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浅析下一代网络的SPN光传送网承载技术

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  摘 要 随着我国经济的全面发展,网络越来越受到人们的关注,在网络方面进行技术革新已经势在必行。下一代网络因为需要承载更多的宽带、延时以及切片等方面,这就要求其具有更加优良的能力。我国作为5G行业的领军人物,在进行下一代网络建设时一定会根据5G的需要进行工作,并且要满足5G网络在实现承载产品方案时的标准。根据对实际网络的研究发现,还是有许多的建设方案能够满足这一情况的标准,但是结合成本以及符合度等方面,再考虑到网络运营商对网络运行时的资金投入以及网络基础等情况,通过各方面的研究以及结合这些实际情况提出SPN技术能够满足5G网络承载的最佳方案。本文通过对SPN技术进行详细的研究,就其在下一代网络中的承载方案、关键技术以及演进方案进行分析,并对其各种技术进行解释,希望能够对以后这方面的研究工作提供帮助。
  关键词 下一代网络;SPN光传送网;承载技术
  引言
  在我国现阶段的经济发展状况下,网络行业是其中十分关键的一个环节,其可以为我国各行业传输信息,是我国经济发展最基础的阶段,网络行业的技术革新能够使得我国经济更加快速的发展,我国在5G技术方面发展非常顺利,居于世界最先进的水平。在现阶段的经济发展中,各个行业都大规模的使用互联网以及IP类业务,这就使得现在网络技术出现了一些不足,已经不能够满足人们的需求,构建下一代网络已经成为人们非常关注的问题,这几年就有美国的GENI以及FIND、我国的CNGI对下一代网络进行研究。关于下一代网络如何进行定义还没有一个准确的方案并对于如何进行分层也不明确,例如有的对下一代网络以软交换为核心进行分层。但是相比于现代网络,要求下一代网络要有更加快速的网络传输、安全性能方面更高、网络覆盖范围更大等。针对下一代网络的承载技术可以通过运用SPN技术使其更加的先进,本文就对这一方面进行了详细的研究。
  1 方案简述
  接片分组网SPN通过运用大容量接口技术以及以太分片组网技术可以非常快速地向SR-TP技术进行转发,还通过运用SDN可以统一的对控制面进行管理工作,另外在物理层以及其他方面都加入了最新技术,使得下一代网络能够满足承载网大宽带、低延时以及灵活链接等各个方面的需求,这是一种全新的技术[1]。
  2 运用的关键技术
  2.1 FlexE接口融合技术
  为了应对太网网络技术接口在网速进入到100G后出再难以提高的情况、MAC层以及PHY层在进行处理过程中没有方法解决业务呆板、传统技术出现的流量负载不平均等情况,SPN选择运用FlexE技术进行解决。FlexE技术是一种能够使得承载网让业务出现隔离承载以及网络分片的技术,它主要在以太网L2以及L1中间加入了FlexE shim层,这种层主要是通过运用时分复用分发技术对那些链接到许多client接口的信息能够依照时隙方式进行管理,然后传输到许多不相同的子通道,而且每一个client侧接口都可以选择任一个或是几个子通道,这就使得业务隔离得到非常的实现。FlexE技术对以太网的MAC以及PHY两层的解耦得到了非常大的帮助,这样就可以灵活的增加以太网物理层的储存容量,并且还可以建设DlexE Tunnel对数据包更快地进行时隙交叉给予实现,可以在很大程度上满足下一代网络在各个方面的需要。
  2.2 以太网切片技术
  在应对下一代网络中一端到另一端的切片要求时,就需要承载网络能够运用不同方式的切片形式。根据实际情况的研究发现,SPN可以运用虚拟化切片技术,在同一个平面上建设许多虚拟化的平面,并且可以依据不同的业务需要进行切片处理,这种切片方式可以在很大程度上使得业务管理以及部署得到简化。这种切片技术还可以依照业务的映射方式对切片研究进行非常精细的管理,这就能够对不同类型的业务带宽、时延以及其他方面得到非常大的保证。
  2.3 面向传送分段路由技术
  面向传送分段路由技术可以简称为SR-TP。在下一代网络需求方面就要求其业务连接数量能够进行更加大的链接,而且其要求流量分布也要比现在4G技术更加的灵活,在现在用到的PTN网络在进行静态配置时出现了许多的问题,根据对其各个方面的研究,在下一代网络中SPN可以选用SR-TP技术进行运作,这种技术可以通过对一组非常有秩序的标签栈进行连接,使得源节点进行科学系统的编制使得其业务去往不同的地方[2]。
  3 下一代网络的SPN网络演进方案
  在进行下一代网络的建设时,因为这几年我国以及世界在网络方面得到了很大程度上的发展,特别是在无线频谱效率以及多天线技术方面发展的更加快速,这就使得正在使用的RAN下的CPRI接口已经不能够满足下一代网络的需求,其需要能够承载更加大的宽带构架,这就需要在进行下一代网络的SPN网络建设时重构网络构架。在进行网络构架的重构后,网络中的BBU以及RRU的功能都被分解、分劃给CU、DU以及AAU等功能实体,这样就能够出现一些新的前传(RRU-DU)、中传以及回传(DU-CU)承载需求,这就能够满足下一代网络中对承载能力的需求。在进行下一代网络的部署时可以针对基站的场景部署可以分成三种:①D-RAN:这种方式主要适用于城市郊区或者是普通城区,其是把CU以及DU都安装在基站里,这样在运用时只是需要回传网络进行帮助,回传网络不只是在业务回传中起到作用,还可以和各种核心网进行对接以及互联,这样就可以使得网络业务能够在核心云进行完成,不必再进行更加复杂的工作。②一级C-RAN(CU和DU合一):这种方式适用于城市热点地区uRLLC业务,其主要是把CU与DU的一体装置安放在现有的4G站点,这种方式要有前传以及回传的帮助,这使得业务可以在网络边缘处进行完成。③二级C-RAN(CU与DU分离):这种方式适用于城市热点地区eMMB/mMTC业务,其主要是把CU装置在汇集处的节点,DU安装到基站,这种方式要有各种网络的帮助,这就使得业务能够在核心云处完成。   在进行下一代网络建设时,初期階段的核心网络要运用NSA方式进行建设,在进行实际情况以及结合到资金投入、建设时间以及建设难度等方面,SPN承载网络只需要对核心区域进行升级,如果全面地进行升级就可以造成网络长时间的不能够运作,会给相关企业带来很大的不便,在进行升级过程中,通过运用100GE组网,这就能够对下一代网络的需要进行很大程度上的满足。在进行接入层的升级时只需要对一部分的站点进行建设,运用C-RAN方式进行部署,并且在DU机房进行新的建设SPN接入装置,然后运用25G/50GE/100GE组网连接到旧有的PTN网络承载,在进行GNB部署时要运用D-RAN方式,在进行开始阶段的建设时要充分利用已经存在的PTN网络承载,并且要同一时间对SDN进行安装,使得下一代网络业务运用L3平台到边缘业务模型的支持得到实现。
  在进行下一代网络发展以及后期建设过程中,其核心网络就要运用独立网组方式,根据网络发展的需要,下一代网络的基站数量肯定会有非常大的增加,这就使得在建设基站时要求其能够对当前地区覆盖,所以在进行下一代网络基站建设时要采用C-RAN方式。SPN承载网络的核心区也可以进行全面的升级,其热点地区也可以逐渐的更换为能够支持全部SPN功能的高新技术设备,对于那些不是很热点的地区,可以运用能够支持FlexE/SR这些特点的新型线卡,这就能够使得网络切片以及大连续需求得到很大程度上的满足。
  对于接入层来说,其能够建设的承载方式多种多样,在解决末端连接的情况中,要结合实际情况进行分析,然后选择合适的方式进行处理,对于RRU-DU这之间的前传网络可以通过运用裸光纤、PON以及无源波分等就能够很好的解决[3]。
  4 结束语
  在我国现阶段的经济发展状态下,网络行业的发展已经变得十分关键,现在我国以及世界各国都在对下一代网络的建设进行研究工作,我国在5G方面的技术非常先进,这就为我国的下一代网络建设提供了很大的帮助。虽然我国在网络技术方面取得了非常大的进步,但是在建设网络过程不可避免地会出现一些问题,如果不能够很好地解决这些情况就会使得下一代网络的建设很难进行下去。和现在的网络业务相比,下一代网络在业务方面一定会有非常大的增加,然而传输也会更加的频繁,并且要求业务数据的流动要更加的灵活,这就使得在建设下一代网络时要对这些问题进行充分的研究,针对这些问题要选用一些先进的技术进行解决,使得各个站点之间能够快速的切换。
  参考文献
  [1] 李丽红.浅谈中国移动面向5G的传送网承载方案与关键技术[J].科技资讯,2018,509(8):22-23.
  [2] 吴岩.分组增强型光传送网组网策略及其在政企专线中的应用研究[D].杭州:浙江工业大学,2017.
  [3] 刘晗蕖.论下一代光传输网技术在通信网中的应用[J].通讯世界,2017,(16):5-6.
  作者简介
  魏涛(1972-),男,学历:大学本科,工程师,主要从事湖北移动传输网规划、投资计划和项目可行性研究工作。
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