基于光传送网的5G中传与回传承载技术的研究

刘春林，潘齐欣

(凯里学院，贵州 凯里 556011)

1 中传与回传承载网络架构

核心层、汇聚层、接入层共同组成了城域光传送网(Optical Transport Network，OTN)的网络架构。城域光传送网的网络架构对5G中传与回传的承载需求是适合的，其中5G回传网络对应着核心层、汇聚层，5G中传和前传网络则是对应着接入层。这些年，随着将以太网、MPLS-TP等分组交换和处理技术引入光传送网，并逐步演进到了分组增强型光传送网，对5G IP化承载需求提供了很好的匹配[1]。

要能够适应中传与回传在灵活组网方面的需求，就必须在MPLS-TP技术已经支持分组增强型光传送网的基础上，提升路由转发的功能。根据业务要求在光通路数据单元上配置IP和MPLS-TP通道，光传送网的节点之间就可以通过实现一跳直达从而保证5G业务的高带宽和低时延需求。

2 中传与回传承载方案

通过以上分析，我们可以进一步把基于光传送网的5G中传与回传承载方案细分为以下两种组网方式。

(1)分组增强型光传送网+IP无线接入网方案。

在中传部分，该方案是运用提升路由转发功能的分组增强型光传送网设备来组建中传网络，根据需求中间的光传送网设备可设置为光通路数据单元穿通模式，这样就能够保证5G承载对低时延和高带宽的需求。在回传部分，则继续使用现有的IP无线接入网承载架构，可分阶段对营运商的网络进行升级改造，实现平滑扩展。另外，为实现路由信息的交换，分组增强型光传送网与IP无线接入网之间可采用BGP协议。

逻辑配置上，需结合云的承载需求，引入EPVN、VXLAN等协议，并通过SDN协同编排，实现全局路径统筹、智能配置和调度。

IP无线接入网必须采用25GE、50GE、100GE等高速接口技术来满足5G承载对大容量和网络切片的承载需求，并采用灵活以太网等新型接口技术实现物理隔离，保证更好的承载质量[2]。

(2)端到端的分组增强型光传送网方案。

要实现该方案，需要全程引入提升路由转发功能的分组增强型光传送网设备。与分组增强型分组光传送网+IP无线接入网方案比较，该方案优点是可以更好地发挥分组增强型光传送网强大的组网能力和端到端的维护管理能力，端到端协同、全景智能、快速运营，构筑起可持续演进的5G光承载网络，避免了分组增强型光传送网与IP无线接入网的互联互通和跨专业协调的问题。

3 网络切片承载方案

网络切片究其本质是对网络资源的划分，将网络资源切分为多个虚拟网络，对于光传送网来说网络切片承载能力是天然就具备的，独立的光波长和光通路数据单元通道可以承载每一种5G网络切片，并给予严格的业务隔离和服务质量保证。分组增强型光传送网可以提供一层和二层的网络切片承载方案来满足到5G网络切片的承载需求。

(1)一层网络硬切片承载方案。

主要是运用ODUflex进行网络资源划分，是基于物理刚性管道的硬切片技术。目前有两种划分方法，一种方法是把不同的ODUflex带宽按照通道标识进行划分。另一种方法是根据物理端口划分承载资源，这种方法需要标签隔离处理物理端口对应的所有电层链路，好处是实现较简单，不足是粒度较大[3]。

(2) 二层网络软切片承载方案。

该方案运用以太网的虚拟局域网ID或者MPLS-TP标签来划分隔离二层端口的带宽资源，也就是逻辑上进行隔离，是基于统计复用的软切片技术。不同的5G网络切片承载于不同的逻辑通道，并运用QoS控制策略来解决不同网络切片的带宽、丢包率、时延等性能需求。

以上两种方案在实际部署中，要根据5G不同网络切片的功能需求来灵活选择不同的承载方案，也可以使用混合硬/软切片的方案，用硬切片方式来保证业务的低时延、安全隔离等需求，用软切片方式支持业务的带宽复用[3]。

为了实现对网络资源的端到端快速配置和管理，提高网络资源使用效率，提升业务开通效率和网络维护效率，光传送网的网络切片承载方案还可以对软件定义网络的智能控制技术进行结合，并通过开放向上接口，运用虚拟传送网业务向上层的5G网络提供对光传送网资源的管控功能。

4 结语

与4G相比，5G的服务重点是行业应用，未来的5G网络将会让营运商实现灵活的业务部署、定制化的路由、计费、安全策略，更快捷地为行业客户提供各类业务需求。因此，基于光传送网的5G中传与回传承载方案适合运营商对综合业务承载的要求。从集中单元来看，一方面集中单元与分布单元之间超大带宽、超低时延的连接被分组增强型光传送网构建，支持接入快速信令，能有效、实时、高效及可靠地实现分组数据汇聚协议的处理。并且分组增强型光传送网集成的波分复用能力可以实现城市之间的长距离传输，并可以根据用户的动态需求适时增减传输链路的带宽容量。另一方面，分组增强型光传送网强大高效的帧处理能力可以得以释放和发挥，通过专用硬件完成快速成帧、压缩解压和映射功能，分布单元传输连接中时延要求极其敏感的功能得以有效实现。