基于IPRAN技術的5G與4G承載網(wǎng)共存互通方式分析

摘要：隨著移動通信技術水平的不斷提升，信息交互手段進一步呈現(xiàn)出高效性與便利性，進而對網(wǎng)絡能力也提出了更高的要求。在這樣的環(huán)境下，5G技術應運而生。相較于以往的移動通信技術，5G技術在滿足人們流量密度、移動性以及數(shù)據(jù)連接方面需求的基礎上還可以有效滲透到各個領域當中。為進一步滿足各行各業(yè)的信息化服務需求，應不斷加強對承載網(wǎng)的研究，保證其可以在5G技術發(fā)展中發(fā)揮數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾饔茫瑥亩苿映休d網(wǎng)的選型以及5G技術的快速發(fā)展。基于此，本文對以IPRAN技術為基礎的5G承載網(wǎng)展開討論，同時充分結合4G承載網(wǎng)絡的支撐與發(fā)展優(yōu)勢，進而為5G與4G承載網(wǎng)的共存互通奠定基礎。

關鍵詞：IPRAN技術;5G;4G;共存互通

在5G無線網(wǎng)絡之中引入CU和DU兩個邏輯單元，同時實現(xiàn)4G回傳、前傳到5G回傳、中傳和前傳的轉變，進而充分滿足各環(huán)節(jié)之間的互連需求。

一、4G、5G技術混合承載需求

在開展5G網(wǎng)絡建設的初期階段，需要顯著加強對5G承載網(wǎng)前傳和回傳兩部分的分析與考量，在優(yōu)化合設部署方式的基礎上保證5G基站回傳帶寬可以達到4G基站的10倍以上，進而充分滿足人們工作生活中對大帶寬的需求。與此同時，5G網(wǎng)絡的發(fā)展也對承載網(wǎng)提出了更高的要求，其中主要包括降低延時、提升同步時間精準度以及優(yōu)化服務層次化等。在未來的發(fā)展過程中，4G網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡仍會存在較長時間的互通，因此有必要在獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)的運行環(huán)境下，進一步提出相應的混合承載需求。在SA組網(wǎng)運行模式下，4G網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡之間具備著一定的獨立性，為有效提升業(yè)務的連續(xù)性，需要對現(xiàn)有的4G基站和EPC實施優(yōu)化升級，實現(xiàn)業(yè)務水平與拓展能力的進一步提升;而在NSA組網(wǎng)運行模式下，4G網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡之間的混合性則要更強，因此以往的NG-eNB網(wǎng)絡并不能充分滿足低時延業(yè)務需求，進而可以通過下沉部分核心網(wǎng)功能的方式來有效減少傳輸時延，為4G和5G混合承載組網(wǎng)方案運行奠定基礎。

二、5G承載新技術的發(fā)展

現(xiàn)階段，IP技術在網(wǎng)絡發(fā)展過程中發(fā)揮了越來越關鍵的作用，而業(yè)務承載技術的創(chuàng)新發(fā)展也為5G開辟了更廣闊的發(fā)展空間，為IP技術與IPRAN技術的綜合發(fā)展奠定了堅實基礎。當前5G承載網(wǎng)的整體架構如下圖所示：

相較于現(xiàn)有的IPRAN設備，新型IPRAN設備在交換容量、端口接入能力等方面能得到了顯著提升，從而進一步實現(xiàn)向大容量、高密度的方向發(fā)展，保證可以在滿足移動網(wǎng)絡回傳業(yè)務運行需求的基礎上承擔更多其他業(yè)務的發(fā)展需求。新型設備在原有GE、10GE速率網(wǎng)絡接口的基礎上優(yōu)化成為50GE/100GE接口，同時隨著隧道技術-SR技術的優(yōu)化升級，L3VPN網(wǎng)絡擴展性也將會得到進一步提升。通過與SDN智能控制技術與SR技術的有機結合，IP網(wǎng)絡業(yè)務的可靠性、智能性和保護性都將會得到進一步的提升。除此以外，考慮到網(wǎng)絡切片的關鍵作用，在承載網(wǎng)運行的過程中，應進一步對多層次切片承載功能實施推進，同時將其引入到IPRAN網(wǎng)絡當中，實現(xiàn)多鏈路負荷分擔性能的提升以及鏈路帶寬的有效擴展。

三、4G技術向5G技術的過渡

現(xiàn)階段，IPRAN網(wǎng)絡的構成主要包括城域ER、匯聚ER、匯聚層、接入層等，進而有效完成IPRAN組網(wǎng)，因此要想進一步實現(xiàn)4G技術向5G技術的良好過渡主要應從接入層、匯聚層以及核心層入手。當前，具體典型拓撲圖如下圖所示。

（一）接入層

在實施接入層的升級過程中，應先考慮CU/DU合設部署方式，同時在總體網(wǎng)絡結構不變的基礎上將環(huán)形結構引入其中。結合5G理論峰值和4G現(xiàn)網(wǎng)傳輸業(yè)務模型的具體實施來看，現(xiàn)階段5GRAN組網(wǎng)方式分為D-RAN和C-RAN，其中在D-RAN模式實施的環(huán)境下，初期基站數(shù)量較少，在中后期的時候可以由10GE組環(huán)逐步升級為50/100GE環(huán);而在C-RAN模式實施的環(huán)境下，初期所帶基站數(shù)相對較多，同時可以由10GE組環(huán)平滑升級為到50/100GE環(huán)。值得注意的是，在D-RAN模式下，需要用5G10GA設備來替換4G基站GEA設備，進而為50GE的運行提供良好環(huán)境;而在C-RAN模式下，在B設備端口充裕的情況下可以直接實現(xiàn)A設備的接入，而在考慮節(jié)點替換的基礎上則需要將原有的4G業(yè)務轉移到新建5GA設備上。

（二）匯聚層

在進行匯聚層的升級過程中，需要充分確保相關設備具備100GE鏈路開通能力，同時充分結合目標網(wǎng)架構進行組網(wǎng);與此同時，應最大限度地避免同址多套B設備堆疊，有效實現(xiàn)對原有B設備的替換與連接。在實際建設的過程中，主要應重點關注以下兩個方面：第一，如果針對原有B設備進行相應的升級改造，進而可通過多槽位B1設備替換少槽位B1設備得翻來為5G網(wǎng)絡建設實現(xiàn)擴容板卡和端口的擴展;第二，如何針對B設備堆疊問題提出恰當?shù)慕鉀Q措施，面對這樣的問題，應先對原有B設備加以替換，新增8槽或16槽B設備，同時盡可能地控制機房內(nèi)B設備數(shù)量。

（三）核心層

現(xiàn)階段，IPRAN核心層主要包括匯聚ER、城域ER等，通常來說，在進行匯聚ER設備建設的過程中需要按照1：2的比例對現(xiàn)有設備進行替換，同時還需要進一步加強對上行鏈路數(shù)量和帶寬的考慮;而在對城域ER進行建設的過程中則需要使用100GE或N*100GE鏈路，進而保證IPRAN技術的穩(wěn)定實施。

4 結語

綜上所述，當前5G網(wǎng)絡的發(fā)展對承載網(wǎng)提出了更加多樣化的業(yè)務需求，為進一步實現(xiàn)由4G網(wǎng)絡向5G網(wǎng)絡的穩(wěn)定過渡，應進一步加強對基于IPRAN技術承載網(wǎng)的研究，從而充分滿足5G技術大帶寬業(yè)務的發(fā)展需求。與此同時，在未來的發(fā)展過程中，還會進一步加強SR、SDN等技術的結合，實現(xiàn)5G的創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻：

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作者簡介：

劉發(fā)舉（1981— ），安徽蕭縣人，助理工程師;研究方向：5G承載。

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