5G時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的分析及建議

賈江波 王斌

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5G時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的分析及建議

賈江波 王斌

廣州杰賽科技股份有限公司江西分公司，江西 南昌 330000

目前，5G已成為國(guó)內(nèi)外通信領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨罅恳仓饾u增加。雖然5G的傳輸速率要求更高，但是5G的站址資源卻十分有限，這就需要增加大量的站址進(jìn)行超密集的部署，最大限度發(fā)揮5G的優(yōu)勢(shì)。因此，加大傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)尤為重要，為5G時(shí)代的到來(lái)提前做好技術(shù)準(zhǔn)備。

5G時(shí)代；傳輸網(wǎng)絡(luò)；建設(shè)策略

引言

5G傳輸速率在一定程度上是4G傳輸速率的數(shù)百倍，具有傳輸效率高、傳輸速度快的特點(diǎn)。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的數(shù)量少，成為廣泛普及和運(yùn)用的絆腳石。我國(guó)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)大多是從SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，過(guò)度重視網(wǎng)絡(luò)QoS。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用煙囪式縱向結(jié)構(gòu)方式，其開放性和擴(kuò)展性不夠，施工成本提高，施工時(shí)間長(zhǎng)，難以滿足5G網(wǎng)絡(luò)管理的需要。本文通過(guò)分析兩種傳輸技術(shù)的主要特點(diǎn)，結(jié)合傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，進(jìn)而對(duì)5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 5G網(wǎng)絡(luò)概述

根據(jù)數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計(jì)，到2020年移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)使用量將增長(zhǎng)1?000倍，5G系統(tǒng)的研發(fā)將成為關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)將在2019年公布主推5G選錄新標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建起著重要的推動(dòng)作用和政策支持。與2G、3G和4G的發(fā)展相比，5G網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了基站定位的更小、更準(zhǔn)確的空間。它更靈活地安裝各種站點(diǎn)場(chǎng)景，使客戶更快地嘗試，增加了人性化和智能化的服務(wù)，并為用戶獲得了更好的體驗(yàn)。在功能設(shè)置方面，它比有線網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和功能。從整體上分析了5G技術(shù)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并疊加了一個(gè)大型服務(wù)器集群。對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，5G的直觀體驗(yàn)是網(wǎng)速有了極大的提升。目前，各國(guó)都在為研發(fā)5G技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建做出努力，科技核心公司也在不斷競(jìng)爭(zhēng)，以搶占5G運(yùn)行首發(fā)，因此在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，此技術(shù)將更完善，具有廣泛的發(fā)展前景。

2 傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過(guò)調(diào)查和研究，早期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)可以滿足IP的發(fā)展趨勢(shì)，為網(wǎng)絡(luò)的順利發(fā)展和穩(wěn)定發(fā)展提供有利條件。目前，隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)逐漸向扁平化方向發(fā)展，使其更加方便。雖然PTN扁平化的發(fā)展還存在許多問(wèn)題，但也有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，它可以減少運(yùn)營(yíng)商對(duì)制造商的依賴。其次，要更好地利用資源，減少光纖資源占用，降低設(shè)備維護(hù)和維護(hù)成本，更好地配置資源。機(jī)房資源也沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)，減少資源投入。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可以更好地為公眾服務(wù)。此外，為了實(shí)現(xiàn)PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）的優(yōu)化，我們集成了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，降低了網(wǎng)絡(luò)級(jí)結(jié)構(gòu)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分層規(guī)劃時(shí)，PTN設(shè)備功能進(jìn)一步升級(jí)，同時(shí)保留其在骨干網(wǎng)中的應(yīng)用，骨干網(wǎng)以下使用MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換），為相關(guān)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供多資源分配和安排的好方案，確保IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的整體傳輸。利用MPLS作為PTN發(fā)展的骨干網(wǎng)絡(luò)，也保證了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)良性，并對(duì)LSP（Label Switched Path，分層服務(wù)提供商）寬帶進(jìn)行合理規(guī)劃，使其更穩(wěn)定、更有效。

3 兩種傳輸技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商中普遍應(yīng)用的是PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在PTN網(wǎng)絡(luò)中使用MPLS-TP技術(shù)能夠更好地保護(hù)QoS網(wǎng)絡(luò)。MPLS-TP技術(shù)是基于連接的分組交換技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量分析中發(fā)現(xiàn)。MPLS-TP技術(shù)可以保證QoS具備更加優(yōu)秀的運(yùn)用效果，其主要特征有以下幾個(gè)方面。

（1）數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芊浅?qiáng)大，且更加安全可靠。

（2）可以基于控制層面和客戶層面獨(dú)立存在，承載多業(yè)務(wù)，并在各類物理層中運(yùn)行。

（3）可以用MPLS替代路徑，以節(jié)省MPLS的信用命令，從而減少?gòu)?fù)雜的IP功能。

3.2 IP RAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

IP RAN（IP Radio Access Network，無(wú)線接入網(wǎng)IP化）是將移動(dòng)回傳網(wǎng)技術(shù)IP化的一種技術(shù)，基礎(chǔ)技術(shù)是IP/MPLS技術(shù)。IPRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是由IETF的MPLS工作組提出的RFC文檔標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)IP/MPLS和增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)將核心層和接入層相結(jié)合，由城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和IP城域網(wǎng)傳輸網(wǎng)向內(nèi)匯聚的傳輸技術(shù)[1]。其主要特征有以下幾個(gè)方面。

（1）可以滿足用戶對(duì)于高帶寬的多樣化需求，有很強(qiáng)的拓展性。

（2）為了提高其安全可靠的性能，業(yè)務(wù)的配置更加靈活，保證了QoS的性能。

（3）它是一種能夠?qū)崿F(xiàn)多進(jìn)程和分區(qū)的技術(shù)，能夠承載更多的任務(wù)。

4 5G傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略和建議

通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析對(duì)比，結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為減少維護(hù)和建設(shè)成本，滿足人們的生活需求，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

4.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)作為新一代的通信傳輸技術(shù)，與4G相比不只是多了1G。5G不但能更快地傳輸和提供更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，也可以帶來(lái)更高的安全性、可靠性，具有更低的延遲率，還能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備之間的相互通信。早期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)符合IP的發(fā)展趨勢(shì)。基于層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向扁平化方向發(fā)展。在以后的應(yīng)用中，會(huì)有更多的優(yōu)化和改進(jìn)，以提高網(wǎng)絡(luò)的性能。這樣，需要從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨筮M(jìn)行合理的比較，從維護(hù)網(wǎng)絡(luò)成本和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展等方面，通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生命力。

首先，為保證路由的層次性和完整性，針對(duì)不同的平面系統(tǒng)加強(qiáng)彼此之間的間隔，并加強(qiáng)接入層與核心層的有效連接，以及與設(shè)備廠家的緊密聯(lián)系。采用同一個(gè)廠家提供的兩層設(shè)備，縮短工程進(jìn)度，保證工程的效果和質(zhì)量，以減少運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

其次，目前光纜等資源的建設(shè)成本在運(yùn)營(yíng)商投入中占有很大的比重，光纖資源異常緊張，使管線的施工面臨很大的難題，嚴(yán)重影響了工程建設(shè)的質(zhì)量和工程進(jìn)度，網(wǎng)絡(luò)扁平化建設(shè)能夠有效節(jié)約機(jī)房的資源，提高對(duì)資源的利用率，并通過(guò)相關(guān)技術(shù)的拓展和應(yīng)用進(jìn)一步對(duì)成本進(jìn)行有效的控制。5G技術(shù)的應(yīng)用，極大地減少了光纜的使用，達(dá)到了節(jié)約資源、減少成本的目的，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)層次。

最后，需要加強(qiáng)寬帶的有效應(yīng)用，并對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)有效的優(yōu)化，通過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層次的減少，讓網(wǎng)絡(luò)層次更加系統(tǒng)化，更好地強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的效果。

4.2 技術(shù)的革新

想更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)效能，還應(yīng)對(duì)PTN設(shè)備功能進(jìn)行升級(jí)。

（1）應(yīng)在骨干網(wǎng)層以下停止使用MPLS功能，在骨干網(wǎng)層面則保留MPLS功能。MPLS本身是為了使無(wú)連接變?yōu)橛羞B接，骨干網(wǎng)IP的傳輸質(zhì)量得到保障，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)充分享受網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量這個(gè)巨大成果，結(jié)合業(yè)務(wù)特性匹配相關(guān)適應(yīng)場(chǎng)景，合理規(guī)劃相應(yīng)的寬帶技術(shù)，保證骨干網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的有力貢獻(xiàn)。

（2）強(qiáng)化城市域網(wǎng)的建設(shè)，使其功能更加優(yōu)化，對(duì)本地網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進(jìn)行二層轉(zhuǎn)三層的技術(shù)建設(shè)，運(yùn)營(yíng)商已實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)三層動(dòng)態(tài)路由功能的支持，二層功能開發(fā)已普遍實(shí)現(xiàn)，但PTN二轉(zhuǎn)三的技術(shù)應(yīng)用，不是簡(jiǎn)單開啟三層靜態(tài)路由的過(guò)程，還應(yīng)對(duì)PTN技術(shù)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，以便未來(lái)的發(fā)展中滿足多種協(xié)議的需要。

（3）在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，采用同步措施為相應(yīng)的本地骨干網(wǎng)提供有力保障。伴隨5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化，所需站點(diǎn)建設(shè)的數(shù)量越來(lái)越密集。為了減少對(duì)骨干網(wǎng)的開銷，應(yīng)根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景，對(duì)資金進(jìn)行合理的利用和配置，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新。另外，PTN設(shè)備已在運(yùn)營(yíng)商中形成商業(yè)規(guī)模化，在策略的實(shí)施中，應(yīng)升級(jí)現(xiàn)有的PTN設(shè)備，統(tǒng)籌更新優(yōu)化新老設(shè)備，擴(kuò)充設(shè)備需要使新功能需求得到滿足，根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置的重要方面，逐批完成現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)建設(shè)。

5 結(jié)語(yǔ)

5G時(shí)代對(duì)于移動(dòng)服務(wù)的普及以及人們對(duì)于數(shù)據(jù)流量的需求起著關(guān)鍵性的作用，5G傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息化社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)資源的合理配置和高效運(yùn)用，使運(yùn)營(yíng)商獲得了更大的經(jīng)濟(jì)利益，也為人們的生活提供了極大的便利。因此，為了促進(jìn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在研究和應(yīng)用的過(guò)程中，要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

[1]范國(guó)亮. 5G移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求[J].中國(guó)新通信，2017（20）：18.

[2]宮平. 試論5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略[J]. 數(shù)字通信世界，2017（4）：7-8.

Analysis and Suggestion of Transmission Network Construction in 5G Times

Jia Jiangbo Wang Bin

GCI Science and Technology Co., Ltd., Jiangxi Branch, Jiangxi Nanchang 330000

At present, 5G has become an important content of research in the field of communications at home and abroad. People’s demand for data transmission is also gradually increasing. Although the transmission rate of 5G is more demanding, the site resources of 5G are very limited, which requires a large number of sites to be deployed in an ultra-dense manner to maximize the advantages of 5G. Therefore, it is particularly important to increase the construction of transmission networks, and to make technical preparations in advance for the arrival of the 5G era.

5G era; transmission network; construction strategy

TN929.5

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