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隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,專線業(yè)務(wù)的時(shí)延要求越來越低。本文以5G專線業(yè)務(wù)低時(shí)延特性的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo),詳細(xì)分析了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和切片對(duì)時(shí)延的影響,提出了相應(yīng)的低時(shí)延特性的實(shí)現(xiàn)方案。為降低線路時(shí)延,將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)為CU-DU-AAU, CU放置位置下沉。為保證設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)低時(shí)延,采用FlexE的1.5層快速轉(zhuǎn)發(fā)。為避免帶寬搶占造成的分組丟失,減少業(yè)務(wù)擁塞,提出信道硬隔離的方案,可實(shí)現(xiàn)5G專線業(yè)務(wù)低時(shí)延的特性。
移動(dòng)通信從2G時(shí)代到4G時(shí)代,每一次的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迭代都是先建網(wǎng)再衍生出新業(yè)務(wù)生態(tài)。而5G網(wǎng)絡(luò)是由特定業(yè)務(wù)場景的驅(qū)動(dòng)而誕生的,比如無人駕駛和遠(yuǎn)程醫(yī)療等均需要網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延達(dá)到一個(gè)很低的水平。5G時(shí)代的傳輸專線必須具備低時(shí)延的特性,URLLC業(yè)務(wù)端到端時(shí)延小于1ms,eMBB業(yè)務(wù)端到端時(shí)延小于10ms。目前我國的4G傳輸專線端到端理想時(shí)延是10ms左右,端到端典型時(shí)延是50~100ms之間,這意味著5G傳輸專線的端到端時(shí)延將縮短為4G的1/10,這對(duì)底層的承載網(wǎng)絡(luò)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。于是,5G傳輸專線低時(shí)延特性的研究工作實(shí)屬重中之重。
根據(jù)5G承載網(wǎng)絡(luò)的變化,BBU/RRU重構(gòu)為CU-DU-AAU兩級(jí)架構(gòu),CU設(shè)備處理非實(shí)時(shí)的無線高層協(xié)議棧功能,DU設(shè)備處理物理層功能和實(shí)時(shí)性需求。DU放置于無線機(jī)房,并且CU可以部署在匯聚或接入位置。CU放置位置不一樣,5G專線業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)時(shí)延也不一樣。根據(jù)遠(yuǎn)程醫(yī)療和無人駕駛等URLLC業(yè)務(wù)需求,CU和DU之間時(shí)延小于1ms。那么,CU位置越高,對(duì)時(shí)延要求越嚴(yán)格。同時(shí),CU位置越靠下,機(jī)房資源越難滿足。因?yàn)镃U/DU要云化組網(wǎng),對(duì)城域機(jī)房可用空間、供電和散熱要求更高,目前多數(shù)匯聚層以下機(jī)房資源不能滿足需求。另一方面,CU之間有協(xié)同的需求,CU位置越靠下,3層的功能需求就越靠下。
由于不同5G專線業(yè)務(wù)有不同SLA(Service-Level Agreement,服務(wù)等級(jí)協(xié)議)需求,所以5G網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行端到端切片。4G時(shí)代,專線業(yè)務(wù)在傳輸承載網(wǎng)中是通過軟管道隔離來提供差異化服務(wù),采用VPN技術(shù)提供路徑、帶寬的區(qū)分和控制。但是,軟隔離在MAC層之上提供轉(zhuǎn)發(fā)平面,帶寬資源是共享的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí),業(yè)務(wù)之間會(huì)搶占帶寬,造成分組丟失并重傳,導(dǎo)致時(shí)延增大。網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)5G專線業(yè)務(wù)低時(shí)延特性帶來了新的影響。5G網(wǎng)絡(luò)切片需要承載網(wǎng)支持軟、硬管道隔離。
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