面向5G通信網絡承載方案的探討

林 帥

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630）

0 引 言

隨著互聯網技術的不斷進步，與互聯網相關的產業的規模不斷發展壯大，其在我國市場上的地位也不斷增強。可以預見，未來相關產業的發展將離不開互聯網的輔助。基于此，將5G通信網絡的構架調整完善，能夠為我國未來的經濟發展和互聯網發展提供積極影響，為人們提供更加便捷的網絡。因此，對面向5G通信網絡承載方案進行研究具有十分重要意義。

1 我國無線接入網存在的問題

通信運營商的主要收入來源于無線接入網，即運營商提供的網絡服務質量越好，吸引的用戶群體就越多，可進一步提高通信運營商的收入[1]。傳統無線接入網具有以下4個問題。（1）通信運營商一般會在規定的面積區域內設立網絡基站。建立基站的主要目的是提高該區域內用戶使用的網絡的質量，同時也對該區域內的網絡信號進行處理等。但是目前這種基站的設置還存在一定問題，如功能不夠強大和網絡覆蓋的范圍相對較小。（2）一定數量的扇區天線構造組成了基站，所以每個基站的系統大小不同，且受扇區天線數量的限制。由于基站只對自身區域范圍內提供網絡，工作運行情況不互通，所以各個基站之間無法合作，很大程度上降低了基站之間的頻譜效率，也進一步降低了網絡服務質量。（3）通信網絡中使用的基站設備以及相關研究的成本非常大，加上研發平臺時，制造方面存在一定問題，因此導致基站設備在投入使用時沒有較強的靈活性，使網絡服務的質量得不到保障。（4）為了讓通信網絡信號的質量在接收和傳遞時得到保障，需要減少因基站設備運行時間過久而出現的發熱情況。因此，需嚴格要求基站所處的區域環境，并且需要與之相匹配的制冷系統。但是這種設備的投入成本相對較高，所以基站因工作太久而出現的發熱情況無法得到有效解決。

傳統網絡架構中，不僅運營成本較高，并且運營效率較低，嚴重浪費了有限的資源。為提高網絡服務的質量，需要相關研究人員不斷加強對無線接入網的研究，建立新的網絡架構，并結合目前的實際情況研發出更加科學合理的通信網絡承載方案。互聯網不斷發展過程中，已經出現了新的無線接入網絡架構——C-RAN概念，是5G網絡較好的選擇。通過不斷加強各個基站之間的工作聯系，使各個基站之間能夠實現信息共享，使整個無線接入網絡能夠實現統一，以不斷提高各個基站的工作運營效率。

2 5G通信網絡中的關鍵技術

為使5G通信網絡充分體現出其智能、速度更快及效率更高等特點，需要不斷加強對其設備技術的研究。5G網絡的設備技術有很多，如網線傳輸技術或者網線網絡技術等[2]，本文主要介紹了5G通信網絡中兩種比較關鍵的技術，即全雙工技術和超密集異構網絡技術。

2.1 全雙工技術

全雙工技術是5G通信網絡關鍵技術中最重要的技術，是一種同時刻同頻率雙向工作的技術。但由于目前技術有限，其網絡端和終測端發出的信號會出現相互干擾的現象，所以兩端同時發出信號的目標不能實現。這在很大程度上降低了網絡傳輸的效率，并浪費了相關資源。全雙工技術具有靈活轉換頻譜和提高利用效率等特點，所以相關研究者需對全雙工技術進行更加深入的研究。全雙工技術也存在一定不足，如接收信號的頻率與發出信號的頻率存在一定差別，容易出現比較強的自干擾現象。隨著研究的進一步深入，人們發現如果將全雙工技術中自干擾的現象消除，可使其正常使用。因此，相關研究者對消除干擾的技術加大了研究力度，并已經取得了一些成果。

2.2 超密集異構網絡技術

超密集異構網絡技術通過多種5G網絡技術融合而成。由于超密集異構網絡技術是由多種網絡技術進行混雜，所以其空間非常小，其密度相對較大。超密集異構網絡技術中，由于是處于高密度狀態下，因此各個終端之間的距離比較近，一定程度上提升了網絡的效率和技術的容量。但是超密集異構網絡技術也存在一定問題。例如，由于節點之間的距離較近，所以經常會產生一些比較系統性的問題，影響了整個5G通信網絡的服務質量[3]。

3 面向5G通信網絡承載的方案研究

5G網絡中，前傳網和后傳網連接的接口是NGFI，同時其也是5G通信網絡中主設備的關鍵技術。NGFI是一個新型技術的接口，具有重要的實際意義。盡管在使用NGFI技術的過程中需要適應其規則，但是NGFI技術也存在很多優點，如具有開放性且相對比較靈活等。C-RAN系統的構架主要是在重要的中心地帶安放一種集中式的電池，使用光纖將其進行連接，最后在原來設計好的位置上布置HLK的一種結構。C-RAN系統不需要考慮網絡中比較繁雜的細節，只需要將天線、光纖之間的問題處理好，就能在很大程度上節約相關原料。

C-RAN系統中，分布式天線系統是最基本的系統模式，主要是將集中式基帶池設置在中間機房內，并在所需要的地理位置上將遠程端射頻單元設置和分布好。該模式不需要額外設置機房，即降低了建設成本，又方便處理天線和設備。前傳網和后傳網中，關鍵的樞紐是NGFI，其屬于前傳接口，主要對下一代遠端射頻和無線網絡主設備中的基帶進行處理。與傳統的CPRI相比，這種樞紐具有很強的開放性。此外，由于這種樞紐是以太網協議為基礎，所以能夠將間接的功能重新定義，且能遵循很多的變化，如多連接的映射關系的變化、荷載相關的自適應寬帶的變化等。隨著網絡技術的不斷創新和完善，5G通信技術需要將網絡技術作為其技術支撐。此外，為了讓5G通信技術能夠滿足耗能低、延時低等要求，還需要改造網絡中的無線側接入部分。

5G網絡承載的方案主要有兩種，即光纖直連法和HLK采光無頭UHG法。這兩種方法都是C-RAN架構承載方法。光纖直連法主要是在光纖中單獨連接RRU，并最后接入到設備中，使其得到集中處理。這種方法的優點在于不需要進行承載運輸的設備儀器，但是也具有一定缺點，如浪費相對比較嚴重。HLK采光無頭UHG方法主要是在無頭技術的基礎上，使用彩光讓其成為無線電波的信號。該方法能夠將光纖的用量減少，避免光纖資源的浪費，但是也存在一定不足，如沒有相關管理人員進行監管工作、設備沒有一定保護等。因此，盡管該方法在一定程度上降低了投入成本，但是會造成比較大的經濟損失，設備的維護、維修成本將大大增加。

GOP的承載網絡構架是5G通信網絡中的一個基本構架，由于其操作相對比較簡單，且具有較大的經濟性，所以得到了比較廣泛的使用。隨著時間的推移，廠商的CRPI協議交換機的推廣也逐漸成熟。但是社會在不斷的發展和進步，該類技術也應該不斷創新，因此相關技術人員應該根據社會實際需求做出相應調整，使其更符合社會發展的需要。

4 結 論

5G通信網絡的出現，不僅使人們的日常生活更加便捷，而且不斷提高了我國社會經濟的水平。目前，5G通信網絡的建設還需要先進的技術和現代化的科技支持。盡管部分技術的發展過程并不順利，且經常受到阻礙，但是有比較多的研究人員在不斷加強5G通信網絡技術問題的分析，并積極探討解決相關問題的方案，所以5G通信網絡的未來可期。隨著社會的不斷發展以及科學技術的不斷進步，5G通信網絡應用是必然趨勢。我國應該緊跟信息時代發展的步伐，積極地對5G通信網絡進行研究，并吸取外國研究的經驗教訓，從而進一步加快我國5G通信網絡時代的到來。