面向5G业务的IP/RAN承载思路探讨

5G网络技术的推进,将给互联网带来创新的商业模式,如智慧城市、智能农业、车联网、无人驾驶、工业控制等应用行业,为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。面向5G业务的承载思路是基于IP/RAN的承载技术方案,现承载网扩容和增强型演进策略实现4G/5G共同承载,因此该文将研究面向5G业务的IP/RAN承载思路探讨。     

面向3G和全业务运营的绍兴移动PTN组网研究与实现

PTN组网是城域传输网实现3G及全业务统一承载的先进组网模型,目前已成为各大移动运营商建设下一代中小型城域传输网的重要解决方案。提出了面向3G和全业务运营的绍兴移动PTN+OTN组网思路和实现方案。     

5G承载网络研究及部署规划

5G无线网络覆盖将比4G更广、更密,承载网面临超高带宽、超低时延、高精度同步、灵活切片、开放协同、高可靠性等挑战,因此承载网需要更灵活的组网结构以适应无线网络的演进。现有的承载网技术不能完全满足5G演进新需求,需引入网络切片、SDN、NFV和接入无关等新技术,以满足云化、差异化服务和管理控制需求。文中在研究5G网络新业务以及无线网络结构变化的基础上,对5G承载网结构的演进以及可能采用的技术方案进行了探讨,最后从运营商的承载网现状出发,对5G承载网分阶段部署规划提出了建议。     

面向垂直行业的超可靠低时延业务时延分析

超可靠低时延业务(ultra-reliable and low-latency communication,URLLC)时延性能与5G系统的带宽资源、边缘速率、调度方式、以及天线数、载波频率、调制编码方案、帧结构等系统参数配置密切相关。针对垂直行业部署URLLC业务时的工程测算需求,建立了一种用于描述URLLC时延性能的通用模型。进一步地,提出一种包括分析URLLC数据传输流程中的时延组成、确定调制编码方案和计算最大传输次数等步骤的时延分析方法。最后,通过对5G NR数据传输过程的链路级仿真,分析了不同可靠性要求与系统参数配置下的URLLC时延分布特性。所提方法为分析URLLC业务性能与5G网络资源需求之间的定量关系提供了一种实用解决方案。     

认知可用带宽下的传输控制机制

在航空通信中,传输控制技术直接影响网络的通信性能。基于优先级的传输控制机制能够保证高优先级业务的通信性能,但存在低优先级业务传输性能不佳以及带宽资源利用不足的问题。为了解决这一问题,结合绿色通信理论思想和可用带宽估计技术,提出"认知可用带宽"概念,设计基于认知可用带宽的传输控制机制,并采用多进制自适应调制技术提升网络带宽利用率。仿真结果表明,基于认知可用带宽的传输控制机制能够在保证高优先级业务时延的条件下改善低优先级业务的传输性能,并保证业务最大时延抖动小于0.02ms;同时,自适应调制技术的应用使得网络吞吐率提升3.26%。     

泰达网络OTN传输网络工程实践

随着互联网技术的飞速发展,网络中的主要流量由图片、文本业务变成视频及数据传输业务,以往的传输网络已经不能满足业务大量增长的需求。OTN具有大颗粒带宽、多种信号封装及多通道传输等技术优势,OTN技术的发展和使用解决了大带宽的传输需要。介绍了OTN的技术和功能特性,结合泰达有线电视网络公司网络工程项目,列出了OTN网络的拓扑图及设备配置,最后展望了OTN技术未来的方向。     

基于SDN的5G移动通信网络架构

移动互联业务的持续增长以及物联网等各类通信应用的广泛普及对移动通信系统的功能和性能提出了新的挑战.第5代(5G)移动通信系统基于对已有通信技术的融合及演进,引入新的无线传输及网络技术,将实现多种应用场景用户业务传输性能保障.软件定义网络(software defined networking,SDN)通过采用集中控制的新型网络架构,将传统数据转发设备的数据转发与逻辑控制功能进行分离,实现了数据层与控制层的解耦,从而可有效解决传统网络结构封闭僵化、数据传输转发性能高度受限、资源利用率低等问题,满足业务差异化需求、提升业务部署效率.近年来,5G网络架构采用SDN已成为业界及学术界共识,已有较多文献提出基于SDN的5G移动网络架构.在对5G应用场景、关键技术以及SDN技术进行概述的基础上,对基于SDN的5G网络架构相关研究进行详细阐述,并对未来研究方向进行了展望.     

面向TD-LTE时代的移动城域传送网建设思路

为适应TD-LTE(Time Division Long Term Evolution)业务的承载需求, 对移动城域传送网现状、 TD-LTE主要技术特点及其承载需求、 面向TD-LTE移动城域传送网的技术选择进行了分析。指出面向TD-LTE移动城域传送网应全程采用PTN(Packet Transport Network)技术组网, 以PTN核心层支持L3-VPN(Layer3-Virtual Private Network)方案作为其具体组网模式, 在核心、 汇聚层引入OTN(Optical Transport Network)技术, 以OTN+PTN方式组建城域传送网。结合当前移动城域传送网现状, 提出面向TD-LTE的移动城域传送网的网络结构。给出了面向未来移动城域传送网接入、 汇聚和核心层的建设思路, 以期指导中国移动城域传送网建设。     

一种面向实时业务的Ad Hoc网络MAC协议

为降低Ad Hoc网络中实时业务的端到端时延,提出了基于802.11 DCF的改进协议.协议采用3种机制降低实时业务的时延:面向路径的连续转发机制将RTS中的转发信息携带在ACK中发送,给实时业务提供较高的接入优先级;标签交换机制使得中间节点可以在MAC层获取转发信息,加快了实时业务数据包的转发速度;重传控制机制减少了无效传输的超时数据包.仿真结果表明,在重负载条件下,改进协议中实时业务的时延比802.11 DCF有大幅度的下降,网络吞吐量也有所提高.     

一种基于蓝牙的Ad hoc实用方案及其实验系统

针对节点数目较少且节点相对移动性较小的应用场景,给出了一种基于蓝牙的Ad hoc实现方案,包含组网路由设计与上层应用框架设计,提出了一种适于在蓝牙L2CAP层实现的分布式路径发现算法,并构建了实验系统对此方案进行了验证与测试,结合实验系统的测试数据,对蓝牙Ad hoc性能进行了详细的理论推导与比较分析,包含建链耗时分析、带宽与平均时延分析,结果表明,该蓝牙Ad hoc方案适于多跳通信,能很好地承载文本传输、语音通信与视频通信等上层业务.     

GPON中面向多等级服务的动态带宽分配算法

为了实现吉比特无源光网络(GPON)带宽分配的公平性,降低网络的传输延时,提高带宽利用率,研究了GPON系统传输汇聚层的帧结构及动态带宽分配的实现方法,提出了一种新的动态带宽分配(DBA)算法———面向多等级服务的动态带宽分配算法.基本原理是根据业务的优先级以及各种业务对带宽的需求,在PON层和ONU层分别进行带宽的合理分配.理论分析和仿真试验证明,这种算法可以提高网络的吞吐量,满足各种业务的时延要求,并且对不同用户和不同等级的业务都具有很好的公平性.     

基于DS-TE 技术的VPN 的LSP 抢占算法

针对BH-PREPT(Bandwidth Preemption)算法因只关心最小化带宽浪费, 而不考虑计算复杂度和当前光纤通信的带宽资源而引起的网络时延极大增加的问题, 提出了改进算法DH-PREPT(Delay and BandwidthPreemption)。将用户业务的优先级和网络时延放在首位, 通过采用多个LSP(Label Switching Paths)绑定转发等价类和快速转发客户常用优先级业务的方法提高算法的时延性能。实验结果表明, 该算法在保证带宽利用率的前提下, 极大地减少了网络中的时延。当网络中发生抢占时, 该算法在减少网络时延方面的性能优于BH-PREPT算法, 提高了网络的QoS(Quality of Service)保障能力。     

一种抖动窗口自适应的航空通信MAC协议QoS机制

根据面向“时敏目标”打击的航空通信系统信息传输要求,提出了一种差分服务媒质接入控制协议。协议采用多信道随机接入机制,通过信道忙闲程度自适应地调整各优先级业务的发送时延抖动窗口的方法,为各优先级业务提供差分服务。在分组排队阶段,建立了 M／G／1／K 排队模型,得到了稳定状态下发送缓冲区队列长度的概率;在分组服务阶段,建立了突发时延抖动自适应模型,得到了分组的平均服务时间;在分组传播阶段,建立了突发碰撞模型,得到了分组成功传播概率;然后推导了该协议的平均时延、传输成功率和系统吞吐量等性能指标的理论表达式,并给出了最大抖动窗口的设置原则。仿真结果表明,协议大大提高了系统重负载情况下高优先级业务的实时性和可靠性,适用于区分业务优先级且对高优先级业务的实时性和可靠性要求很高的航空通信组网系统。     

5G承载网下基于经验小波变换和卷积神经网络的配网故障诊断方法

配电网拓扑结构复杂、分支众多、潮流分布不平衡,且存在通信网络覆盖不完善问题,给精确故障诊断带来很大难度.首先,基于5G承载网络的分布式配电网故障诊断系统,提出了网络时延和丢包模型,测试了实际网络时延.其次,提出了基于经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的故障诊断方法,对网络传输后的录波电气量进行经验小波变换,得到不同频域分量.最后,对各分量构建卷积神经网络模型,形成EWT-CNN配电网故障诊断方法,给出故障判断报告.实验结果表明,所提出的5G承载网络下的EWT-CNN配电网故障诊断方法可有效诊断出配电网故障点,且具有很好的泛化能力.     

一种基于社区的机会网络路由算法

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在时延过长、冗余转发的问题,提出一种基于社区的机会网络路由算法Routing algorithm for Opportunistic Networks based on Community(RONC),通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:RONC算法在平均端到端时延、转发效率和平均存储时间等方面均优于经典的Epidemic routing算法、Prophet routing算法及其改进算法Community-driven Hierarchical Message Transmission Scheme(CHMTS)。     

西安地铁二号线通信传输系统浅析

本文针对西安地铁二号线通信传输系统,介绍了多业务传输平台及其工作原理,叙述了地铁传输设备的性能和系统组网方案,分析了传输系统的带宽分配,总结出多业务传输平台满足地铁通信传输的需求。     

核电5G专网应用探索与实践

<正>基于5G高带宽、低时延、广链接的技术特点，本文分析了其在公网专网、混合专网、专网专用的组网方式中的应用差异，以及未来可能要应对的市场变化。本文还结合5G在核电领域的应用现状，创新性提出针对核电业务特点的核心网下沉组网方式，旨在为核电行业注智赋能，为5G专网与日常管理的结合提供新思路。     

基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。     

面向6G的星地融合一体化组网研究

面向6G的星地一体化网络通过卫星网络与地面网络的优势互补、紧密融合,将扩大网络覆盖范围,提升网络整体效率,从而实现全球立体无缝覆盖网络.概述了星地融合网络发展现状及趋势.分析了星地融合网络发展路径,从过去的业务融合到现在的体制融合再到未来的系统融合.指出了面向6G的星地融合一体化组网中网络架构、空口传输、组网方式以及频率管理方面存在的挑战以及未来可能的发展方向.     

“十三五”期中国移动传送网建设规划的探讨

针对国家的"十三五"期的通信目标,为基本满足5G网络的高带宽要求,中国移动需要全面统筹考虑已有传送网的建设方向,完善2017—2020年期间建设规划。根据现有传送技术的现状和中国移动实际应用的技术,该文就OTN技术及PTN技术的网络建设规划原则进行探讨。