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5G 对承载网建设策略影响分析

浏览83次 时间:2021年12月07日 09:06
(普天信息工程设计服务有限公司,北京 100088)
  摘. . 要:通信网络从最初的?1G?不断升级?5G,其承载网也显现从小规模到大规模、从低带宽到高带宽的变化,其性能也越来越强大,功能也越来越完善。随着我国?5G?通信网络建设不断加快,5G?通信时代承载网在网络结构、通信安全及其他诸多方面也都有很大的变化和进步。文章针对?5G?承载网的关键技术,分析了 5G 对承载网建设存在的问题,并对 5G 对承载网建设策略进行分析与探讨。
  关键词:5G?承载网;关键技术;组网方案
  引言
  1、5G 对承载网建设过程中的影响分析
  1.1、5G 网络成熟度不够,技术标准仍需完善
  尽管全球主要国家正在积极推进基于 R15 版本的 5G 网络向 SA(独立组网)架构升级,但目前 SA 终端的成熟度仍然不够,网络切片、边缘计算技术方案仍需进一步完善。尽管 R16 标准已经冻结,但是移动通信技术从标准制定完成到设备研发、网络升级、终端生态普及以及广泛应用等过程需要经历一段时间,这是技术和产业发展的基本规律,5G 技术和产业的发展也需要一个长期的过程。与此同时,行业应用相关技术标准仍需进一步完善。一方面,5G 能力的开发与应用,需要与物联网、云计算、人工智能等技术紧密协同,软件定义、虚拟化、云化、开放化的 5G 新技术方向的引入或将带来新的安全风险。另一方面,垂直行业领域自身存在短板,高清视频、AR/VR 等支持5G融合应用发展的技术、生态成熟度有待提升,如8K编解码技术、智能驾驶算法、工业场景应用模式等问题仍待解决,典型应用场景的标准也需加快制定。
  1.2、5G 应用产业基础仍需加强
  网络方面,5G 网络覆盖率有待提升。5G 融合应用的快速发展需要 5G 网络更大范围部署,目前 SA 模式基站覆盖效果有限,基于NSA 模式的 5G 网络对部分海量连接和低时延场景应用支撑不足。
  随着行业用户对 5G 网络需求的不断提升,现有网络已明显无法满足各类行业的需求,亟需持续探索网络切片、网络专网、智简网络等5G 建设新模式,夯实 5G 应用发展基础;产业方面,5G 产业链仍然存在薄弱环节,射频芯片、中高频器件等通信核心环节以及工业基础存在技术短板,需要政府和产业界共同努力和突破;终端方面,个人和行业终端市场都存在发展瓶颈,在促进新型信息消费和国家内循环经济发展背景下,市场上缺乏类似于 4G 时代的抖音短视频、微信等典型应用,个人消费类终端款型虽然多,但尚未出现现象级终端。
  行业模组和行业终端成本过高、款型匮乏等问题,已经制约了行业融合应用的发展进程,亟需支持和鼓励初创企业投入行业模组和行业终端的研发。
  2、5G 对承载网建设策略
  2.1、5G 前传组网方案
  5G 网络架构的关键是实现 CU/DU 分离,RAN 切分带来了多种部署方式,如:CU 与 DU 集中在站点机房的 D-RAN 方式,CU 云化&DU 分布式部署以及 CU 云化 &DU 集中部署。5GC-RAN 组网架构指的是 5GBBU 全部集中到综合接入机房,基站侧只剩下 5GAAU。
  与传统 4GC-RAN 无线网络相比,DU/BBU 集中部署的 C-RAN 前传接入方式成阿本较低且技术成熟,具有集中化、协作化、无线云化和绿色节能 4 个特征,考虑到远期无线网络演进以及建设运营成本,建议 5G 网络采用 CU 云化 &DU 集中部署的 C-RAN 部署方案,并以其他方式为辅。
  2.2 中、回传方案
  5G 中后 期接 入 层以 100GE 环 路 为主 , 汇聚 / 骨 干 层 将以200GE/400GE 口字型为主 , 缩短边缘用户 UE 至核心网路径 , 减少中间网元设备跳接点 , 提高网络时延 , 增大节点间带宽。中后期随着网络的成熟 ,mMTC、uRLLC 等各类 5G 行业应用类业务发展尤为突出, 伴随着 MEC 边缘计算逐步下沉 , 引发 DC 云数据中心大规模部署 ,从而直接影响到回传带宽和时延的需求。为解决此类承载问题 , 可以为 DC 数据中心单独设置承载网络机构 , 采用波分系统承载 ,DC 数据中心之间大颗粒业务采用 OTN/ROADM 方式承载 , 由边缘 DC 数据中心直达核心 DC 数据中心 , 提高整体网络利用率。减少时延。将空闲出来前期 SPN/STN 等承载网网络资源 , 用于跨区域业务的发展的需求。电信联通共享共建方面 , 由前期的核心层互通 , 逐步变为汇聚层互通 , 汇聚层以 50GE/100GE 带宽为主 , 减少核心层带宽压力 , 降低业务时延 , 每个汇聚环路承建方对共享方提供双路互联互通通道 ,形成口字型组网。
  2.3 完善布局,加速技术研发与标准制定
  积极跟进 5G 国际标准进程,加强国际合作,加速技术研发与标准制定,解决产业成熟度不够的问题,以满足市场需求。加快工业互联网、人工智能、物联网、云计算、大数据等相关技术研发与应用,重点围绕个人应用和行业应用领域,推动形成 5G 融合应用技术标准体系。加强基础研究与产业协作,突破技术难点,解决垂直行业自身技术瓶颈,实现融合应用产品快速低成本研发和上市。
  2.4 以建促用,不断夯实融合应用基础
  现阶段,网络切片在技术、标准及产品成熟度等方面仍然无法提供较为完善的端到端可商用方案,专门服务于垂直行业的 5G 智简网络将成为产业发展首选。5G 智简网络是与通信大网一体,面向行业局部应用的智能化 5G 网络解决方案,基于灵活、开放、智能和安全的理念,可以按照场景业务需求灵活部署,融合 5G 轻量化核心网、5G 边缘云等技术和产品,构建以用户需求为中心的智能化网络。在智简的网络架构下,在本地部署基于业务的一个多个边缘云,本地业务数据仅需要传送至近处边缘云计算与处理,避免本地业务数据迂回传输,有效降低网络时延,缓解资源调度压力。同时,可为 5G 智简终端的规模化发展奠定基础。
  5G智简网络具有广泛的应用场景,拥有更充沛的边缘计算能力,更低的网络时延,可实现无线网络资源灵活调整、支持无线网络切片的快捷创建,满足以用户需求为中心网络的 MEC 业务边缘部署需求,实现资源的高效利用和低成本 5G 专网的快速部署。5G 智简终端不仅包括面向消费者的 5G 手机,也包括面向行业用户的 5G 新型模组和行业终端,是一种只保留基本的传感器、音视频输入输出功能及简单处理与行业功能的终端设计方案,其主要的存储、处理器、操作、应用等大量功能均可以在云端实现。目前产业内的智能终端,不仅要集成大量传感器,还需要集成存储、处理器、操作系统等大量功能,重量与体积越来越大,成本也越来越高。在 5G 网络边缘云的支持下,智简的 5G 终端,多样化功能的实现将不再局限于终端设备的计算与存储能力,既实现了终端的轻量化发展,又提升了终端的整体能力,可以用更低的成本,实现更丰富的功能,具有广阔的发展空间。
  结束语
  5G承载是端到端系统的基础保障,是整个5G产业化进程的根本。
  2020 年伴随着 5G 基站大量建设 , 各类 5G 业务对传送网带来更大的挑战。要关注承载技术的发展与更新 , 推进分阶段建设完善 5G 承载网 , 增进与各类业务的发展融合 , 使之成为高效、简化、安全的智能化网络。
  参考文献:
  [1]陈劭 .5G 承载网的关键技术及其组网方案分析 [J]. 科技创新与应用 ,2021(06):147-149.
  [2]李志娟 , 李伟强 . 应对 5G、物联网冲击的传送网架构探讨 [J].
  智能城市 ,2021,7(01):16-18.

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