5G通信IPRAN综合承载网络方案分析

许炜鹏

（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510220）

0 引言

目前，5G技术的应用已经让网络延时缩短到了毫秒级别，以此来保障连接密度的超高化，本文将3GPP设置的相关标准作为基础，对5G通信IPRAN综合承载网络的组网架构进行分析，并提出了合理化的承载网络方案。通过该方案的应用，可有效实现5G通信网络性能的进一步优化，并为运营商的5G通信技术应用提供更好的保障。

1 IPRAN技术概述

IPRAN技术主要是将IP/MPLS协议和关键技术作为基础，面向移动业务承载来提供的二层、三层通道类的业务承载。在IPRAN技术中，主要的组成部分有区域技术、无连接技术、网络保护技术以及多进程技术等，而其中最为广泛应用的技术就是无连接技术。通过该技术的应用，可有效解决规模组网方面的问题。在当今，IPRAN技术已经能够有效进行网络保护，在连通了网络之后，其中的以太网保护措施将会起到良好的网络保护效果。因此，将该技术应用到现实中，可以让客户端的网络效率得以良好保障，将系统控制协议和路由作为基础，让数据之间实现有效转换[1]。而那些与路由器相关联的协议，都将会通过承载技术而组成IPRAN技术的接口。

2 5G通信IPRAN综合承载网络方案

2.1 5G通信IPRAN综合承载网络部署需求

在当今的5G时代中，IPRAN综合承载网络开始有了越来越多的新业务需求，比如eMBB、VR/AR、mMTC以及智能驾驶等。而在当今的业界，对于5G通信技术和组网模式依然处在一个技术探讨以及技术验证的研究阶段中。因为5G通信网络属于一种很多个业务统一融合在一起的承载网络，其融合情况也十分复杂，尤其是大宽带技术、网络结构技术以及多种新SDN技术引入之后，更是对传统的IPRAN技术综合承载网络提出了越来越高的要求。这些要求具体表现在以下的几个方面：第一，流量出现了明显的归属变化，且在回传协同方面也有了更加明显的需求。相比较4G通信网络而言，5G通信网络需要通过MEC（移动边缘计算）进行构架部署，以此来实现新业务部署需求的全面满足。第二，大宽带流量方面的需求、融合承载统一方面的需求以及网络管道复用统计多归属需求越来越明显，所有技术的商用模式及其发展都需要综合考虑其投资效益和建设成本，同时也要综合考虑其技术前后是否兼容以及网络迭代发展等的诸多情况，所以，3GPP针对5G通信综合承载网络方面的需求给出了一张4G/5G网，以此来实现承载方案的统一，也就是5GNSA形式的组网框架。第三，5G通信方面出现了很多新增业务需求，比如低延时和大宽带等需求，针对此类情况，为有效保障网络带宽资源得到合理利用，应将多归属复用的支持作为组网的一个大前提。第四，在对5G通信技术中一些核心功能进行下移的过程中，可以将实际的业务需求作为依据来做到按需部署，因此需要将三层IP层作为基础的功能下移至汇聚层。在此过程中，可适当将SDN（新型路由技术）引入，以此来实现路由效率的进一步提升，促进网络智能化发展。第五，因为5G通信技术的构架实现了明显改革，所以承载网需要对其做到全面支持。在5G通信网络构架中，将SDN技术作为基础，对转发以及控制功能进行分离设置，然后借助于网络编辑切片的形式为系统的云化业务、低延时业务、IOT业务、回传网络协调业务、实施前传业务等的协调提供支撑，让5G通信端到端之间业务的多样化需求得以良好满足。

2.2 5G通信IPRAN综合承载网络构架建设

在5G通信网络中，可以将BBU（基带处理单元）按照CU以及DU这两个功能实体来进行划分，其中，CU功能实体主要包括非实时性的无线高层协议栈功能、一些核心网功能的边缘以及下沉业务部署；DU主要对物理层功能以及实时性需求层的功能进行处理，考虑到传输资源的节约，可以将一部分物理层功能传递给RRU（射频拉远单元）进行处理。如果通过合设模式对CU和DU这两个功能实体进行部署，综合承载网络就可以按照前传以及回传这两种形式进行简单划分。但是如果通过分设场景模式来进行CU和DU这两个功能实体的部署，则需要通过更细的形式来进行综合承载网络的划分，通常情况下，业界会将整个综合承载网络按照三段来进行划分，图1为CU和DU分设场景模式下的综合承载网络划分示意图：

图1 CU和DU分设场景模式下的综合承载网络划分示意图

具体划分中，主要应注意三点内容：一是前传网络，在当今的5G时代中，前传网络是RRU以及DU之间所定义的一种网络传输形式，如果前传可以从CPR1演进为eCPR1，则综合承载网络的大宽带需求就可以得到有效满足。二是回传网络，通过组网形态来看，可以将CU到5G通信技术的核心网络CN这两者之间的传输网络定义成回传网络，如果通过云化部署的方式来进行CU部署，则管理DU的数据将会对带宽起到决定性作用，同时，就组网设备或者是流量来看，回传网络的收敛性比较好。三是中传网络，该网络也被叫做二级前传网络，其主要特点是无线业务的云化以及CU、DU之间的分离。具体方案中，对于中传网络的可靠性及其带宽都有着非常高的要求，其收敛性应该和回传网络的收敛性相类似。在对其网络架构进行设计的过程中，需要对回传网络的基本特征进行综合考虑，并以此为依据来实现其科学设计。所以就综合承载技术方面来看，IPRAN综合承载网络中的中传承载和回传承载之间并没有区别。同时，在具体的部署过程中，既可以将CU部署到DU这一功能实体设备内部，也可以将其集中起来进行云化部署。在此过程中，为了实现网络运维的进一步简化，也可以将中传网络和回传网络统一进行承载组网，这样的组网方式可省略中传网络组建这一步骤，以此来实现网络架构层次的进一步简化。

具体组网方案设计中，考虑到5G业务的低时延以及大宽带等的各项性能指标，同时也考虑到5G业务在后续应用中的拓展需求，在进行5G通信IPRAN综合承载网络的部署过程中，可以通过IPRAN承载网络的分族化方式进行部署，这种部署方式可有效提升网络的综合业务承载能力，并使其和原来的IPRAN网络之间实现良好兼容，该综合承载网络也可以逐渐演进，且能够实现3G通信技术、4G通信技术以及5G通信技术之间业务承载的有机融合。对于低延时方面的uRLLC（超可靠低延迟通信）业务，在具体的综合承载网络方案设计中，可以将MEC引入，并将其和BBU之间进行同址设置。通过这样的方式，就可以让综合承载网络的低延时需求得以有效满足。

具体部署过程中，如果仅仅进行一张新传输网的独立建设，以此来满足5G通信综合承载需求，将会使其不能够和原来的承载网络之间做到有效兼容，这样将会导致其运维难度进一步加大，并早场原有资源的浪费。同时，因为VoLTE（长期演进语音承载）在当今依然并未得到全面普及，所以传统的语音通话业务依然需要借助于2G或者是3G通信网络来实现[2]。因此，在具体的部署过程中，只需要对原来的IPRAN承载网络作出进一步的能力优化与升级即可，这样不仅可以有效满足5G通信IPRAN综合承载网络的实际应用需求，同时也可以使其与原来的IPRAN之间实现良好融合。

3 结束语

综上所述，在当今的5G时代中，5G通信IPRAN综合承载网络的研究和部署越来越受到社会的重视。而在具体的组网部署过程中，技术人员不仅应该对目前的5G通信综合承载网络需求加以全面考虑，同时也应该对其后续应用中的拓展性需求以及该网络和原来IPRAN承载网络之间的兼容性做到全面考虑，并以此为依据来进行5G通信IPRAN综合承载网络的科学部署。这对于5G通信IPRAN综合承载网络实际应用需求的满足、IPRAN网络兼容性的保障和网络通信技术的发展都将有着十分积极的影响意义。