)公司的通信網(wǎng)承載力發(fā)展，推動通信網(wǎng)技術(shù)整體發(fā)展。在廣東省的鐵路通信過程中，為了有效解決承載網(wǎng)負(fù)荷過大的問題，從涉及的各方面關(guān)鍵技術(shù)著手，針對一些骨干通信承載網(wǎng)展開全面擴張，不僅可以有效化解當(dāng)前通信承載網(wǎng)的主要矛盾問題，同時還能為其后續(xù)應(yīng)用奠定更加堅實的基礎(chǔ)保障[3]。

2.2 有機拓展多元化功能與應(yīng)用性能

在強化承載力的同時還需要改善傳輸網(wǎng)的層級功能，重點解決各層級通信數(shù)據(jù)的大數(shù)量長距離傳輸，以及各層級通信網(wǎng)的同步網(wǎng)絡(luò)和多元化控制網(wǎng)絡(luò)，并且努力降低通信網(wǎng)的互聯(lián)延時，逐步調(diào)整數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性能，使其不斷優(yōu)化提高，擴展通信網(wǎng)技術(shù)多元化功能并適度調(diào)整控制技術(shù)，擴展數(shù)據(jù)通信網(wǎng)技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)邊界等技術(shù)向著多元化方面進(jìn)行不斷延伸，充分利用通信網(wǎng)技術(shù)不斷優(yōu)化線路組網(wǎng)打造全方位系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。結(jié)合現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行能力，根據(jù)其實際情況與承載力對通信承載能力較低的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行全新系統(tǒng)改造和程序更新升級，提高通信網(wǎng)絡(luò)運行速度和運行穩(wěn)定性。拓展通信網(wǎng)技術(shù)的多元化功能與其實際應(yīng)用性能能夠更好更加積極地應(yīng)對現(xiàn)代新興業(yè)務(wù)需求和大強度承載力帶來的沖擊與挑戰(zhàn)，現(xiàn)代化通信業(yè)務(wù)產(chǎn)生了大量新的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)傳輸需求，在通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的功能和多元化性能方面需要不斷優(yōu)化調(diào)整通信網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)，加強配套的安全管理監(jiān)督控制措施，改進(jìn)檢測監(jiān)測技術(shù)手段，不斷強化網(wǎng)絡(luò)和安全，推動通信網(wǎng)技術(shù)多元化發(fā)展，逐步實現(xiàn)通信網(wǎng)技術(shù)智能化現(xiàn)代化發(fā)展[4]。對于廣東省通信承載網(wǎng)而言，該地區(qū)已經(jīng)有超過97.9%的用戶使用有線寬帶，并且還會隨著時間的流逝而逐漸上漲，相比于其他省份和國家而言，廣東地區(qū)通信承載網(wǎng)的總體壓力明顯更高，因此對通信承載網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化升級的重要性也就越強[5]。

2.3 主張對運用策略進(jìn)行優(yōu)化

現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)需要承載網(wǎng)承載能力高效持久的進(jìn)步發(fā)展，并且綜合運用多種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段，在大宗的通信數(shù)據(jù)短程轉(zhuǎn)發(fā)以及長距離傳送中需要不斷更新升級通信網(wǎng)技術(shù)，對于當(dāng)下熱門的通信業(yè)務(wù)等綜合承載能力不斷提高。根據(jù)當(dāng)前通信網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)趨勢及國內(nèi)外通信行業(yè)總體技術(shù)發(fā)展趨勢，在后續(xù)不斷對承載網(wǎng)設(shè)施設(shè)備的建設(shè)改進(jìn)升級，借鑒最新的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)發(fā)展，重點強化通信網(wǎng)運維系統(tǒng)的支持能力，注重通信網(wǎng)運行過程中的數(shù)據(jù)安全，對當(dāng)下通信網(wǎng)技術(shù)運用進(jìn)行整體上的不斷完善優(yōu)化。在5G 時代的影響和作用下，目前全球大部分通信網(wǎng)絡(luò)運營商已經(jīng)開始對使用的承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和提升，以廣東省為例，該地區(qū)由于人口和氣候條件等因素的影響，對運用的策略進(jìn)行優(yōu)化和完善，使其能夠更好地契合當(dāng)其發(fā)展現(xiàn)狀。

3 結(jié)語

綜上所述，伴隨著我國數(shù)字化信息技術(shù)的快速發(fā)展和5G 通信時代的來臨，在一定程度上增加通信承載網(wǎng)的基本負(fù)荷，一方面無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的應(yīng)用需求，覆蓋面積小、靈活度低、時間延時等問題嚴(yán)重影響使用者的感官與體驗。另一方面時代的進(jìn)步要求技術(shù)不斷與時俱進(jìn)，需要向著更全面的方向持續(xù)更新，所以加強通信承載網(wǎng)技術(shù)能夠為社會和諧穩(wěn)定創(chuàng)造更高效的發(fā)展。