基于IPRAN技術的5G與4G承載網共存互通方式分析

摘要：隨著移動通信技術水平的不斷提升，信息交互手段進一步呈現出高效性與便利性，進而對網絡能力也提出了更高的要求。在這樣的環境下，5G技術應運而生。相較于以往的移動通信技術，5G技術在滿足人們流量密度、移動性以及數據連接方面需求的基礎上還可以有效滲透到各個領域當中。為進一步滿足各行各業的信息化服務需求，應不斷加強對承載網的研究，保證其可以在5G技術發展中發揮數據傳輸的重要作用，從而推動承載網的選型以及5G技術的快速發展?；诖?，本文對以IPRAN技術為基礎的5G承載網展開討論，同時充分結合4G承載網絡的支撐與發展優勢，進而為5G與4G承載網的共存互通奠定基礎。

關鍵詞：IPRAN技術;5G;4G;共存互通

在5G無線網絡之中引入CU和DU兩個邏輯單元，同時實現4G回傳、前傳到5G回傳、中傳和前傳的轉變，進而充分滿足各環節之間的互連需求。

一、4G、5G技術混合承載需求

在開展5G網絡建設的初期階段，需要顯著加強對5G承載網前傳和回傳兩部分的分析與考量，在優化合設部署方式的基礎上保證5G基站回傳帶寬可以達到4G基站的10倍以上，進而充分滿足人們工作生活中對大帶寬的需求。與此同時，5G網絡的發展也對承載網提出了更高的要求，其中主要包括降低延時、提升同步時間精準度以及優化服務層次化等。在未來的發展過程中，4G網絡和5G網絡仍會存在較長時間的互通，因此有必要在獨立組網和非獨立組網的運行環境下，進一步提出相應的混合承載需求。在SA組網運行模式下，4G網絡和5G網絡之間具備著一定的獨立性，為有效提升業務的連續性，需要對現有的4G基站和EPC實施優化升級，實現業務水平與拓展能力的進一步提升;而在NSA組網運行模式下，4G網絡和5G網絡之間的混合性則要更強，因此以往的NG-eNB網絡并不能充分滿足低時延業務需求，進而可以通過下沉部分核心網功能的方式來有效減少傳輸時延，為4G和5G混合承載組網方案運行奠定基礎。

二、5G承載新技術的發展

現階段，IP技術在網絡發展過程中發揮了越來越關鍵的作用，而業務承載技術的創新發展也為5G開辟了更廣闊的發展空間，為IP技術與IPRAN技術的綜合發展奠定了堅實基礎。當前5G承載網的整體架構如下圖所示：

相較于現有的IPRAN設備，新型IPRAN設備在交換容量、端口接入能力等方面能得到了顯著提升，從而進一步實現向大容量、高密度的方向發展，保證可以在滿足移動網絡回傳業務運行需求的基礎上承擔更多其他業務的發展需求。新型設備在原有GE、10GE速率網絡接口的基礎上優化成為50GE/100GE接口，同時隨著隧道技術-SR技術的優化升級，L3VPN網絡擴展性也將會得到進一步提升。通過與SDN智能控制技術與SR技術的有機結合，IP網絡業務的可靠性、智能性和保護性都將會得到進一步的提升。除此以外，考慮到網絡切片的關鍵作用，在承載網運行的過程中，應進一步對多層次切片承載功能實施推進，同時將其引入到IPRAN網絡當中，實現多鏈路負荷分擔性能的提升以及鏈路帶寬的有效擴展。

三、4G技術向5G技術的過渡

現階段，IPRAN網絡的構成主要包括城域ER、匯聚ER、匯聚層、接入層等，進而有效完成IPRAN組網，因此要想進一步實現4G技術向5G技術的良好過渡主要應從接入層、匯聚層以及核心層入手。當前，具體典型拓撲圖如下圖所示。

（一）接入層

在實施接入層的升級過程中，應先考慮CU/DU合設部署方式，同時在總體網絡結構不變的基礎上將環形結構引入其中。結合5G理論峰值和4G現網傳輸業務模型的具體實施來看，現階段5GRAN組網方式分為D-RAN和C-RAN，其中在D-RAN模式實施的環境下，初期基站數量較少，在中后期的時候可以由10GE組環逐步升級為50/100GE環;而在C-RAN模式實施的環境下，初期所帶基站數相對較多，同時可以由10GE組環平滑升級為到50/100GE環。值得注意的是，在D-RAN模式下，需要用5G10GA設備來替換4G基站GEA設備，進而為50GE的運行提供良好環境;而在C-RAN模式下，在B設備端口充裕的情況下可以直接實現A設備的接入，而在考慮節點替換的基礎上則需要將原有的4G業務轉移到新建5GA設備上。

（二）匯聚層

在進行匯聚層的升級過程中，需要充分確保相關設備具備100GE鏈路開通能力，同時充分結合目標網架構進行組網;與此同時，應最大限度地避免同址多套B設備堆疊，有效實現對原有B設備的替換與連接。在實際建設的過程中，主要應重點關注以下兩個方面：第一，如果針對原有B設備進行相應的升級改造，進而可通過多槽位B1設備替換少槽位B1設備得翻來為5G網絡建設實現擴容板卡和端口的擴展;第二，如何針對B設備堆疊問題提出恰當的解決措施，面對這樣的問題，應先對原有B設備加以替換，新增8槽或16槽B設備，同時盡可能地控制機房內B設備數量。

（三）核心層

現階段，IPRAN核心層主要包括匯聚ER、城域ER等，通常來說，在進行匯聚ER設備建設的過程中需要按照1：2的比例對現有設備進行替換，同時還需要進一步加強對上行鏈路數量和帶寬的考慮;而在對城域ER進行建設的過程中則需要使用100GE或N*100GE鏈路，進而保證IPRAN技術的穩定實施。

4 結語

綜上所述，當前5G網絡的發展對承載網提出了更加多樣化的業務需求，為進一步實現由4G網絡向5G網絡的穩定過渡，應進一步加強對基于IPRAN技術承載網的研究，從而充分滿足5G技術大帶寬業務的發展需求。與此同時，在未來的發展過程中，還會進一步加強SR、SDN等技術的結合，實現5G的創新發展。

參考文獻：

[1]宋創興，熊軍，王思堯.5G承載網技術選型策略探討[J].信息技術與信息化，2020（11）：158-161.

[2]王靜靜，張康，王菲菲.5G承載網面臨的挑戰及關鍵技術探究[J].數字通信世界，2020（12）：144-145.

作者簡介：

劉發舉（1981— ），安徽蕭縣人，助理工程師;研究方向：5G承載。

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