基于IPRAN网络演进的5G回传承载方案探讨

安 伟，周 勇

(中国联合网络通信有限公司东营市分公司云网运营交付中心，山东 东营 257091)

0 引言

目前，在5G技术研究的不断推进过程中已出现多种不同的回传承载方案，有各大运营商提出的SPN方案、MOTN方案、IPRAN方案及IPRAN+PeOTN方案等[1-2]。不少国际标准化组织，如3GPP、IEEE正加快研究速度，积极参与到与5G承载相关的工作之中。以IPRAN网络演进为基础，研究5G网络技术回传承载方案已经成为当今国内外研究的热点之一[3]。

1 目标网络架构

5G基站分布密集、容量较大、部署灵活，这要求承载网在使用过程中应体现出灵活、高效、低成本、智能等优势。基于IPRAN网络演进的5G承载方案应满足以下条件[4-6]：

(1)具备清晰的架构，用以降低网络建设成本，保证网络灵活性，满足业务发展的需要。

(2)具备稳定的网络，必要时进行适当的集约，加大C-RAN的推动力度，并使其以能接入综合业务为目标，满足基站接入的要求。

(3)具备智能化网络，在业务数量较多时能够快速对其进行调整优化，并能够对全网智能进行编排调度。

(4)具备承载综合多业务的能力，可以满足5G业务承载与其他多业务综合承载的需要。

基于IP/MPLS技术的IPRAN承载网络在兼容性与开放性等方面有巨大优势，并可以满足互联网专线、移动承载等综合多业务承载需求。基于IPRAN网络演进的5G承载方案保证现有的基础网络架构不变，仍具备接入层、汇聚层、核心层三级基础架构。

2 回传承载方案

5G网络回转承载方案包括两大组成部分，分别是基础承载方案和功能增强承载方案，前者5G承载网络的基础构造，也是初始阶段，在5G承载网络建设初期极为重要。随着技术的发展，功能增强承载方案的价值会逐渐凸显出来。

2.1 基础承载方案

基础承载方案是指通过HoVPN方案完成承载工作，其中IGP协议需进行层次化部署，ISIS协议需部署与核心汇聚层与接入层，在一个ISIS进程中需部署核心层设备、RR/P设备与汇聚设备，在每一个接入环中均需部署一个ISIS进程，确保接入环与核心汇聚层隔离开来。东西方向上，由LDP隧道承载eX2业务；南北方向上，使用LDP/RSVP-TE隧道承载SI业务。

2.2 功能增强承载方案

为能更好地保证智能运营、满足智能维护需要，并对网络性能进行实时采集与分析，可将SDN、SR、EVPN、Flex-E等新技术引入功能增强承载方案中，具体情况如图1所示。

图1 功能增强演进方案

与基础的承载方案进行对比，其差异在于使用EVPN L3VPN业务来代替HoVPN业务，在承载5G业务以及DCI业务时，可以使用EVPN L2VPN业务来代替VPWS/VPLS，网络切片技术可借助Flex-E技术来实现，SDN技术可以借助网络的智能运维和管控来实现。

2.2.1 EVPN

EVPN全称为(Ethernet VPN)，其出现的主要原因是为了满足传统L2VPN技术的需求，但传统的L2VPN技术具有扩展性差等致命缺陷，而且在运行过程中，一旦出现MAC地址变化，则需要重新按照L2VPN的流程进行运转，除此之外，L2VPN对于PE设备的规格要求较高，需要大量的手工配置，而且网络部署难度较大。

从业务层面上来对EVPN技术进行区分，可以划分为EVPN L2VPN、EVPN L3VPN等，具体应用过程中，多选用EVPN L2VPN来代替传统的L2VPN以达成目的，尤其是在VPLS专线期间点到多点的应用中。

2.2.2 网络切片与Flex-E

5G承载网作为一张基础设施网络，为了达成逻辑网络，满足不同应用场景需求的目标，多通过网络切片的方式来实现。网络切片在满足以上问题的同时，对于宽带业务、集客业务等差异化承载要求的实现也提供了思路。

就目前使用较多的切片方式来看，主要包括软切片和硬切片两种，前者依托于传统的VPN、VLAN、DSCP等技术来实现，但仅适用于隔离度较低的业务层高，硬切片则适用于基于网元的切片和链路的L0/L1层通道化，可以实现业务之间的物理隔离，隔离性能较好。值得注意的是，不同切片方式和隔离效果的有效组合，使得不同用户的差异化服务需求能够得到满足，对于一网多用的实现具有推进作用。

2.2.3 网络开放与智能化

当前5G承载面临的挑战有业务和架构等多个方面，针对这些问题，应当在明确5G网络建设周期的基础上，通过快速布局改善来加快5G网络的开放，顺利实现网络转型。同时，5G网络建设过程中还要注意实现运营互联网化和智能化，通过引入SDN技术解决5G承载网络面临的数据库庞大、调度难度高等问题，提升5G承载网络的管理和运维质量。

基于SDN的管控系统应具备如下功能：

(1)全局管控，智能调优：设计智能化的路径计算，通过运算找到最低延时的路径，保证链路负载均衡，一方面将提升用户的体验，使得不同业务SLA需求得到满足，另一方面也将整个网络的带宽利用效率发挥至最高，避免链路异常负荷的情况发生。

(2)跨网协同，统一管控：跨越区域的合作是指跨越承载网治理区域范围的协同工作，或者未来光网络跨越区域的协同工作，其将传统网络中的人工跨区域协作变为机器与机器之间的协作，显著提升了协作效率。统一管控整个系统的网络业务反应速度大大提升，可以快速实现带宽调整、故障恢复等。

3 结语

基于IPRAN网络演进方案在5G回传承载方面具有良好的应用优势，可以实现在现有IP/MPLS技术上演变发展、持续增强，对于实现灵活、高效、可靠、智能的5G回传承载网络具有积极影响。