5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略分析

虞 強(qiáng)

（中通服咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)改革升級(jí)的重視程度越來(lái)越高，并且將5G落實(shí)作為了未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容，加快了5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度。就目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò)離人們的日常生活越來(lái)越近，在日常生活中應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣，眾多商業(yè)化企業(yè)開(kāi)始采用5G技術(shù)來(lái)進(jìn)行企業(yè)管理。但是，不容忽視的是，5G整體體系還不成熟，需要進(jìn)一步改善。5G網(wǎng)絡(luò)通信在技術(shù)層面上也還有一些難點(diǎn)，阻礙了我國(guó)5G技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這就需要有關(guān)人員充分地規(guī)劃和研究5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

1 5G通信網(wǎng)絡(luò)的概況和發(fā)展方向

現(xiàn)階段，我國(guó)的通信網(wǎng)絡(luò)還停留在4G網(wǎng)絡(luò)上，只有部分地區(qū)應(yīng)用了5G網(wǎng)絡(luò)。5G通信網(wǎng)絡(luò)是在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上研發(fā)的，在原有基礎(chǔ)上改善了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取．?dāng)前，人們對(duì)于5G的認(rèn)知還停留在數(shù)據(jù)的傳輸速度上，但是這并不是5G技術(shù)研發(fā)的主要目的。5G技術(shù)的研發(fā)主要是為了結(jié)合一些先進(jìn)的科學(xué)領(lǐng)域，使通信技術(shù)朝向智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。這樣的通信體系能夠提高人們?nèi)粘Ｍㄐ诺男剩行Ч?jié)省人們的通信時(shí)間，是未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展的主要方向和目標(biāo)。

2 5G網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)分析

現(xiàn)階段，通信速度是判定一個(gè)國(guó)家發(fā)展快慢的重要數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，面臨的主要問(wèn)題就是用戶(hù)和市場(chǎng)業(yè)務(wù)等不在一個(gè)平衡點(diǎn)上，難以滿(mǎn)足各方面上的需求，導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)大部分用戶(hù)都很難高效率和高速度地上網(wǎng)，而5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)解決了這一難題，其主要具有如下4種特點(diǎn)。

2.1 傳輸率提升

經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)測(cè)算得出，4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡戎邓俾蕿?00 Mb/s，5G網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸速率達(dá)到了10 Gb/s。由此可見(jiàn)，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率非常快。

2.2 低延時(shí)

5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)于延時(shí)的處理有很大的效果。5G通信網(wǎng)絡(luò)端到端的時(shí)間減少到了4G網(wǎng)絡(luò)的1/5，達(dá)到了毫秒級(jí)別，能夠確保在125 m/s的情況下進(jìn)行正常通信，大大降低了延時(shí)，有效提高了人們的通信質(zhì)量，真正地實(shí)現(xiàn)了即時(shí)通信。

2.3 系統(tǒng)頻譜效率提升

5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率更高，能夠借助更多的頻譜資源進(jìn)行傳輸，有效提升了5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，滿(mǎn)足了不同業(yè)務(wù)人群的需求。

2.4 多終端連接，降低功耗

5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)鏈接的密度更高，能夠擴(kuò)大信號(hào)接收的范圍，提高移動(dòng)設(shè)備接收信號(hào)的范圍。經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)人員的對(duì)比，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)接收移動(dòng)設(shè)備的數(shù)量是4G時(shí)代的100倍左右，在原有的能源消耗基礎(chǔ)上，有效提高了業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量和整體傳輸?shù)男省?/p>

3 5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)分析

想要更好地發(fā)展5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，需要細(xì)致地研究和分析原有的4G網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營(yíng)。經(jīng)分析得出，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商主要的網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依賴(lài)性較大，數(shù)據(jù)的傳輸離不開(kāi)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和PTN技術(shù)。5G運(yùn)行體系在運(yùn)行過(guò)程中有如下3個(gè)特點(diǎn)。第一，該體系能夠把MPLS標(biāo)簽運(yùn)用于路徑替代中，簡(jiǎn)化了MLPS命令和IP協(xié)議。第二，該體系能夠更加貼近用戶(hù)的實(shí)際需求，信息的傳輸體系和整體傳輸過(guò)程的控制更加完善。第三，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)體系的信息傳輸能力更強(qiáng)，能夠在提升運(yùn)行速度的基礎(chǔ)上，有效保障傳輸過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性。

近年來(lái)，我國(guó)通信行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，用戶(hù)的數(shù)量急劇增加。隨著5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的到來(lái)，人們對(duì)音頻、視頻以及圖像等的需求越來(lái)越高，短視頻軟件的市場(chǎng)越來(lái)越廣闊。在此背景下，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的使用越來(lái)越多，但過(guò)量使用會(huì)影響互聯(lián)網(wǎng)的訪(fǎng)問(wèn)。這一問(wèn)題阻礙了我國(guó)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是如何有效分發(fā)大量業(yè)務(wù)內(nèi)容和降低用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)延時(shí)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network，CDN）的出現(xiàn)，有效解決了這類(lèi)問(wèn)題，極大降低了網(wǎng)絡(luò)堵塞的時(shí)間。CDN的運(yùn)行體系如圖1所示。

圖1 CDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

4 5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的方案

4.1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

4.1.1 前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在整個(gè)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中非常重要，常見(jiàn)的建設(shè)方式主要有有源WDM和無(wú)源WDM兩種。5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)過(guò)程中，常用的建設(shè)方式為無(wú)源WDM，這種建設(shè)方案能夠更好地提高信息傳輸?shù)谋憬菪裕⑶倚枰馁Y金投入更低，降低了企業(yè)運(yùn)營(yíng)的成本。此外，這種建設(shè)方案對(duì)于接入側(cè)的用戶(hù)也有很大優(yōu)勢(shì)，不僅能夠提高接入優(yōu)勢(shì)，還有利于維護(hù)工作的開(kāi)展。

4.1.2 中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要是為了確保寬帶移機(jī)附屬組網(wǎng)的靈活性。對(duì)于整個(gè)傳輸構(gòu)架，這部分的建設(shè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)和主要的承載部位，能夠有效承載傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)構(gòu)架主要包括骨干層、匯聚層以及接入層3個(gè)方面。該環(huán)節(jié)的構(gòu)建可以融合OTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)監(jiān)控多協(xié)議標(biāo)簽交換流量，充分地滿(mǎn)足5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的承載需求。

4.1.3 5G云化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

對(duì)于一套完善的5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體來(lái)說(shuō)，核心層大數(shù)據(jù)匯總是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，占據(jù)重要的位置。通過(guò)云數(shù)據(jù)中心能夠長(zhǎng)距離交換和傳輸數(shù)據(jù)，確保傳輸過(guò)程中的時(shí)效性和質(zhì)量，有利于分鐘級(jí)業(yè)務(wù)的開(kāi)展和大波容量波長(zhǎng)的互聯(lián)。

4.1.4 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

想要完善5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)體系，需要技術(shù)人員不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次的效果，提高整個(gè)傳輸體系的承載能力和容量。為了更好地滿(mǎn)足未來(lái)市場(chǎng)的需求，需要將重點(diǎn)放在層次化的研究上，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展，重視無(wú)限空間技術(shù)的研究，最大限度地提升我國(guó)無(wú)線(xiàn)承載數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4.2 保持通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的更新?lián)Q代

為了能夠滿(mǎn)足快速變化的時(shí)代需求，我國(guó)通信方面的技術(shù)人員需要不斷完善網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，可以采取的方案包括有關(guān)設(shè)備的升級(jí)和網(wǎng)絡(luò)層次的規(guī)劃等。MPLS技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)傳輸中采用的技術(shù)之一，能夠確保轉(zhuǎn)換通信信號(hào)和保障IP傳輸質(zhì)量。數(shù)字信號(hào)的處理是網(wǎng)絡(luò)通信傳輸中重要的環(huán)節(jié)，能夠有效提高5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度，提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。

4.3 安全性建設(shè)

對(duì)于5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用落實(shí)而言，前期的設(shè)計(jì)階段需要將網(wǎng)絡(luò)安全性建設(shè)列為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。網(wǎng)絡(luò)安全是各級(jí)用戶(hù)的保障，需要嚴(yán)格防止用戶(hù)的信息數(shù)據(jù)泄露，避免網(wǎng)絡(luò)泄密影響使用者的生活。在信息數(shù)據(jù)傳輸和儲(chǔ)存的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)建立科學(xué)的安全傳輸結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)監(jiān)控和防護(hù)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，謹(jǐn)防安全漏洞的存在，以提高網(wǎng)絡(luò)通信傳輸?shù)陌踩浴Ｏ到y(tǒng)在研發(fā)過(guò)程中，技術(shù)人員要重點(diǎn)關(guān)注控制過(guò)程、大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及特殊防護(hù)等核心內(nèi)容，以此為基點(diǎn)來(lái)構(gòu)建可細(xì)化動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，確保在發(fā)生安全問(wèn)題時(shí)能夠第一時(shí)間形成有效的應(yīng)急預(yù)案，確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩訹1]。

4.4 人口操縱

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，人口數(shù)量決定著5G通信網(wǎng)絡(luò)的使用戶(hù)數(shù)。隨著我國(guó)人口的增加，5G用戶(hù)的數(shù)量也會(huì)呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，集約統(tǒng)籌互聯(lián)網(wǎng)是5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)部分，信號(hào)基站的建設(shè)是確保5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的重點(diǎn)內(nèi)容，能提高傳輸?shù)男屎褪褂妙l率。基站的建設(shè)是整個(gè)5G體系構(gòu)建的重中之重，是實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)覆蓋的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在開(kāi)展5G信號(hào)基站的建設(shè)時(shí)，政府部門(mén)或企業(yè)管理層需要重點(diǎn)關(guān)注，做好規(guī)劃工作，由點(diǎn)到面，從城市延伸到鄉(xiāng)村，最終實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)的全國(guó)覆蓋，提高人們通信的傳輸效率，為人們的日常生活提供便利[2]。

4.5 城市主體

現(xiàn)階段，我國(guó)一些重要的發(fā)達(dá)城市已經(jīng)應(yīng)用了5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，為智慧城市的建立提供了保障。在構(gòu)建5G體系時(shí)，技術(shù)人員要做好城市主題構(gòu)建的選擇。該項(xiàng)工作是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略決策內(nèi)容，良好的規(guī)劃能夠縮短5G體系的構(gòu)建時(shí)間，加快5G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

5 結(jié) 論

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，人們對(duì)信息傳輸?shù)囊笤絹?lái)越高。為了滿(mǎn)足人們的需求，迎合時(shí)代的變化，技術(shù)開(kāi)發(fā)人員需要研發(fā)新的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)體系。5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是全球范圍內(nèi)的熱門(mén)話(huà)題，其在4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面優(yōu)化，提升了信息傳輸?shù)乃俣群桶踩浴Ｎ覈?guó)對(duì)5G體系的建設(shè)給予了極大的重視，該體系的落實(shí)對(duì)于我國(guó)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。