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电力5G承载网建设研究

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vdianwang 发表于 2021-9-18 23:44:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
1、5G 承载网关键技术研究1.1 PAM4 技术研究
       PAM4 技术是一个“翻倍”技术。如果要提升光模块速率可以通过增加光通道的数量和提高单个通道速率等两种办法实现。PAM 信号采用了更多种信号电平,实现了在信号的每个符号周期内可以传输更多的信息。PAM4 技术采用4 个不同信号电平来实现信号传输,在通道物理带宽相同的情况下,PAM4 相对于NRZ 信号承载了两倍的信号,从而实现速率带宽的倍增。
1.2 单纤双向BIDI 的技术研究
       BIDI 技术可以实现在同一根纤芯上实现光通道内的双向传输。BIMI 技术实现对光缆上的双向耦合器在一根光缆的发射与接收。
1.3 切片技术研究
       切片技术主要分为FlexE 和FlexO 等技术。1)FlexE 主要是解决由于光模块速率限制了客户业务速率问题。应用FlexE 技术,客户传输业务速率不再受到光模块速率的影响,通过绑定不同速率光模块,即可传送大颗粒的业务流;FlexE 切分了光模块的传输空间,划分成多个小空间,通过组合小空间,实现了业务速率不在受限于物理通道的速率,即客户业务速率不在等于光模块的物理接口速率,通过对端口进行捆绑和对时隙进行交叉等技术,可以实现业务带宽的逐步的提升。2)FlexO 的逻辑与FlexE 类似,都是拆分-映射-绑定-解绑定-解映射-复用等步骤解决光模块物理限制问题。在发送端,FlexO 先将信号进行拆分,然后将拆分后的信号进行映射,再进行绑定到到多个光模块之中进行传输。在接收端对信号进行解绑定、解除映射和解除复用信号等三个步骤,对信号进行还原。3)FlexE 在PTN 网络处理以太网信号,FlexO 是用在OTN 网络中处理信号。两种技术均为对多端口进行绑定可以实现传送大颗粒信号。
1.4 SR 技术研究

SR 技术是MPLS 技术的升级和创新。目前SR-TP 和SR-BE 等两种隧道扩展技术。1)SR-TP 隧道用于承载点到点、面向连接的业务承载,具备端到端的监控运维能力,南北流量;2)SR-BE 隧道用于承载Mesh 和无连接的业务,可以提供任意拓扑业务连接同时可以简化隧道的部署和规划,东西流量。

1.5 SDN 技术/NFV 技术研究

1)SDN 技术通过OpenFlow 实现数据转发与设备控制平面相分离,可以按照需要调配网络资源,灵活控制网络流量。SDN 可以采用通用的硬件架构,完成存储和转发功能,设备与业务特性完全解耦。由软件来实现网络的智能特性,由软件来定义设备的功能和种类。服务器作为网络操作系统,完成对网络的操作控制和运行。通过定制路由、策略、安全、流量和QoS 等网络参数,可以快速对业务进行响应,快速开通具体业务。采用SDN 技术来对路由器、交换机和无线网络等基础通信设施架构进行优化。2)NFV 技术是指采用虚拟化的技术,实现将通信网络设备的各种功能与网络硬件功能相解耦,通过软件方式实现将网络节点的整体功能分割成为相应的功能区块。采用NFV 技术可以实现对防火墙、负载均衡等进行优化。

1.6 MEC 技术/CDN 技术下移

MEC 技术是一种基于5G 演进的架构,深度融合互联网业务和移动接入网的一种技术。MEC 技术创建低延迟、高带宽和高性能的服务环境,将云端计算功能和所需IT 服务通过无线接入网络就近接入。使得通信用户具有较高质量的网络体验,加速完成服务和应用下载等。MEC 技术为了实现创新移动边缘入口,通过使得移动边缘节点具备计算能力,可以节约带宽资源,改善用户体验。CDN 是智能虚拟网络技术,是一种网络加速器,主要是采用内容存储和分发技术,对网络覆盖层进行优化,加速网路访问速度。在各地部署边缘服务器,在中心平台部署分发、均衡和调度等模块,实现用户就近就可以获取到所需内容,降低网络拥塞风险,使得用户访问响应速度和命中率大大提高。将MEC 技术和CDN技术进行下移,可以降低网络时延,节约网络带宽和流量,提高用户网络体验。

2 电力5G 承载网建设研究2.1 电力5G 承载网组网架构方案

电力5G 承载网总体架构按核心、汇聚和接入等三层对网络进行设置。核心层设备用于与5G NGC/省干SPN 网对接,调度设备用于分区收敛5G汇聚环业务,汇聚层和接入层则实现5G 业务的汇聚和接入。具体网络架构详见图1 所示。表1 所示给出了不同网络层面的组网建议和网络容量。

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图1 电力5G承载网组网架构示意图
表1 电力5G承载网组网架构建议

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2.2 电力5G 承载网组网结构对比分析

5G 承载网组网架构有口字型和环型两种,S1和X2 流量示意详见图2 所示。

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图2 电力5G承载网组网架构对比图

密集城区,优先选用“口字型”组网;条件不具备或偏远地区,可选用“环型”组网,环网节点数不得超过“2+4”,对两种组网方式进行对比分析,具体详见表2。

表2 电力5G承载网组网架构对比表
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2.3 电力5G 承载网设备配置方案

对5G 承载网核心汇聚以及接入层设备的设备能力、配置、端口和交换需求等进行分析,确定设备配置,具体详见表3 和表4。

表3 电力5G承载网接入层设备配置模型表
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表4 电力5G承载网核心汇聚层设备配置模型表
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2.4 电力5G 承载网时钟同步建设方案

电力5G 承载网时钟同步建设具有两种方案:1)方案一:SPN 核心层可采用主控盘上专用时钟接口与时钟服务器对接,提取外部时钟;核心汇聚采用GE/10G 单纤双向组建时钟专用链路,进行网内时钟传递;2)方案二:根据高精度同步业务服务需要,局部区域下沉部署时频同步设备(PRTC+);核心部署的ePRTC 作为PRTC+的共视参考源,通过共模共视技术保证PRTC+间精度误差不超过±30ns。

2.5 电力5G 承载网管理及控制建设方案

电力5G 承载网设备通过不同板卡与外部DCN网络对接构建传送管理和控制信息的相应通道。

1)管理通道:可通过设备主控板接口(100M/1000M 自适应电口)或GE 业务板卡完成与外部DCN 网络对接;2)控制通道:可通过10G 业务板卡完成与外部DCN 网络对接,经过外部DCN 后,可根据业务量进行收敛。

管理信息和控制信息通过外部DCN 传送至管控平台,实现对电力5G 承载网的管理和控制,具体流向详见图3。

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图3 电力5G承载网管理及控制通道示意图
3 结语

随着电力5G 网络建设即将来临,为了能够尽快满足超高的5G 承载业务需求,电力5G 承载网的建设已经迫在眉睫,应对5G 承载网进行提前规划和资源储备,结合5G 技术特点,寻求电力5G 承载网建设方案。






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