NR 5G 承載網

5G承載網

承載網是基礎資源,必須先於無線網部署到位,5G的主要優點:
1Gbps的用戶體驗速率:eMBB
毫秒級的延遲:uRLLC
百萬級/k㎡的終端接入:mMTC
5G想要滿足以上應用場景的要求,承載網是必須要進行升級改造的;在5G網絡中,之所以要功能劃分、網元下沉,根本原因,就是爲了滿足不同場景的需要。前面再談接入網的時候,我們提到了前傳、回傳等概念說的就是承載網。因爲承載網的作用就是把網元的數據傳到另外一個網元上。

對於前、中、回傳的承載方法

前傳(AAU↔DU)

主要有三種方式:
第一種:光纖直連方式
每個AAU與DU全部採用光纖點到點直連組網,如下圖:
在這裏插入圖片描述
這就屬於典型的“土豪”方式了,實現起來很簡單,但最大的問題是光纖資源佔用很多。隨着5G基站、載頻數量的急劇增加,對光纖的使用量也是激增。
所以,光纖資源比較豐富的區域,可以採用此方案。
第二種:無源WDM方式
將彩光模塊安裝到AAU和DU上,通過無源設備完成WDM功能,利用一對或者一根光纖提供多個AAU到DU的連接。如下圖:
在這裏插入圖片描述
彩光模塊
光復用傳輸鏈路中的光電轉換器,也稱爲WDM波分光模塊。不同中心波長的光信號在同一根光纖中傳輸是不會互相干擾的,所以彩光模塊實現將不同波長的光信號合成一路傳輸,大大減少了鏈路成本。
採用無源WDM方式,雖然節約了光纖資源,但是也存在着運維困難,不易管理,故障定位較難等問題。

第三種:有源WDM/OTN方式
在AAU站點和DU機房中配置相應的WDM/OTN設備,多個前傳信號通過WDM技術共享光纖資源。如下圖:
在這裏插入圖片描述
這種方案相比無源WDM方案,組網更加靈活(支持點對點和組環網),同時光纖資源消耗並沒有增加。

中傳(DU↔CU)和回傳(CU以上)

由於中傳與回傳對於承載網在帶寬、組網靈活性、網絡切片等方面需求是基本一致的,所以可以使用統一的承載方案。
主要有兩種方案:
分組增強型OTN+IPRAN
利用分組增強型OTN設備組建中傳網絡,回傳部分繼續使用現有IPRAN架構。
在這裏插入圖片描述
端到端分組增強型OTN
中傳與回傳網絡全部使用分組增強型OTN設備進行組網。
在這裏插入圖片描述
5G承載網總結:
架構:核心層採用Mesh組網,L3逐步下沉到接入層,實現前傳回傳統一。
分片:支持網絡FlexE分片
SDN:支持整網的SDN部署,提供整網的智能動態管控。
帶寬:接入環達到50GE以上,匯聚環達到200GE以上,核心層達到400GE。

FlexE分片技術

FlexE技術的一大特點就是實現業務帶寬需求與物理接口帶寬解耦合。通過標準的25GE/100GE速率接口,通過端口捆綁和時隙交叉技術輕鬆實現業務帶寬25G→50G→100G→200G→400G→xT的逐步演進,利用100GE接口實現400G大帶寬。
  FlexE帶寬擴展技術通過時隙控制,保障業務嚴格均勻分佈在FlexE Group的各個物理接口上,並且可以通過動態增加或減少時隙數量實時調整網絡帶寬資源佔用,應對業務流量的實時變化。
● 設備級超低時延轉發技術
  傳統分組設備對於客戶業務報文采用逐跳轉發策略,網絡中每個節點設備都需要對數據包進行MAC層和MPLS層解析,這種解析耗費大量時間,單設備轉發時延高達數十微秒。
  FlexE技術通過時隙交叉技術實現基於物理層的用戶業務流轉發,用戶報文在網絡中間節點無須解析,業務流轉發過程近乎實時完成,實現單跳設備轉發時延小於1µs,爲承載超低時延業務奠定了基礎。兩種轉發方式區分見圖1。
在這裏插入圖片描述
● 任意子速率分片,物理隔離,實現端到端硬管道
  FlexE技術不僅可以實現大帶寬擴展,同時可以實現高速率接口精細化劃分,實現不同低速率業務在不同的時隙中傳輸,相互之間物理隔離。
在這裏插入圖片描述
  融合FlexE子管道特性和物理層時隙交叉特性,承載網絡上可以構建跨網元的端到端FlexE Tunnel剛性管道,中間節點無需解析業務報文,形成嚴格的物理層業務隔離。參見圖2,NE1和NE4之間業務建立端到端FlexE Tunnel 1,中間節點NE2/NE3設備直接採用物理層交叉轉發,形成從NE1到NE4的一跳直達硬通道。

SDN架構

SDN是軟件定義網絡的簡稱,是由美國斯坦福大學研究小組創建的一種新型網絡創新架構,其對於網絡虛擬化提供了幫助。該軟件核心技術的應用將網絡設備的控制面和數據面進行了有效隔離,增強了網絡流量以及管道變更管理的靈活性,爲核心網絡的推廣構建了完善平臺。
SDN技術是一種將網絡設備的控制平面與轉發平面分離,並將控制平面集中實現的軟件可編程的新型網絡體系架構。我們知道,在傳統網絡中,控制平面功能是分佈式的運行在各個網絡節點(如集線器、交換機、路由器等)中的,因此如果要部署一個新的網絡功能,就必須將所有網絡設備進行升級,這極大地限制了網絡創新!從這個角度來看,SDN便是應運而生的“救星”!SDN採取了集中式的控制平面和分佈式的轉發平面,兩個平面相互分離,控制平面利用控制-轉發通信接口對轉發平面上的網絡設備進行集中控制,並向上提供靈活的可編程能力。由於具備這種“天賦”,於是SDN自然而然成爲EPC控制面和用戶面耦合問題的“剋星”。
SDN技術是針對EPC控制平面與用戶平面耦合問題提出的解決方案,將用戶平面和控制平面解耦可以使得部署用戶平面功能變得更靈活,可以將用戶平面功能部署在離用戶無線接入網更近的地方,從而提高用戶服務質量體驗,比如降低時延。

面向5G應用的傳送網SDN控制需求
在5G網絡運行下,要求實現端到端業務性能的提升,並滿足超低時限、超高寬帶的傳輸承載要求,做好網絡切片、SR分段路由、智能控制等功能,從而給用戶帶來更好的網絡體驗,提高應用效率。5G成熟期網絡需要同時滿足eMBB(Enhance Mobile Broadband,超大帶寬),uRLLC(Ultra-Reliableand LowLatency Communications,超高可靠性,超低時延)和mMTC(massive Machine Type Communications,超大連接)業務的需求。

低時延

在5G網絡下,端到端的時延要求達到毫秒級,而對於觸覺網絡和應急通信網絡等的應用要求時延在1毫妙以內。

大容量

用戶的上下行容量要求分別在1G左右。

超高鏈接數量

以每平方公里計算,其鏈接數量要求達到1000K量級標準。

靈活性

確保在高速移動下場景接入的有效性。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章