通信承載網技術發展與對策分析

陳海波

（中通服中睿科技有限公司，廣東 廣州 510630）

0 引言

近幾年大數據、人工智能、云計算等數字化信息技術的發展與應用為人們的日常生活帶來諸多便利，不僅減少不必要的時間消耗同時還能更好地打破時間與空間的限制。而5G 通信技術的到來打破通信承載網的平衡，在業務需求以及技術優化的雙重驅動下，通信承載網技術需要主動引進更多關鍵性數字化技術，在滿足個體需求的基礎上完成技術的更新與發展。

1 當代通信承載網關鍵性技術發展

1.1 靈活以太網

FlexE 也被稱作靈活以太網，其是能夠獨立解決用戶個人業務因光模塊運行速率而限制的數字化通信技術[1]。在使用FlexE 之前，通信行業為了順利完成數據信息的傳送和客戶業務的達成會強調做好光模塊與客戶需求速率之間的嚴謹性匹配，使其能夠在合適的狀態下完成相應的業務內容。例如，客戶需要200Gbit/s 的需求流速，那么通信業務人員需要為其綁定好200Gbit/s的光模塊來促進數據信息的傳輸和交流，這樣可以有效解決客戶的需求問題。而在使用FlexE 后，在進行數據信息傳輸時不會再因為光模塊的速率而受到限制和阻礙，網絡可以根據光模塊的總體速率來完成相應數據信息的傳遞，在一定程度上增強來以太網傳輸信息的靈活性。另外FlexE 可以在應用的過程中，對光模塊傳輸空間按照相應的需求來進行切分，并將其按照客戶的個人需求進行排列組合，從而實現非標準速率業務數據的傳輸與送達。

按照開放系統互連（open system interconnection,OSI）模型來看，客戶業務的速率主要體現在媒體接入控制（media access control, MAC）的層級，而光模塊速率則是體現在物理層（PHY），FlexE 主要的工作原理是將FlexE shim 增加到標準以太網絡的客戶業務速率層面和光模塊速率層面之間實現不同速率的靈活搭配，FlexE 技術的原理如圖1 所示。

圖1 FlexE 技術原理

1.2 靈活光傳送網

FlexO 被稱作靈活光傳送網，其能夠有效解決通信承載網中超過100Gbit/s 光模塊的光傳送網（optical transport network, OTN）業務傳輸問題。在使用FlexO 之后可以選擇綁定多個標準速率物理端口的方式，其能夠支持更大容量的靈活速率光數字單元ODUflex，并且能為其提供進行互通交流的系統接口。其主要的工作原理是應用FlexO 把新的OTU 信號OTUcn 的整體信號經過特殊處理方式進行拆分，將其分解為n 個OTUC1的信號，并將其順利映射到100Gbit/s FlexO Ferame 中，再將其與同樣數量的標準光模塊進行綁定。當接收端順利收到數據信息的信號傳遞后用解綁的方式，將n個OTUC1 的信號經過還原恢復成完整的一個信號，FlexO工作原理如圖2 所示。

圖2 FlexO 工作原理

1.3 軟件定義網

通過用軟件來對網絡進行自定義，從而實現網絡實際能力的全面開放，使其可以像更新軟件數據的方式一樣進行快速更新。SDN 在OpenFlow 技術的作用下可以將傳統網絡系統中各項設備控制界面和數據轉發的平面實施分離處理，從而能夠在完成后對網絡流量進行隨心掌控，讓資源信息可以按照使用者的需求來進行合理調配，SDN 工作原理如圖3 所示。同時SDN還可以實現硬件設備歸一化、智能化控制以及短時間快速響應等需求，為使用者提供更加高效、快捷、舒適的服務體驗。

圖3 SDN 工作原理

1.4 分段路由

分段路由能夠有效削減通信承載網技術中各個網絡連接的復雜程度，進而幫助相關業務維護人員用更高的工作效率完成任務目標，在5G 網絡的基礎上實現靈活調度海量的數據連接。SR 本身是一種源路由的轉發工藝技術，工作人員或者使用者只需要在網絡的某一節點處對數據包經過的路徑、節點與鏈路信息進行指定，而其他部分不需要始終維持連接的運行狀態，只要保持轉發即可。將SR 應用于協議標簽交換（multiprotocol label switching, MPLS）總體框架上可以極大程度上對其進行全面性優化提升，同時還可以讓網絡的總體部署、調動與維護難度降低，為通信網絡承載力提供可靠支持與保障。

1.5 基于IPv6 轉發平面的段路由

SRv6 是在經過反復探討與組合，由SR 技術和IPv6 網絡有機融合而產生的新興技術，其完美繼承兩種技術的優勢特點，這也意味著SRv6 不需要再使用獨立的信令協議來完成節點標簽的分發，同時還可以在原有IPv6 網絡的基礎上進行優化拓展，使工作人員可以直接使用SRv6 來轉發和傳輸相關數據內容，其取締了MPLS 隧道的作用。將SRv6 和SDN 技術進行有機結合，將其自身的靈活性與SDN 技術的高效管理調度應用于數據傳輸中能夠有效降低總體工作難度。

1.6 可重構光分插復用器

ROADM 也被稱作可重構光分插復用器，其是目前交通通信中應用的重要技術之一，其可以在遠距離實現對波長信號的調控與配置，還能夠以動態化支配的方式來調整每個信號波長，真正實現了OTN 的靈活性調度，帶動工作效率和質量的全面優化提升。ROADM技術在實際應用的過程中可以實現在任意通道方向的數據傳送，ROADM 對環形島不同位置車輛的信號調度如圖4 所示，使其能夠達到任意一個位置完成波長信號的隨意調整與改動。

圖4 ROADM 技術對環形島車輛的信號調度

1.7 高精度時間

高精度時間主要是通過先進的物理層時戳和自適應時間法來完成對網絡設備中有關信息數據的精度傳遞。在時間起始和終點分別設置好相應的記錄工具能夠精準判斷總體消耗的時間長短，同時對多個數據信息之間的差異展開分析，網絡中各個設備彼此之間的時間傳遞是通過各個接入層所控制和管理。網絡設備時間信息傳遞如圖5 所示。

圖5 網絡設備時間信息傳遞

2 推動通信承載網技術發展的有效策略

2.1 全面增強綜合承載能力

現代推動通信承載網技術發展的最為行之有效的方式方法就是擴容骨干通信網實際運營中的核心承載能力。現階段通信承載網技術發展的最直觀最迫切的需求就是其承載能力的提升，主要通過對現有的通信系統進行平滑擴容和對現有技術升級改造，優化系統制式這兩方面手段進行提升承載力，充分利用現有的骨干傳輸網架構，在其基礎上進行擴容建設，通過外接設備和升級軟件系統實施擴容操作，并且結合當下最新通信線路的建設對原有骨干傳輸網絡進行加強擴容，完善現有的通信網絡結構，實現數據通信網與總體骨干網的匯接，實現路徑擴容做到實際承載力的提高[2]。另外一方面要強化通信承載網相關企業的承載網能力，著重強化相關企業公司的承載網能力，隨著網絡通信技術的不斷發展，對于通信承載網技術的需求也逐步增加，根據不斷擴大的業務發展需求推進傳輸網技術的發展進步，通信承載網相關企業需要切實提高自身承載能力，做到及時的承載力提升以及通信網結構的完善優化，進一步保障相關企業公司的通信網承載力發展，推動通信網技術整體發展。在廣東省的鐵路通信過程中，為了有效解決承載網負荷過大的問題，從涉及的各方面關鍵技術著手，針對一些骨干通信承載網展開全面擴張，不僅可以有效化解當前通信承載網的主要矛盾問題，同時還能為其后續應用奠定更加堅實的基礎保障[3]。

2.2 有機拓展多元化功能與應用性能

在強化承載力的同時還需要改善傳輸網的層級功能，重點解決各層級通信數據的大數量長距離傳輸，以及各層級通信網的同步網絡和多元化控制網絡，并且努力降低通信網的互聯延時，逐步調整數據通信網的結構性能，使其不斷優化提高，擴展通信網技術多元化功能并適度調整控制技術，擴展數據通信網技術向著網絡邊界等技術向著多元化方面進行不斷延伸，充分利用通信網技術不斷優化線路組網打造全方位系統通信網絡構架。結合現有的通信網絡設備的運行能力，根據其實際情況與承載力對通信承載能力較低的設施設備進行全新系統改造和程序更新升級，提高通信網絡運行速度和運行穩定性。拓展通信網技術的多元化功能與其實際應用性能能夠更好更加積極地應對現代新興業務需求和大強度承載力帶來的沖擊與挑戰，現代化通信業務產生了大量新的網絡通信數據傳輸需求，在通信網技術發展的功能和多元化性能方面需要不斷優化調整通信網布局結構，加強配套的安全管理監督控制措施，改進檢測監測技術手段，不斷強化網絡和安全，推動通信網技術多元化發展，逐步實現通信網技術智能化現代化發展[4]。對于廣東省通信承載網而言，該地區已經有超過97.9%的用戶使用有線寬帶，并且還會隨著時間的流逝而逐漸上漲，相比于其他省份和國家而言，廣東地區通信承載網的總體壓力明顯更高，因此對通信承載網進行優化升級的重要性也就越強[5]。

2.3 主張對運用策略進行優化

現代通信網技術需要承載網承載能力高效持久的進步發展，并且綜合運用多種現代化科學技術手段，在大宗的通信數據短程轉發以及長距離傳送中需要不斷更新升級通信網技術，對于當下熱門的通信業務等綜合承載能力不斷提高。根據當前通信網技術的演進趨勢及國內外通信行業總體技術發展趨勢，在后續不斷對承載網設施設備的建設改進升級，借鑒最新的網絡安全防護技術發展，重點強化通信網運維系統的支持能力，注重通信網運行過程中的數據安全，對當下通信網技術運用進行整體上的不斷完善優化。在5G 時代的影響和作用下，目前全球大部分通信網絡運營商已經開始對使用的承載網絡技術進行優化和提升，以廣東省為例，該地區由于人口和氣候條件等因素的影響，對運用的策略進行優化和完善，使其能夠更好地契合當其發展現狀。

3 結語

綜上所述，伴隨著我國數字化信息技術的快速發展和5G 通信時代的來臨，在一定程度上增加通信承載網的基本負荷，一方面無法滿足人們日益增長的應用需求，覆蓋面積小、靈活度低、時間延時等問題嚴重影響使用者的感官與體驗。另一方面時代的進步要求技術不斷與時俱進，需要向著更全面的方向持續更新，所以加強通信承載網技術能夠為社會和諧穩定創造更高效的發展。