5G時代傳輸網絡建設策略探討

吳澤龍

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

當前網絡技術發展的速度越來越快，人們不應僅從狹義的角度來理解5G網絡，應從更深的角度來分析5G網絡為人們所帶來的應用價值和對行業發展的重要意義。當前，雖然5G網絡正處于初步研發和建設階段，但其對社會的發展具有重大影響。5G網絡是在原有的4G網絡基礎上進行優化和升級，能夠在數據傳輸、計算以及調用等方面起到縮短時間的應用效果。因此，我國應加快進行傳輸網絡的優化和升級，使用戶能夠具有良好的網絡體驗。在我國網絡傳輸技術的初始發展階段，數據流量主要以字節為單位進行計算。這個階段用戶每個月所使用的數據流量在50～100 MB。隨著4G網絡的發展，用戶每個月所使用的數據流量不斷增長，達到20～100 GB。若以數據流為單位進行分析和計算，數據流量相差了幾個數量級。可見，5G網絡未來的發展空間會更大。

1 建設5G時代傳輸網絡的相關需求

1.1 帶 寬

為達成5G傳輸網絡的全面運行，需要以4G傳輸網絡為基礎，并構建更加嚴格的網絡資源以及相關配套設施，這對帶寬和頻譜等提出了更高的建設要求。5G傳輸網絡技術的創新和研發必須是在已有技術的前提下運用通信技術手段來逐步實現。未來5G網絡覆蓋面要比4G網絡更廣闊，因此5G網絡規模、后期基站以及數據中心配套設施等方面的建設也應逐步擴大。以4G時代傳輸網絡的應用現狀來看，當前運營商帶寬在6～10 TB。如果5G傳輸網絡逐步穩定發展，帶寬會高達17 TB，相比4G傳輸網絡帶寬有了很大提升。因此，加快優化和升級傳輸網絡的建設，對于帶寬方面提出了更高的需求。要想在未來5G網絡背景下為用戶提供更加安全、高效以及可靠的網絡，需重視帶寬建設，以迎合5G時代背景下傳輸網絡建設提出的各項需求。

1.2 延 遲

網絡使用情況直接影響用戶的體驗。網絡延遲的時間越短，客戶的滿意度越高。因此，不論是對運營商還是對用戶，網絡延遲都是一個重要的衡量參數。傳輸網絡相關規范標準中對延遲范圍有明確要求，且規定了以毫秒級別為單位的標準范圍。該標準范圍對用戶而言是可以接受的延遲范圍，不會影響用戶使用網絡[1-3]。隨著5G網絡速度的快速發展，網絡用戶和各大行業都對其有很大的期望，5G傳輸網絡在延時方面應滿足當前社會大眾提出的使用需求。

1.3 靈活性

5G傳輸網絡組網結構應根據多個層次開展建設，且層次與層次之間對銜接和兼容性方面的要求較高。為了以后能夠便捷地進行組網結構更改、擴容以及割接等相關操作，人們對組網結構的靈活性提出了相應的建設要求。靈活性是基于設備和相關配套設施為基礎實現的，因此在當前5G傳輸網絡建設背景下，應將設備選型、綜合布線以及電源配套等多項內容聯合起來開展建設，以實現組網結構對靈活性的要求。

2 簡述IPRAN和PTN傳輸網絡技術

2.1 IPRAN傳輸網絡技術

IPRAN傳輸網絡技術最開始由IEFE提出，具有非常完善的標準文檔信息功能。它基于交換網絡技術，因此得到了快速發展。該技術主要通過改造傳統交換機和路由器等逐漸研發而來，具有強的互通能力。在IPRAN傳輸網絡技術中，IP為IP協議，RAN為Radio Access Network。整體上看，IPRAN是無線接入網IP化，或者是基于IP的傳送網。隨著當前我國網絡的發展，網絡IP化已經逐漸成為網絡主流發展方向，加快了移動網絡IP化的發展進程。在移動網絡中，移動承載網絡的IP化成為當前5G傳輸網絡建設中需要探討的一項重要建設內容。傳統模式下，我國移動運營商所使用的基站回傳網絡以TDM/SDH為基礎進行建設。隨著移動通信業務的不斷優化和升級，數據業務已經逐漸成為當前網絡的承載主體，加大了對帶寬方面的需求。以往所使用的網絡擴容模式已經無法滿足當前社會發展對網絡使用的各項需求，因此加快推動傳輸網絡技術進行分組化承載網建設是未來必然的發展趨勢。

2.2 PTN傳輸網絡技術

PTN傳輸網絡技術支持多項基于分組交換業務的雙向點對點連接通道，適合各種粗細顆粒業務，具有端與端的組網能力，還可以提供更適用于IP業務特征的傳輸管道。該技術實現點與點之間的連接通道在50 ms內進行切換，且在傳輸級別業務保護和業務恢復方面有很好的應用效果，繼承了SDH技術中的操作和運維管理業務機制。從整體上來看，OAM機制能夠實現進行點與點之間的完整連接，為網絡安全穩定運行起到一定的切換保護、錯誤檢測以及通道監控等功能，還實現了與IP/MPLS之間采用多種方式進行連通的功能等[4]。可見，PTN傳輸網絡技術具有非常完善的OAM機制，能夠準確找到發生故障的位置，具備非常嚴格的業務隔離功能，對光纖資源的有效利用達到了最大化，從根本上保障了業務運行的安全性。將PTN技術與GMPLS技術相結合，能夠在當前5G時代傳輸網絡建設的背景下進一步強化對有限資源的自動化配置，并提升網狀網的生存性。

3 5G時代傳輸網絡建設策略

3.1 加大對5G網絡結構的優化力度

傳統模式下，通信網絡結構具有很強的層次化特征。要想實現對通信傳輸網絡結構的優化和升級，使其能夠更好地迎合當前5G時代背景下IP化發展趨勢所提出的適應性要求，相關通信部門應加大基于網絡結構設計朝扁平化方向發展的研究力度。當前網絡技術中，長期演進（Long Term Evolution，LTE）網絡技術的發展速度相對較快且應用成效較好。移動通信部門在研發該技術時，將大部分精力用于無線承載數據業務質量和優化無線空口技術等方面，而未來我國傳輸網絡的發展也會逐漸以扁平化網絡為主。優化網絡結構時，首先應降低運營商在網絡運行和維護方面投入的成本支出并降低光纖在其中的使用量，從而推動扁平化網絡發展，也能最大化地利用光纖資源[5-8]。其次，應加大研發力度來減少網絡層次，發揮光傳送網（OpticalTransportNetwork，OTN）特有的優勢（容量比較大等），并結合網絡格局對其開展針對性的布置，一方面擴展傳輸網絡建設容量，另一方面能夠根據自身能力轉移工作重點，只設置PTN網絡結構，從而達到減少網絡層次的建設目標，提升整個傳輸網絡的寬帶質量。

3.2 進一步健全并完善城域網PTN網絡

隨著5G時代的到來，一方面要推動骨干網絡QoS能夠有序實施，另一方面要保障與其同步的本地網絡PTN的應用，從而為網絡端與端之間的QoS網絡提供有力支撐。根據當前本地網PTN網絡建設的現狀，所使用的各項設備通常是以LTE站點所處位置為基礎進行配置的，具有數量大的特征[9]。隨著5G時代的到來，站點會隨著5G網絡覆蓋面的擴大而擴大，加快向密集化方向發展。因此，為最大化降低網絡在其中的開銷并科學應用有限的網絡資源，可將QoS技術與IP等應用場景相結合，實現Diff-Serv技術的發展和應用。此外，在推動PTN網絡進行完善建設的同時，應重視網絡功能升級中的新舊設備，以確保在5G傳輸網絡建設中所應用的各項設備能夠滿足各項功能所提出的使用需求，并以此為基礎分析和研究節點位置的意義，實現對網絡設備功能進行批量化的升級和優化。

3.3 加大中傳和回傳網絡的建設力度

為保證5G傳輸網絡運行的質量，帶寬和組網靈活性應符合規范標準中提出的相關要求。在進行網絡架構建設時，帶寬和組網靈活性需要滿足統一承載方案中的要求[4]。由于實際網絡機構所涵蓋的層次存在一定的差異，因此不僅要對網絡結構進行優化，還要采取多樣化方式滿足5G傳輸網絡承載方面提出的需求。例如，將以太網或者多協議標簽交換流量監控引入其中，以促使建設目標符合規范標準要求。

3.4 優化5G通信傳輸網絡結構

5G時代到來之前，我國使用的通信傳輸網絡具有層次化特征。隨著通信技術的快速發展，網絡結構隨之不斷更新和發展。因此，相關部門應加大研發力度，進一步提升通信傳輸網絡的運行速率，使其能夠更好地迎合5G網絡背景下的IP化發展趨勢，進而推動通信傳輸網絡結構快速由原本的層次化朝扁平化方向發展。對于LTE通信傳輸網絡技術而言，我國通信領域對此進行了深度的研究和分析，不斷強化該技術的無線承載數據業務發展質量，并采取有效措施逐步實現了對無線空口技術的改造目標[10]。因此，通信傳輸技術研發人員應加大網絡結構的研究力度，探討當前上層網絡結構和當前傳輸網絡結構在運行中存在的問題，并根據實際問題制定相應的改進方案，從而進一步強化5G傳輸網絡建設的質量。

4 結 論

在5G時代發展背景下，要想切實迎合超高流量密度、連接密度以及移動性等場景下對傳輸網絡所提出的各項業務要求，需要傳輸設備加快朝設備IP化和網絡扁平化的方向發展。本文闡述5G網絡的含義，探討建設5G時代傳輸網絡的相關需求，簡述IPRAN和PTN兩種傳輸網絡技術以及5G時代傳輸網絡建設的策略，以加快我國5G時代傳輸網絡發展的進程。