边缘计算网关设备的构建和部署问题的研究

陈兴秀 马之力 刘春晖

摘 要：随着5G网络即将到来，各类以5G网络承载的解决方案层出不穷，这些方案除了向我们分享了通信产业在5G网络方面的最新技术进展，还就传输边缘计算（光网络）在5G网络中的承载作用发表了独到见解。下面我就根据多年传输经验谈谈我对传输边缘计算在5G网络承载方面的运用。

1 边缘计算发展现状及趋势

边缘计算作为5G时代传送网的重要传送层技术，可以有效兼容SDH和WDM。国际电信联盟电信标准化部门在1998年明确规定了边缘计算的标准概念和体系框架，随着我国5G时代的快速发展，宽带数据业务量不断增多，必须要积极采用边缘计算，实现业务的传送，在线路光层可以利用边缘计算实现，大颗粒数据交叉传输，并且与传统播分系统保持一致。边缘计算可以通过异步映射服用的方式，确保扣分交叉技术的经济性和实用性，而且也能够满足整个宽带业务系统的发展需求。

2  5G网络承载与4G时代的不同

随着第五代移动通信技术标准的确定，让产业界真正进入到了收官阶段。5G网络的推行不仅仅只是无线侧技术的更新换代，还包括传输承载网在内的很多技术方面问题的挑战，对5G承载的要求远远高于4G。5G承载网络需要解决的问题：

1、高带宽/扩展能，以解决5G暴增的流量;

2、低时延，用来支持诸如uRLLC（低时延高可靠）方面的业务;

3、具有刚性切片层和网络层，能够对各种场景以及业务关系进行垂直应用;

4、可以确保时钟的穿透性，增强整个时钟的精确度，也能够满足高精度时间同步协议的各项设备指标;

5、高速率接口的对接，需要满足5G射频单元新的25GE/50GE接口;

6、低功耗，确保在容量倍增后设备功耗不急剧上升;

7、利用无线基带处理的方式能够对数数据设备进行更新虚拟优化确保服务器的运转负荷得到有效控制;

8、尽可能的减少运营商开发和运营成本，提高运营商的总体收益。

3 边缘计算可以满足5G承载需求

5G作为未来网络发展的新进程，其对承载网有高带宽、高性能、低延时和低成本的要求，而边缘计算作为未来5G的承载网络有着诸多优势。例如，由于边缘计算的宽带数据量非常大，能够满足5G时代的发展要求，而且自身的扩展性也能够不断的增强边缘计算的运行效率，网络构建，不仅稳定而且延时很低，能够快速的从光层直接跳到电层，解缓解了网络延时的问题。边缘计算自身还具有网络切片、QOS保证、边缘计算物理隔离等相关的配套技术。在时钟同步方面也具备高精度时间传达的效果，所以能够提升整个网络运行的质量非常适合5G发展的趋势。

4 边缘计算将作为5G网络承载的新力军

从目前几大运营商的边缘计算实际部署来看，40G的应用前景并不乐观。而从运营商及设备商（华为、中兴、烽火等）的关注度来看，100G相对于40G无疑更受欢迎。

广东移动经过多年的发展，已经组建了6个100G的边缘计算系统，包括广州长长、深圳长长和珠东环系统各两个。其中有三个利用烽火FONST6000系列的设备，另外三个则采用华为的OSN9800设备，随着我国5G正式商用，广东移动通大规模干线层面的100G系统建设，可以实现全省全覆盖。

华为100OSN9800设备能够实现差分接收，sDQPSK目标距离1200km+，平均DGD容限为5ps，正式商用时间在2010年第四季度。而烽火FONST5000调制码型为PM-QPSK，目标距离为16×22GBw/0DC 平均DGD绒线为30PS，2012年二季度正式商用。

新建100G网络时，应该直接建设DCM Free纯相干网络，通过这样的建设能够减少网络延迟，确保网络结构得到有效优化，而且也能够降低生产成本。利用多业务承载的边缘计算模式，可以实现小颗粒业务确保100G的相关网络实现全业务接入。由于40G标准建设比较滞后，这样就造成网络承载的方案，非常的复杂，而且相互之间不够兼容，在40G部署的过程中，通过增加大规模的元器件，导致部署规模受到严重干扰，而在100G，曾在网络建设的过程中，通过各种标准组织的共同努力，不仅能够实现承载方案之间的有效兼容，而且也可以扩大100G的规模化部署。目前我国大部分的路由器品牌所使用的40G链路主要以pos封装技术为主，盡管其封装体系非常完善，但是各个设备之间存在的交叉容量毕竟有限，而且线路测系统也不能通用，无法满足市场化的发展需求，由于40G的80波系统，必须要适应不同的方向全业务发展，导致边缘计算设备自身的交叉能力无法满足实际要求，对于大多数的设备供应商来说，在40G的网络部署下无法实现，尤其是在网络运营商建设部署的过程中，由于40G自身只能够满足不同波长级的调整，无法适应全业务的发展。在设备集成散热、功耗以及易操作方面还存在许多的问题，这样也会导致整个网络系统的运行存在不确定性。大多数的IP业务已经从10Ge增长至100Ge 。40G有无法满足时代发展的要求，所以也被逐渐的淘汰，在今后100G的部署能够被通信行业广泛关注，随着越来越多的运营商对100G部署，未来网络通讯行业将会有大幅度的提升。

当前通信行业的大部分主流元器件厂商已经逐渐对100句的网络部署提供支持，而且，在未来越来越多的行业专家，芯片厂商以及设备厂商等，都对100技术，非常的认可与支持，随着未来100G的快速发展，产业链也会增加对100G的投入，这也能够确保100G设备的成本大幅度降低，但随着5G网络的快速发展，人们对5G的兴趣更加的浓厚，未来100G建设部署的产业链也能够不断完善。

在4G网络全面普及和5G网络日益兴起的今天，边缘计算的大容量交叉能力以及灵活调度能力使其在全业务承载中占据了一席之地;10G 边缘计算仍是目前光网络承载方式的主流技术，而40G 边缘计算只是一种过渡性技术。国内外运营商越来越多地进行100G系统试商用及现网部署，奠定了100G系统的主流承载地位。为了满足日益增长的IP业务承载需求，适应传送网技术的高速发展趋势，中国通信行业应增加边缘计算和100G技术的研发投入，加快边缘计算和100G设备的研发、标准化和推广应用。相信在未来几年边缘计算和100G技术势必会成为建设骨干网与城域核心网的必选项。

5 结束语

虽然5G到2020年才会启动商用。但目前国内已经有13座城市开始实验5G，5G已经离我们不远了。5G传送承载虽然很重要，但并非5G发展的瓶颈所在，以边缘计算为基础的承载技术是5G承载的最佳技术方案。特别是100G的边缘计算已经成熟，边缘计算的进步已经能够很好满足5G发展需要。

参考文献

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