關(guān)于5G 網(wǎng)絡多種傳輸方案的探討

鄭 倩

（福建省郵電學校，福州 350008）

1 應用場景對5G 承載網(wǎng)絡的要求及技術(shù)挑戰(zhàn)

第五代移動通訊技術(shù)，簡稱5G，國際電信聯(lián)盟標準將5G 標準命名為IMT-2020。雖然IMT-2020是4G 標準的拓展，但行業(yè)內(nèi)普遍認為5G 與4G 相比具有革命性的進步。5G 為“萬物互聯(lián)”提供了可能，這是人類無線技術(shù)的一次里程碑。同時5G 技術(shù)在多種場景下，包括經(jīng)典的廣覆蓋、高接入密度和速率、突發(fā)流量等場景下，進行運用也讓人工智能時代離我們越來越近。

廣覆蓋、高接入密度和速率要求5G 的承載網(wǎng)絡建設更加小型方便，使基站易于安裝在任何場景下，同時無損其功能。而低功耗大連接則要求5G 網(wǎng)絡更加綠色環(huán)保符合可持續(xù)發(fā)展要求。而低延時高可靠的網(wǎng)絡要去則需要5G 基站聯(lián)合服務器集群。

5G 的場景應用需求直接對其承載技術(shù)提出了新的要求，因此研究能滿足5G 標準要求的承載技術(shù)對5G 的普及推廣尤為重要。

2 5G 傳輸方案探討

2.1 方案一：OTN 組網(wǎng)方案

OTN 技術(shù)是以波分復用技術(shù)為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡的傳送網(wǎng)的傳送網(wǎng)，是新一代的骨干傳送網(wǎng)。其技術(shù)能解決傳統(tǒng)WDM 網(wǎng)絡無波長/子波長業(yè)務調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護能力弱等問題。OTN 同時兼顧了傳統(tǒng)的電域和光域，是管理電域和光域的統(tǒng)一標準。

（1）方案優(yōu)勢。OTN 技術(shù)最顯著的優(yōu)勢在于大帶寬、低時延。其融合分組技術(shù)及融合形態(tài)，足以支持5G 網(wǎng)絡千倍接入速率，并實現(xiàn)業(yè)務靈活的穿過節(jié)點進行光點直通。其次由于其節(jié)點少，可以有效節(jié)省CU 端口，并使CU 大面積覆蓋，減少CU 部署點位，有效節(jié)省后期維護所需的人力物力。最后，OTN 技術(shù)還使得日后的線路帶寬升級更加方便，MS-OTN 的設備通過插卡擴容即可完成升級，不需要更換設備。

（2）方案弱點。OTN 方案也具有較明顯的缺陷，其一是所需投資較大，即便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡來搭建OTN 環(huán)網(wǎng)，仍需要增加較多節(jié)點進行完善。其二則是網(wǎng)絡搭建復雜，要搭建完整的OTN 環(huán)網(wǎng)，必須要新建許多節(jié)點設備用于5G 基站的信息傳播，增加了設備復雜性。

2.2 方案二：固移融合承載方案

此前移動寬帶和固定寬帶是既競爭有依賴的關(guān)系，而固移融合方案則使得固定網(wǎng)絡與移動網(wǎng)絡相互交流合作，從而實現(xiàn)雙方業(yè)務融合經(jīng)營，它可僅用一個終端就可自由切換網(wǎng)絡。

（1）方案優(yōu)勢。固移融合方案最大的優(yōu)點在于組網(wǎng)簡單，它可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡架構(gòu)，僅升級設備，增加物理網(wǎng)光交數(shù)量即可完成組網(wǎng)。因此它的組網(wǎng)成本較低，可以有效節(jié)省物理網(wǎng)光纖資源，提高網(wǎng)絡設備的使用率。其優(yōu)點之二同OTN 方案一樣，可以大寬帶傳輸，支持5G 超大帶寬應用。最后，該方案同樣便于帶寬升級。

（2）方案弱點。該方案比較明顯的弱點是需要克服OLT 時延較大的問題，其上行信息流從技術(shù)上還暫時無法滿足5G 的低時延需求。其弱點之二在于CU 覆蓋面積不足，在密集城區(qū)每個光交覆蓋范圍可能只在直徑2km 左右，不能完全發(fā)揮CU 效能。

2.3 方案三

本方案以方案二的固移融合作為基礎(chǔ)，其中的OLT 設備換為更低時延的交換機或高速IPRAN 設備，彌補時延較大的問題。

（1）方案優(yōu)勢。該方案的優(yōu)勢依然有帶寬廣、低時延，同時組網(wǎng)較為簡單，同時可以利用現(xiàn)有資源，所需投資成本較低，便于試點。當CU 在聚匯層面的位置等同于4G 網(wǎng)絡中BBU 時，該方案尤為合適。

（2）方案弱點。該方案雖有如上優(yōu)點，但組網(wǎng)方式使其網(wǎng)絡架構(gòu)不夠清晰，較為混亂，不適合大范圍使用。另外該方案的CU 覆蓋面依然不足，容量不夠大，CU 利用率不不夠。而且如果將OLT 設備替換為IPRAN 設備則需要解決IPRAN 帶寬不足的技術(shù)問題，否則將無法滿足5G 要求的高帶寬。

2.4 方案四

以方案一為基礎(chǔ)，主要采用OTN 組網(wǎng)方案，將結(jié)合方案二的OLT 設備，將方案二中的OLT 設備與MS-OTN 設備連接。使5G 基站接入了無線網(wǎng)絡，而OLT 設備接入有線網(wǎng)絡。

（1）方案優(yōu)勢。該方案明顯的優(yōu)點是相較于方案一而言，節(jié)省了投資，可行性較方案一高，可適用于試點階段或少量補點。在具有以上優(yōu)勢的情況下，其大帶寬，低時延，節(jié)省CU 端口，充分發(fā)揮CU 效能的優(yōu)點依然保留了下來。

（2）方案弱點。該方案沒能解決方案一中的組網(wǎng)復雜的問題，組網(wǎng)復雜同樣是方案三的問題，同時在網(wǎng)絡帶寬升級方面不再具有方案一那樣的優(yōu)勢。

2.5 其他方案

除以上方案外，還有一些其他技術(shù)可供參考參考，如光纖直連即光纖直驅(qū)，能使點信號長距離傳輸，無需其它設備，但弱點在于受限于地域的光纖資源，在光纖網(wǎng)絡不足的地方難以完成。另外還有利用WDM 技術(shù)，對光纖鋪設密度要求不高卻可以擴大光纖傳輸容量。另外FlexE 在近年來十分火熱，它能實現(xiàn)同一片區(qū)內(nèi)業(yè)務統(tǒng)計復用而各片區(qū)互不干涉。

3 結(jié)束語

在5G 技術(shù)逐漸成熟的今天，對5G 的承載傳輸提出的挑戰(zhàn)也越來越多，如何建設覆蓋廣、低延時、高可靠的網(wǎng)絡成為當前行業(yè)關(guān)注的焦點。行業(yè)研究者正對其中的難關(guān)進行攻克，相信5G已經(jīng)離我們不遠了。136