基于IPRAN技术的5G与4G承载网共存互通方式分析

摘要：随着移动通信技术水平的不断提升，信息交互手段进一步呈现出高效性与便利性，进而对网络能力也提出了更高的要求。在这样的环境下，5G技术应运而生。相较于以往的移动通信技术，5G技术在满足人们流量密度、移动性以及数据连接方面需求的基础上还可以有效渗透到各个领域当中。为进一步满足各行各业的信息化服务需求，应不断加强对承载网的研究，保证其可以在5G技术发展中发挥数据传输的重要作用，从而推动承载网的选型以及5G技术的快速发展。基于此，本文对以IPRAN技术为基础的5G承载网展开讨论，同时充分结合4G承载网络的支撑与发展优势，进而为5G与4G承载网的共存互通奠定基础。

关键词：IPRAN技术;5G;4G;共存互通

在5G无线网络之中引入CU和DU两个逻辑单元，同时实现4G回传、前传到5G回传、中传和前传的转变，进而充分满足各环节之间的互连需求。

一、4G、5G技术混合承载需求

在开展5G网络建设的初期阶段，需要显著加强对5G承载网前传和回传两部分的分析与考量，在优化合设部署方式的基础上保证5G基站回传带宽可以达到4G基站的10倍以上，进而充分满足人们工作生活中对大带宽的需求。与此同时，5G网络的发展也对承载网提出了更高的要求，其中主要包括降低延时、提升同步时间精准度以及优化服务层次化等。在未来的发展过程中，4G网络和5G网络仍会存在较长时间的互通，因此有必要在独立组网和非独立组网的运行环境下，进一步提出相应的混合承载需求。在SA组网运行模式下，4G网络和5G网络之间具备着一定的独立性，为有效提升业务的连续性，需要对现有的4G基站和EPC实施优化升级，实现业务水平与拓展能力的进一步提升;而在NSA组网运行模式下，4G网络和5G网络之间的混合性则要更强，因此以往的NG-eNB网络并不能充分满足低时延业务需求，进而可以通过下沉部分核心网功能的方式来有效减少传输时延，为4G和5G混合承载组网方案运行奠定基础。

二、5G承载新技术的发展

现阶段，IP技术在网络发展过程中发挥了越来越关键的作用，而业务承载技术的创新发展也为5G开辟了更广阔的发展空间，为IP技术与IPRAN技术的综合发展奠定了坚实基础。当前5G承载网的整体架构如下图所示：

相较于现有的IPRAN设备，新型IPRAN设备在交换容量、端口接入能力等方面能得到了显著提升，从而进一步实现向大容量、高密度的方向发展，保证可以在满足移动网络回传业务运行需求的基础上承担更多其他业务的发展需求。新型设备在原有GE、10GE速率网络接口的基础上优化成为50GE/100GE接口，同时随着隧道技术-SR技术的优化升级，L3VPN网络扩展性也将会得到进一步提升。通过与SDN智能控制技术与SR技术的有机结合，IP网络业务的可靠性、智能性和保护性都将會得到进一步的提升。除此以外，考虑到网络切片的关键作用，在承载网运行的过程中，应进一步对多层次切片承载功能实施推进，同时将其引入到IPRAN网络当中，实现多链路负荷分担性能的提升以及链路带宽的有效扩展。

三、4G技术向5G技术的过渡

现阶段，IPRAN网络的构成主要包括城域ER、汇聚ER、汇聚层、接入层等，进而有效完成IPRAN组网，因此要想进一步实现4G技术向5G技术的良好过渡主要应从接入层、汇聚层以及核心层入手。当前，具体典型拓扑图如下图所示。

（一）接入层

在实施接入层的升级过程中，应先考虑CU/DU合设部署方式，同时在总体网络结构不变的基础上将环形结构引入其中。结合5G理论峰值和4G现网传输业务模型的具体实施来看，现阶段5GRAN组网方式分为D-RAN和C-RAN，其中在D-RAN模式实施的环境下，初期基站数量较少，在中后期的时候可以由10GE组环逐步升级为50/100GE环;而在C-RAN模式实施的环境下，初期所带基站数相对较多，同时可以由10GE组环平滑升级为到50/100GE环。值得注意的是，在D-RAN模式下，需要用5G10GA设备来替换4G基站GEA设备，进而为50GE的运行提供良好环境;而在C-RAN模式下，在B设备端口充裕的情况下可以直接实现A设备的接入，而在考虑节点替换的基础上则需要将原有的4G业务转移到新建5GA设备上。

（二）汇聚层

在进行汇聚层的升级过程中，需要充分确保相关设备具备100GE链路开通能力，同时充分结合目标网架构进行组网;与此同时，应最大限度地避免同址多套B设备堆叠，有效实现对原有B设备的替换与连接。在实际建设的过程中，主要应重点关注以下两个方面：第一，如果针对原有B设备进行相应的升级改造，进而可通过多槽位B1设备替换少槽位B1设备得翻来为5G网络建设实现扩容板卡和端口的扩展;第二，如何针对B设备堆叠问题提出恰当的解决措施，面对这样的问题，应先对原有B设备加以替换，新增8槽或16槽B设备，同时尽可能地控制机房内B设备数量。

（三）核心层

现阶段，IPRAN核心层主要包括汇聚ER、城域ER等，通常来说，在进行汇聚ER设备建设的过程中需要按照1：2的比例对现有设备进行替换，同时还需要进一步加强对上行链路数量和带宽的考虑;而在对城域ER进行建设的过程中则需要使用100GE或N*100GE链路，进而保证IPRAN技术的稳定实施。

4 结语

综上所述，当前5G网络的发展对承载网提出了更加多样化的业务需求，为进一步实现由4G网络向5G网络的稳定过渡，应进一步加强对基于IPRAN技术承载网的研究，从而充分满足5G技术大带宽业务的发展需求。与此同时，在未来的发展过程中，还会进一步加强SR、SDN等技术的结合，实现5G的创新发展。

参考文献：

[1]宋创兴，熊军，王思尧.5G承载网技术选型策略探讨[J].信息技术与信息化，2020（11）：158-161.

[2]王静静，张康，王菲菲.5G承载网面临的挑战及关键技术探究[J].数字通信世界，2020（12）：144-145.

作者简介：

刘发举（1981— ），安徽萧县人，助理工程师;研究方向：5G承载。

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