5G时代本地综合传输承载网建设

文/陈礼波 刘川

相对于4G网络，5G时代的来临将会推动信息传输更加高效化发展。但与此同时，其对于传输承载网的要求也随之提高。在5G时代背景下，网络切片技术将得到进一步优化，从而可满足多元化的业务需求。而不同运营商在承载网的建设上皆有所不足，技术人员应当充分研究网络技术中的缺点，从而可有效提升我国传输承载网的发展水平。在此过程中，相关人员应当在原有基础上对网络技术进行创新，并增大网络开放程度，先破后立，从当下传输承载网运营现状出发，分别探讨PTN与IP RAN两种网络技术的优化措施。

1 本地综合传输承载网运营现状

本地综合传输承载网仍处于4G时代，一方面移动运营商在网络传输创新上对设备厂商依赖性较强，因而在设备维护上所需要的费用也相对较高，如果5G传输网络在运行过程中仍沿用传统网络结构，其经济可行性将会有所降低。与此同时，纵向式网络结构的网络开放程度也无法满足5G网络业务的多元化发展需求，如不能摆脱对设备厂商的依赖，那么在发展新业务时，运行成本将会更高。另一方面，PTN分组传送网在实际运营中虽具有较高的可靠性，但其连接设备较为结构相对较为复杂，在线路及其相关业务实践及管理上存有较大难度，不利于该技术的普及。而IP RAN网络技术适配能力强，相对PTN技术其网络结构更具灵活性，虽降低了运营成本，但其在实际运用中体现出网络服务能力较弱，网络延迟处理不如PTN。因此，如果想要全面优化传输承载网，需要从这两种网络技术的应用特点进行深入研究，从而开发出综合性能较强的网络技术，既可满足扁平化网络结构需求，又具备较高的传输速率。

2 PTN与IP RAN传输网络技术应用特点

2.1 PTN网络技术应用特点

PTN网络技术经历了PDH、SDH的发展历程，通过引入外时钟等关键技术实现了点对点服务到端对端服务的转变，极大的提高了数据承载带宽。而随着科技进步，技术人员将IETF（The Internet Engineering Task force,国际互联网工程任务组）融入网络技术当中优化了业务适配性能，寻址能力也有所增强，但层次网络结构在实际运行中仍存有不足，难以满足运营商发展需求。

一方面，PTN网络技术在运营过程中所采取的MPLS-TP技术属于二层隧道技术，在网络传输中一条隧道对应一条标签交换路径LSP，而对接设置依赖于人工操作，不仅工作量大，管理难度也相对较大。而LSP在话音业务上存有固定比特与可变比特两种业务模式，可实现语音与视频的交互，后者业务模式模型构建相对复杂，相关数据精确性难以保障，运营成本相对较高，不适用于大规模的商务开发。另一方面，PTN网络技术的层次网络其路由从发起到落地需要历经基站PTN设备、本地网PTN设备，省干PTN设备及LTE核心网元，组网方式灵活度不高，其中所牵涉到的设备厂家较多，节点管理费用高。但PTN的优势在于采取层次网络，适配能力较强，且网络传输的可靠性能及安全性能有保障，可有效缓解网络延迟，提高网络传输效率。

2.2 IP RAN网络技术应用特点

相对于PTN网络技术，IP RAN网络技术起源于路由交换网络技术，技术标准立足于IETF，在传统路由器上进行了优化，将传统的Int-Serv转化为Diff-Serf技术实现了组网方式的升级，网络互通性能有所提高。组网方式的转变是IP RAN网络技术的优势所在。Int-Ser传统组网技术需要为每一个需要Qos处理的数据流预留带宽从而实现端到端网络服务，但这样一来，如果网络规模较大，处理工序则较为复杂。而Diff-Serf技术则实行业务分区域处理，相对于前者的节点对应，其将同类业务划分为一类，在保障网络Qos的同时，简化了网络传输结构。在此过程中，运营商可节省不必要的网络系统开销。与此同时，IP RAN网络技术可采用化整为零保证端对端的Qos，然而化整为零的分片处理对于大规模网络较为适应，而在小规模网络中，其网络延迟处理效果相对PTN网络技术则处于劣势。

3 5G时代下本地综合传输承载网优化措施

3.1 网络结构扁平化

传统通信网络的结构多为层次化，其在运营过程中增加了网络管理的负担，其建设周期也相对较长，这显然是无法满足5G时代的网络传输要求的。据数据分析，在5G时代背景下，网络传输速率将达到10GB/S，可有效推动“万物互联”的发展。在此前提下，网络结构需趋于扁平化建设，降低网络对设备的依赖度，简化运营商与设备厂商的管理关系，从而腾出更多精力用于组网方式的创新与管理。扁平化网络结构特点在于通过支持虚拟化网络及虚拟机迁移拓展网络传输路径，从而可为数据中心的建设提供有力支撑，在提高可用带宽的同时也可缩短网络传输延迟。

在实行网路扁平化管理时，需要注意以下几点：

（1）需要尽量减少网络层次，从下往上的统筹规划，分步实施；

（2）OTN光传送网络的布局需要充分发挥其高带宽及大颗粒承载的优势，加强对OTN波导扩容的建设；

（3）优化PTN网络技术，在提高网络带宽的同时，简化城域本地网络层次。

网络结构由层次结构面向扁平化发展是5G时代背景下本地综合传输承载网建设的关键，可驱动网络结构的合理化发展，减少节点维修管理费用，避免设备厂商运营垄断所带来的传输风险。

3.2 革新网络关键技术

针对PTN网络技术与IP RAN网络技术在实际运营中体现出来的优劣势，为更好的迎接5G时代，应当加强对网络关键技术的革新建设。在此过程中，可建立以MPLS为骨干，结合运营业务优化PTN网络技术，与此同时，也需针对不同网络运营商的发展需求，加强对PTN网络技术与IP RAN网络技术的研究，优化组网方式。针对PTN技术的优化，可采用Diff-Serf技术，弥补PTN在层次组网上的不足。其中，PTN网络技术的优化可从以下几个方面进行：

（1）优化MPLS-TP技术，由二层隧道转为三层功能技术；目前三层动态路由技术虽在网络传输中有相关应用，但其普及度不高，本地网区域网络传输仍只停留在二层功能；

（2）升级PTN设备，由于现有PTN设备规模化程度较高，在进行技术革新时，可采取新老设备统筹考虑，在扩容工程中使用新设备，而针对现有网络，设备可根据网络节点重要性分批进行功能升级。对此，公路协议也需进行扩展，需要发展OSPF/BGP/RIP等动态路由。

针对IP RAN网络技术的优化可从完善QoS保障着手。QoS作为网络传输质量评判标准之一，需要兼顾骨干网与本地网两方面的建设。面对5G网络传输发展需求，本地综合传输承载网的建设需要结合关键技术的应用场景进行业务分类，合理利用网络资源的同时从而全面保证网络端对端QoS。

4 结语

综上所述，5G时代背景下，本地综合传输网络需要进行网络结构及网络技术的优化。在此过程中，相关运营商应当进行针对性整改，PTN网络技术应当加强扁平化管理，简化网络传输途径。IP RAN作为针对IP化基站回传应用场景实现路由器整体优化的关键技术，应当加强对QoS的建设，从而全面提升我国传输承载网的传输质量，迎接5G时代的到来。此同时，技术人员应当加强对网络质量的监管，充分发挥技术优势，并加快网络设备升级的步伐，从而为技术革新创建优良环境。