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        射频技术研习社

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        这是你想了解的5G世界:承载关键技术总览

        “5G建设,承载先行?!背性赝魑尴呓尤胪秃诵耐涞男畔⒋屯ǖ?,肩负着承载数据传输的使命。为了满足5G三大应用场景(eMBB、mMTC、URLC)的需求,承载网需要引入多种关键技术,为5G网络提供超大带宽、超低时延的传输管道,并支持灵活调度、高稳定性、高精度时钟同步等性能。

        下面就从承载网的典型组网出发,看看都引入了哪些关键技术吧!


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        Flexe

        在标准以太网中,为了确保业务能顺利传送,需要光??樗俾视胍滴袼俾恃细衿ヅ?,如200Gbps的业务流就需要200Gbps的光??槔创?。

        而采用 Flexe( Flexible Ethernet,灵活以太网)后,可传输的业务速率不再受限于光??樗俾?,如绑定2个100Gbps光??榧纯纱?006bps的业务流;同时, Flexe通过对光??榈拇淇占浣星蟹?,还可以传输75Gbps等非标准速率的业务流。因此, Flexe成功解决了客户业务速率受限干光??橼陕实奈侍?,使得可传送的业务速率灵活多变。


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        Flexo在4G网络中,现有的100G6bps光??槲薹ㄊ迪殖咔迨悠?、AR&VR等超100Gbps的OTN业务的传输。

        而flexo( Flexible Optical Transport Network,活光传送网)通过绑定多个标准速率的物理端囗,可支持更高容量的 Duflex和 OTUCN,并为 DTUCN提供互通的系统接口,解决了100Gbps光??椴荒艽浯笥?00Gbps的OTN业务的问题。


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        相信你也发现了, Flexo:和 Flexe这对孪生兄弟真的很像,都通过绑定多个低速率的物理端口,以实现高速率的数据传送。那怎么区分他们呢?俩兄弟成年后,选择了不同的定居网络; FlexO用于OTN网络,处理 OTucn信号;FlexE用于PTN网络,处理以太网信号。


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        SR

        传统的MPLS路由技术需要为网络路径上的所有节点下发配置,导致部署效率低下,且实现复杂,扩展困难。

        而SR( Segment Routing,分段路由)采用源路由转发技术,只需在网络的入节点指定数据包要途经的部分或者全部节点和链路信息,其他途经节点只需转发,不需维护连接状态。从而降低了网络连接的复杂度,使得业务路径的维护更容易,能支撑5G网络实现海量连接下的灵活调度。


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        SRV6

        当网络全面由IPv4向IPv6演进时,为了摆脱信令复杂扩展困难的MPLS的束缚,网络急需一种新的数据转发技术。

        基于IPVv6的 Segment Routing(SRv6)技术通过在IPv6中增加分段路由扩展头(SRH),实现数据基于IPv6报文进行转发,替代了传统MPLS网络中的标签转发功能,筒化了业务配置、增快了转发效率。


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        ROADM

        在OTN网络中,若采用传统的OTM和 FOADM复用器配置信号,维护时就需人工调整光纤,导致网络运维难度大、成本高。同时,由于传输通道固定,业务调度也不灵活。

        而 ROADM Reconfigurable Optical Add/DropMultiplexer,可重构光分插复用器)可以通过远程方式对波长信号进行配置,并且动态指配每个波长信号的上路、下路或直通,实现了OTN业务波长信号的灵活调度,有效的提高了运维效率。


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        高精度时间

        若通信网络的时间同步误差过大,可能导致通信异常,比如话音信号延迟、视频图像卡顿等。因此为了减小时间同步的误差,就必须提升时间同步的精度。

        而5G对时间同步精度提出了更高的要求,时间同步精度从4G时代的±1.5S提升到了±130ns。


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        5G数据中心

        5G时代,AR、VR、物联网、无人驾驶、智能家居等新业务的快速发展,要求5G网络支持的数据量显著增加,对数据中心的平台服务能力、支撑能力提出新的挑战。

        5G数据中心,不仅要让各类客户使用一台PC终端和网络就可以联网享受诸如云桌面、网络云盘等高质量的信息服务,还要满足网络低时延、业务本地化处理、定制化等需求,大幅提高客户体验满意度。


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        5G数据中心为满足网络低时延、业务本地化处理、定制化的要求,将发生哪些改变?


        EVPN技术

        随着数据中心流量与日俱增以及虚拟化技术的广泛应用,原有的VPN技术已不能满足建立超大型数据中心的需求,如:控制平面和数据平面无法分离、实际工程难以部署等。

        EVPN作为一种二层网络互联VPN技术,引入了控制平面与数据平面分离的概念,控制平面采用MP-BGP通告EVPN路由信息,数据平面支持采用 VXLAN封装方式转发报文,可以提供更为灵活的业务支撑,并成为新一代数据中心网络建设的必备栋梁。


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        堆叠技术

        随着社会的发展,各行各业都离不开互联网,基础网络的健壮性受到了严峻的考验。在即将进入的5G时代,情况会愈加明显。而堆技术就为増强网络健壮能力而生。

        堆叠技术是将两台或多台硬件设备组合在一起,虚拟化为一个逻辑设备进行使用和管理,将虚拟化的这个逻辑设备称为一个堆系统。同一雄?系统中的多个硬件设备之间相互冗余备份,某一硬件设备故障时,,该堆叠系统中同样位置具备同样功能的设备可以接管控制,避免因单点故障导致业务中断。


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        SDON

        SDON( Software Defined Optical Network,软件定义光网络)是一种新型网络管理技术,它根据用户和业务需求以及网络的实时变化,利用软件编程方式,对OTN网络实现动态控制,以提供高速、动态、灵活、弹性的网络服务。

        如果OTN是路,那传统的网管就是路上的监控,他更多的是看,堵车也好封路也好,他都不管。只有交警(网络维护人员)发指令了オ会按照指令做一些动作。

        而SDON控制器就是智能化的大管家,自动管控着路上的一切,不需要交警过多参与。因为SDON控制器里有一张实时更新的全局模型地图,当前的路是怎么样的,路况如何,路上跑的有哪些车和人,他们从哪里来要到哪里去,都一清二楚。


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        5G承载架构标准

        除上述十大承载关键技术外,各国际标准组织还展开了对5G承载的架构标准研究,当前主要形成的架构标准包括:

        SPN架构

        SPN( Slicing Packet Network,切片分组网)架构是PTN架构的演进。在PTN基础上引入了FexE/SR/DWDM等技术,以提供灵活连接、超低时延和超大带宽等性能,满足56承载需求。

        M-OTN架构

        M-OTN( Mobile- Optimized OTN,面向移动承载优化的OTN)架构是OTN架构的演进。M-OTN主要针对5G传送在城域边绿侧的帯宽资源需求(25G~50G),扩展和优化现有的OTN标准,并尽可能重用现有以太网光??榻档统杀?。

        IPRAN V2.0架构

        IPRAN V2.0架构是根据5G需求,对原 IPRAN架构的升级。 IPRANV2.0也引入了 Flexe/SR/EVPN等技术简化网络协议,并提供超大带宽、超低时延等5G需求。


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