基于IPRAN網絡演進的5G回傳承載方案探討

安 偉，周 勇

(中國聯合網絡通信有限公司東營市分公司云網運營交付中心，山東 東營 257091)

0 引言

目前，在5G技術研究的不斷推進過程中已出現多種不同的回傳承載方案，有各大運營商提出的SPN方案、MOTN方案、IPRAN方案及IPRAN+PeOTN方案等[1-2]。不少國際標準化組織，如3GPP、IEEE正加快研究速度，積極參與到與5G承載相關的工作之中。以IPRAN網絡演進為基礎，研究5G網絡技術回傳承載方案已經成為當今國內外研究的熱點之一[3]。

1 目標網絡架構

5G基站分布密集、容量較大、部署靈活，這要求承載網在使用過程中應體現出靈活、高效、低成本、智能等優勢。基于IPRAN網絡演進的5G承載方案應滿足以下條件[4-6]：

(1)具備清晰的架構，用以降低網絡建設成本，保證網絡靈活性，滿足業務發展的需要。

(2)具備穩定的網絡，必要時進行適當的集約，加大C-RAN的推動力度，并使其以能接入綜合業務為目標，滿足基站接入的要求。

(3)具備智能化網絡，在業務數量較多時能夠快速對其進行調整優化，并能夠對全網智能進行編排調度。

(4)具備承載綜合多業務的能力，可以滿足5G業務承載與其他多業務綜合承載的需要。

基于IP/MPLS技術的IPRAN承載網絡在兼容性與開放性等方面有巨大優勢，并可以滿足互聯網專線、移動承載等綜合多業務承載需求。基于IPRAN網絡演進的5G承載方案保證現有的基礎網絡架構不變，仍具備接入層、匯聚層、核心層三級基礎架構。

2 回傳承載方案

5G網絡回轉承載方案包括兩大組成部分，分別是基礎承載方案和功能增強承載方案，前者5G承載網絡的基礎構造，也是初始階段，在5G承載網絡建設初期極為重要。隨著技術的發展，功能增強承載方案的價值會逐漸凸顯出來。

2.1 基礎承載方案

基礎承載方案是指通過HoVPN方案完成承載工作，其中IGP協議需進行層次化部署，ISIS協議需部署與核心匯聚層與接入層，在一個ISIS進程中需部署核心層設備、RR/P設備與匯聚設備，在每一個接入環中均需部署一個ISIS進程，確保接入環與核心匯聚層隔離開來。東西方向上，由LDP隧道承載eX2業務；南北方向上，使用LDP/RSVP-TE隧道承載SI業務。

2.2 功能增強承載方案

為能更好地保證智能運營、滿足智能維護需要，并對網絡性能進行實時采集與分析，可將SDN、SR、EVPN、Flex-E等新技術引入功能增強承載方案中，具體情況如圖1所示。

圖1 功能增強演進方案

與基礎的承載方案進行對比，其差異在于使用EVPN L3VPN業務來代替HoVPN業務，在承載5G業務以及DCI業務時，可以使用EVPN L2VPN業務來代替VPWS/VPLS，網絡切片技術可借助Flex-E技術來實現，SDN技術可以借助網絡的智能運維和管控來實現。

2.2.1 EVPN

EVPN全稱為(Ethernet VPN)，其出現的主要原因是為了滿足傳統L2VPN技術的需求，但傳統的L2VPN技術具有擴展性差等致命缺陷，而且在運行過程中，一旦出現MAC地址變化，則需要重新按照L2VPN的流程進行運轉，除此之外，L2VPN對于PE設備的規格要求較高，需要大量的手工配置，而且網絡部署難度較大。

從業務層面上來對EVPN技術進行區分，可以劃分為EVPN L2VPN、EVPN L3VPN等，具體應用過程中，多選用EVPN L2VPN來代替傳統的L2VPN以達成目的，尤其是在VPLS專線期間點到多點的應用中。

2.2.2 網絡切片與Flex-E

5G承載網作為一張基礎設施網絡，為了達成邏輯網絡，滿足不同應用場景需求的目標，多通過網絡切片的方式來實現。網絡切片在滿足以上問題的同時，對于寬帶業務、集客業務等差異化承載要求的實現也提供了思路。

就目前使用較多的切片方式來看，主要包括軟切片和硬切片兩種，前者依托于傳統的VPN、VLAN、DSCP等技術來實現，但僅適用于隔離度較低的業務層高，硬切片則適用于基于網元的切片和鏈路的L0/L1層通道化，可以實現業務之間的物理隔離，隔離性能較好。值得注意的是，不同切片方式和隔離效果的有效組合，使得不同用戶的差異化服務需求能夠得到滿足，對于一網多用的實現具有推進作用。

2.2.3 網絡開放與智能化

當前5G承載面臨的挑戰有業務和架構等多個方面，針對這些問題，應當在明確5G網絡建設周期的基礎上，通過快速布局改善來加快5G網絡的開放，順利實現網絡轉型。同時，5G網絡建設過程中還要注意實現運營互聯網化和智能化，通過引入SDN技術解決5G承載網絡面臨的數據庫龐大、調度難度高等問題，提升5G承載網絡的管理和運維質量。

基于SDN的管控系統應具備如下功能：

(1)全局管控，智能調優：設計智能化的路徑計算，通過運算找到最低延時的路徑，保證鏈路負載均衡，一方面將提升用戶的體驗，使得不同業務SLA需求得到滿足，另一方面也將整個網絡的帶寬利用效率發揮至最高，避免鏈路異常負荷的情況發生。

(2)跨網協同，統一管控：跨越區域的合作是指跨越承載網治理區域范圍的協同工作，或者未來光網絡跨越區域的協同工作，其將傳統網絡中的人工跨區域協作變為機器與機器之間的協作，顯著提升了協作效率。統一管控整個系統的網絡業務反應速度大大提升，可以快速實現帶寬調整、故障恢復等。

3 結語

基于IPRAN網絡演進方案在5G回傳承載方面具有良好的應用優勢，可以實現在現有IP/MPLS技術上演變發展、持續增強，對于實現靈活、高效、可靠、智能的5G回傳承載網絡具有積極影響。