马文波
(吉林吉大通信设计院股份有限公司,吉林 长春 130012)
信息技术的快速发展,使5G网络频繁出现在人们的视野中。同市场中广泛应用的4G网络相比,5G网络在信息传输质量与信息传输速度上均有质的改进。但还要强化5G网络传输的稳定性,提升移动网络的的速度,并通过不同的信息端口完成业务间的传输工作。针对5G网络传输方案的缺陷,提供有效的内容支持,为信息的高效与高速运行提供保障。
目前,5G已成为未来网络发展的主旋律。深入研究其网络内容并作为切入点,不断优化并创新5G通信网络传输技术,可以大大缩减信息传输的接收时间,强化用户的使用体验。同时,5G网络也具有系统性强和成本性低的优势。所以在研发多种传输方案的过程中,可以从用户的角度出发,优化有关信息的传输内容,强化整体的信息传递能力。但这一内容的实现成本要远超过4G网络通信所消耗的成本。因此,为了满足用户的用网需求,也为了降低成本的使用,就要不断强化多种传输方案的内容探讨,完善5G网络基础搭建工作,有效提升信息传输效率,从而为用户带来更好的体验,让沟通变得更加便捷[1]。
5G通信传输需要的带宽相较于4G网络的更高。由于在频段相接过程中需要的频谱更宽,因此需要利用不同的接口技术做好带宽建设工作。5G不仅是信息技术的更新换代,更是对经济社会的一场全方位变革。其实质在信息智能化、高效化、融合化以及绿色化上有着明显的体现,属于无线接入技术的演进与革新。要做好5G网络搭建工作,就要做好基站及周边的带宽搭建,借助新空口技术建设一个大型的区域网络。初级的网络带宽要大于6T,而后续成熟的网络带宽应在17T以上,这样才能确保网络带宽满足人均所需,保证通信传输的高效性[2]。
5G网络在通信的过程中,只有满足相关的时延规定及指标,才能保证相关的传输速度和传输效果。在移动终端-CU(eMBB)中,5G通信网络中的标准延时设定在4 ms,在移动终端-CU(uRLLC)中,5G通信网络的延时可以设置在0.5 ms以内,而在Ev2X中,可以将5G通信网络延时设置在3~10 ms,这样就可以保证在信息传输的过程中减少延时。要完善当前5G网络的搭建,就需要对整体的内容进行改进与优化,从而提升5G传输质量,为实现大数据和大带宽提供可能[3]。
在5G通信网络传输的过程中,需要依靠组网灵活性的需求设置内容,如多层级承载网络和灵活化连接调度等。通过不同的智能化协同管控完成组网需求,满足5G网络的承载需求。根据相关要求,选择合适的连接方案,同时要通过人工方式完成静态连接的配置需求,提高配置,增大容量。此外,还要做好组网灵活性的保障。按照层次化的需求,中传网络中运用5G通信中的DU与CU间的归属关系,提升信息传输的稳定性。随着时间迭代,5G网络的CU会发生变化,部署到达云化阶段,就要适度强化其冗余保护能力,这样才能提高5G通信网络信息传递的动态扩容和负载分担能力,强化组网的灵活性。
5G网络建设过程中,可以通过低时延高可靠(uRLLC)、海量大连接(mMTC)以及增强移动宽带(eMBB)3大适用场景实现不同业务需求工作。其中,eMBB的主要适用场景包括高清视频UHD、虚拟现实VR、增强现实AR以及不同的娱乐游戏设置[4]。这一类场景需求较大,需要网络承载大带宽才能实现超高清的场景内容。mMTC通过海量设备的网络接口,实现当前智慧城市的发展,完成物联网的搭建工作。当然,它对网络有着极大的承载需求,甚至需要定制一些移动性和功效性的内容夹杂在其中。uRLLC的主要场景内容是自驾、远程医疗以及工业控制等,需要网络具备极高的稳定性与较低的延时[5]。
基于4G网络内容,5G对网络提出更多的要求。其业务对带宽的基本要求在10 Gb/s以上,延时速度处于1 ms下,才能实现3类场景的边缘化需求与连接工作。基于SDN部署内容,要做好业务的开通与维护工作,才能在差异化中做好5G网络信息内容的传输工作。基于不同网络内容的需求,对网络承载切片进行灵活的切换与延时设置,才能做好有关切片的创建、修改以及删除等工作。网络切片中,需要利用不同的物理网络进行不同虚拟端口的切割与划分工作,确保相关网络可以占据独立的资源并互为绝缘。这样才能在某一切片出现问题时,做好自身的功能保障工作,且不影响其他切片的工作内容[6]。
在5G网络不同应用场景的驱动下,需要重造传输网络才能改进相关网络变化,达到要求工作。为了完善相关需求,在5G网络搭建过程中,就要运用一些新的技术手段,从而实现不同场景对信息传输的差异化需求。
Flexible Ethernet(FlexE)是灵活以太网,与5G通信网络技术相融合,在传统以太网架构基础上引进全新的FlexE Shim层,实现高速的以太网MAC层与PHY实体层的结合,提升上层和下层的数据流速率。在不同的基础设施条件下,实现了对不同业务带宽的支持,有效解决了灵活性带宽不充分和延时长等问题,实现了带宽扩展和超低时延传输工作[7]。
FlexO(Flexible Optical Transport Network)是灵活光传输网,依托于多个标准的技术绑定接口实现高容量的ODUflex和OTUCn工作。利用100G OTN技术向着更灵活的方向发展,完善网络信息高效传输工作。M-OTN(Mobile-optimized OTN)是面向移动承载优化的OTN技术,为承载网络的广泛部署奠定了良好的基础。其主要特征包括25G和50G线路接口技术、单级复用、灵活的时隙结构以及极简的运维能力等,可以有效完成单级复用和灵活设置工作[8]。Segment Routing(SR)是分段路由技术。该技术的实质是源路由转发技术,通过网络的接入点有效传输数据内容,并在传输途中实时转发节点内容,维护连接工作。该技术可以有效实现不同场景业务的连接。5G时代的到来将会使数据传输速度提升到一个新高度,创造一种区分虚拟和现实的“物化”体验,实现海量场景互联。
IPv6技术是用于替代IPv4的新一代互联网协议,其将现有IPv4的地址长度扩大4倍。由于IPv6技术考虑了网络侧和应用侧的需求,所以可以保证物联网的安全性、可靠性以及服务质量,同时满足5G网络所需的地址空间[9]。此外,IPv6为解决IP资源缺乏的问题,减短了路由器中路由表的长度。为满足5G网络中超高精度的网络需求,实现双网合一和高精度同步功能,需要根据时间源和不同网络承载,做好数据参数搜集,完善后续技术的搭建工作。特别是在时间源方面,极大地提升了网络效率,实现了超快的移动互联网速和高精度的时间同步功能。基于5G网络的不同需求,还需要有效改进其带内和带外的内容设置,通过时间下沉的方式,做好其物理层级的工作,从而提升时间的精准度。通过带外做好不同光模块间的信号连接和信号分离工作。
Network Sliceinstance是一组网络功能实例和形成部署网络切片的所需资源。通过配置网络功能块及相关内容,完善5G网络功能的搭建。将其运用到不同硬件基础设施中,将会切分出多个虚拟的端到端网络。不同切片基于设备、接入网以及核心网的逻辑隔离,可以满足不同业务需求,并对其提供差异化的服务。
基于网络切片的内容多是整合网络拓扑资源,如链路、端口以及节点等。通过虚拟资源完成不同切片网络的内容安排。基于传输的网络切片内容可以利用SDN网络虚拟新技术,重新搭建体系架构,利用最底层的数据进行即时发送。中间的核心网可以有效控制相关的虚拟控制器,通过不同业务配置管理器完成应用程序,实现网络的传输与搭建工作。
5G网络多种传输方案的搭建工作应按照综合承载和固移联合的方式,与光纤宽带内容相互联合。同时机房的基础设施和不同设备也需要相互配合,实现降低部署工作的成本。通过搭建传输网络,可以有效满足不同传输方案的设置需求,实现高速率、低延时以及高精准度等需求。此外,在5G网络搭建初期,可以利用中传网络技术和回传网络技术进行搭建,后续工作内容可以根据不同的业务发展进行集中搭建,从而便于后期的网络维修。完成5G网络的部署,才能做好后续SR、FlexE/FlexO接口以及M-OTN等新功能的探索。
综上所述,在我国5G网络建设的过程中,为满足5G网络的信息传输、安全运行以及低延时等需求,应充分融入移动智能网络中的不同技术,按最优的承载方案做好网络传输的搭建工作,迎接5G网络的到来。