馬文波
(吉林吉大通信設計院股份有限公司,吉林 長春 130012)
信息技術的快速發(fā)展,使5G網絡頻繁出現在人們的視野中。同市場中廣泛應用的4G網絡相比,5G網絡在信息傳輸質量與信息傳輸速度上均有質的改進。但還要強化5G網絡傳輸的穩(wěn)定性,提升移動網絡的的速度,并通過不同的信息端口完成業(yè)務間的傳輸工作。針對5G網絡傳輸方案的缺陷,提供有效的內容支持,為信息的高效與高速運行提供保障。
目前,5G已成為未來網絡發(fā)展的主旋律。深入研究其網絡內容并作為切入點,不斷優(yōu)化并創(chuàng)新5G通信網絡傳輸技術,可以大大縮減信息傳輸的接收時間,強化用戶的使用體驗。同時,5G網絡也具有系統(tǒng)性強和成本性低的優(yōu)勢。所以在研發(fā)多種傳輸方案的過程中,可以從用戶的角度出發(fā),優(yōu)化有關信息的傳輸內容,強化整體的信息傳遞能力。但這一內容的實現成本要遠超過4G網絡通信所消耗的成本。因此,為了滿足用戶的用網需求,也為了降低成本的使用,就要不斷強化多種傳輸方案的內容探討,完善5G網絡基礎搭建工作,有效提升信息傳輸效率,從而為用戶帶來更好的體驗,讓溝通變得更加便捷[1]。
5G通信傳輸需要的帶寬相較于4G網絡的更高。由于在頻段相接過程中需要的頻譜更寬,因此需要利用不同的接口技術做好帶寬建設工作。5G不僅是信息技術的更新?lián)Q代,更是對經濟社會的一場全方位變革。其實質在信息智能化、高效化、融合化以及綠色化上有著明顯的體現,屬于無線接入技術的演進與革新。要做好5G網絡搭建工作,就要做好基站及周邊的帶寬搭建,借助新空口技術建設一個大型的區(qū)域網絡。初級的網絡帶寬要大于6T,而后續(xù)成熟的網絡帶寬應在17T以上,這樣才能確保網絡帶寬滿足人均所需,保證通信傳輸的高效性[2]。
5G網絡在通信的過程中,只有滿足相關的時延規(guī)定及指標,才能保證相關的傳輸速度和傳輸效果。在移動終端-CU(eMBB)中,5G通信網絡中的標準延時設定在4 ms,在移動終端-CU(uRLLC)中,5G通信網絡的延時可以設置在0.5 ms以內,而在Ev2X中,可以將5G通信網絡延時設置在3~10 ms,這樣就可以保證在信息傳輸的過程中減少延時。要完善當前5G網絡的搭建,就需要對整體的內容進行改進與優(yōu)化,從而提升5G傳輸質量,為實現大數據和大帶寬提供可能[3]。
在5G通信網絡傳輸的過程中,需要依靠組網靈活性的需求設置內容,如多層級承載網絡和靈活化連接調度等。通過不同的智能化協(xié)同管控完成組網需求,滿足5G網絡的承載需求。根據相關要求,選擇合適的連接方案,同時要通過人工方式完成靜態(tài)連接的配置需求,提高配置,增大容量。此外,還要做好組網靈活性的保障。按照層次化的需求,中傳網絡中運用5G通信中的DU與CU間的歸屬關系,提升信息傳輸的穩(wěn)定性。隨著時間迭代,5G網絡的CU會發(fā)生變化,部署到達云化階段,就要適度強化其冗余保護能力,這樣才能提高5G通信網絡信息傳遞的動態(tài)擴容和負載分擔能力,強化組網的靈活性。
5G網絡建設過程中,可以通過低時延高可靠(uRLLC)、海量大連接(mMTC)以及增強移動寬帶(eMBB)3大適用場景實現不同業(yè)務需求工作。其中,eMBB的主要適用場景包括高清視頻UHD、虛擬現實VR、增強現實AR以及不同的娛樂游戲設置[4]。這一類場景需求較大,需要網絡承載大帶寬才能實現超高清的場景內容。mMTC通過海量設備的網絡接口,實現當前智慧城市的發(fā)展,完成物聯(lián)網的搭建工作。當然,它對網絡有著極大的承載需求,甚至需要定制一些移動性和功效性的內容夾雜在其中。uRLLC的主要場景內容是自駕、遠程醫(yī)療以及工業(yè)控制等,需要網絡具備極高的穩(wěn)定性與較低的延時[5]。
基于4G網絡內容,5G對網絡提出更多的要求。其業(yè)務對帶寬的基本要求在10 Gb/s以上,延時速度處于1 ms下,才能實現3類場景的邊緣化需求與連接工作。基于SDN部署內容,要做好業(yè)務的開通與維護工作,才能在差異化中做好5G網絡信息內容的傳輸工作?;诓煌W絡內容的需求,對網絡承載切片進行靈活的切換與延時設置,才能做好有關切片的創(chuàng)建、修改以及刪除等工作。網絡切片中,需要利用不同的物理網絡進行不同虛擬端口的切割與劃分工作,確保相關網絡可以占據獨立的資源并互為絕緣。這樣才能在某一切片出現問題時,做好自身的功能保障工作,且不影響其他切片的工作內容[6]。
在5G網絡不同應用場景的驅動下,需要重造傳輸網絡才能改進相關網絡變化,達到要求工作。為了完善相關需求,在5G網絡搭建過程中,就要運用一些新的技術手段,從而實現不同場景對信息傳輸的差異化需求。
Flexible Ethernet(FlexE)是靈活以太網,與5G通信網絡技術相融合,在傳統(tǒng)以太網架構基礎上引進全新的FlexE Shim層,實現高速的以太網MAC層與PHY實體層的結合,提升上層和下層的數據流速率。在不同的基礎設施條件下,實現了對不同業(yè)務帶寬的支持,有效解決了靈活性帶寬不充分和延時長等問題,實現了帶寬擴展和超低時延傳輸工作[7]。
FlexO(Flexible Optical Transport Network)是靈活光傳輸網,依托于多個標準的技術綁定接口實現高容量的ODUflex和OTUCn工作。利用100G OTN技術向著更靈活的方向發(fā)展,完善網絡信息高效傳輸工作。M-OTN(Mobile-optimized OTN)是面向移動承載優(yōu)化的OTN技術,為承載網絡的廣泛部署奠定了良好的基礎。其主要特征包括25G和50G線路接口技術、單級復用、靈活的時隙結構以及極簡的運維能力等,可以有效完成單級復用和靈活設置工作[8]。Segment Routing(SR)是分段路由技術。該技術的實質是源路由轉發(fā)技術,通過網絡的接入點有效傳輸數據內容,并在傳輸途中實時轉發(fā)節(jié)點內容,維護連接工作。該技術可以有效實現不同場景業(yè)務的連接。5G時代的到來將會使數據傳輸速度提升到一個新高度,創(chuàng)造一種區(qū)分虛擬和現實的“物化”體驗,實現海量場景互聯(lián)。
IPv6技術是用于替代IPv4的新一代互聯(lián)網協(xié)議,其將現有IPv4的地址長度擴大4倍。由于IPv6技術考慮了網絡側和應用側的需求,所以可以保證物聯(lián)網的安全性、可靠性以及服務質量,同時滿足5G網絡所需的地址空間[9]。此外,IPv6為解決IP資源缺乏的問題,減短了路由器中路由表的長度。為滿足5G網絡中超高精度的網絡需求,實現雙網合一和高精度同步功能,需要根據時間源和不同網絡承載,做好數據參數搜集,完善后續(xù)技術的搭建工作。特別是在時間源方面,極大地提升了網絡效率,實現了超快的移動互聯(lián)網速和高精度的時間同步功能。基于5G網絡的不同需求,還需要有效改進其帶內和帶外的內容設置,通過時間下沉的方式,做好其物理層級的工作,從而提升時間的精準度。通過帶外做好不同光模塊間的信號連接和信號分離工作。
Network Sliceinstance是一組網絡功能實例和形成部署網絡切片的所需資源。通過配置網絡功能塊及相關內容,完善5G網絡功能的搭建。將其運用到不同硬件基礎設施中,將會切分出多個虛擬的端到端網絡。不同切片基于設備、接入網以及核心網的邏輯隔離,可以滿足不同業(yè)務需求,并對其提供差異化的服務。
基于網絡切片的內容多是整合網絡拓撲資源,如鏈路、端口以及節(jié)點等。通過虛擬資源完成不同切片網絡的內容安排。基于傳輸的網絡切片內容可以利用SDN網絡虛擬新技術,重新搭建體系架構,利用最底層的數據進行即時發(fā)送。中間的核心網可以有效控制相關的虛擬控制器,通過不同業(yè)務配置管理器完成應用程序,實現網絡的傳輸與搭建工作。
5G網絡多種傳輸方案的搭建工作應按照綜合承載和固移聯(lián)合的方式,與光纖寬帶內容相互聯(lián)合。同時機房的基礎設施和不同設備也需要相互配合,實現降低部署工作的成本。通過搭建傳輸網絡,可以有效滿足不同傳輸方案的設置需求,實現高速率、低延時以及高精準度等需求。此外,在5G網絡搭建初期,可以利用中傳網絡技術和回傳網絡技術進行搭建,后續(xù)工作內容可以根據不同的業(yè)務發(fā)展進行集中搭建,從而便于后期的網絡維修。完成5G網絡的部署,才能做好后續(xù)SR、FlexE/FlexO接口以及M-OTN等新功能的探索。
綜上所述,在我國5G網絡建設的過程中,為滿足5G網絡的信息傳輸、安全運行以及低延時等需求,應充分融入移動智能網絡中的不同技術,按最優(yōu)的承載方案做好網絡傳輸的搭建工作,迎接5G網絡的到來。