探討5G通信傳輸網絡的建設需求及路徑

陳豐

摘要：本文主要研究5G通信傳輸網絡的建設需求及路徑，首先對5G通信網絡的特點進行介紹，了解5G通信網絡的結伴情況，重點分析介紹未來5G通信傳輸網絡的發展方向、關鍵技術以及建設原則，在此基礎上綜合分析5G通信傳輸網絡的建設需求和建設路徑，希望通過本文的研究能夠更加全面的了解認識5G通信傳輸網絡建設，也為后期更好的建設5G通信傳輸網絡提供參考。

關鍵詞：5G通信;網絡結構;建設需求;建設路徑

1引言

當前主流的4G網絡技術基本滿足了人們的娛樂性需求，但是在通信傳輸中也存在信號延遲、傳輸速度慢以及受環境影響大等諸多問題，這些都對人們的使用體驗造成較大的影響，建設應用更先進的5G通信網絡逐漸成為人們的普遍需求。但是5G通信網絡對于基礎設備、建設技術等相關建設標準要求更嚴格，因此在現階段加強對于5G通信傳輸網絡的建設需求及路徑的研究具有十分重要的現實意義，能夠更加全面的認識5G通信傳輸網絡的基本特點、發展方向以及建設原則等，從而制定更加合理的建設路徑方案，更好的保障5G通信網絡建設的質量。

2分析5G網絡的特點

其一是信息數據傳輸速率更大。未來隨著5G通信網絡技術的應用，這一速度會數倍增加，每秒鐘的傳輸速率約為10Gb，下載同樣大小的文件僅需1秒中，速度提升上百倍。其二是通信延時更低，基本能夠實現真正的實時通信，在終端之前的信息傳輸中5G網絡的傳輸時間將降低到5ms以內。其三是信號傳輸更穩定，5G通信網絡的通信傳輸頻段更高，可以同時利用多個頻譜，能夠進一步提升頻譜的使用效率，同時更好的保障信號傳輸的質量。

3分析5G通信傳輸網絡及發展方向

未來5G通訊技術除了基本的通訊功能之外，會與更多其他科技結合應用，從而提供更加多樣化的服務，未來5G通信傳輸網絡技術的發展會與人們的生產生活要求相適應，呈現出更加多樣化的特點。同時人們也對信息傳輸提出更加多樣化的使用要求，比如物聯網技術、遠程控制、智能交通、智能家居等，能夠切實為人們的生活提供便利。這也將成為未來5G通信發展中重要的方向之一。

隨著5G網絡通訊技術的不斷發展，相關成本也會不斷降低，5G技術在民用商用的諸多領域會更加普及，也會與人們的生產生活產生更加密切的聯系，人們也會更加依賴5G通訊技術。未來想要真正在全國范圍全面實現5G網絡通訊，需要進一步提高技術水平，比如建設更多數量的基站。

4分析5G通信傳輸關鍵技術

4.1頻譜共享技術

利用頻譜共享技術能夠實現對于頻譜資源的智能動態化的管理，而且頻譜的配置管理不再受到網絡的限制，5G用戶在可以共享其他頻譜，而且彼此不會產生影響，這樣就能避免出現4G網絡技術中出現的頻段供應不足的情況。

4.2多天線技術與空時編碼技術

多天線技術是指5G基站中會同時使用多根獨立運行的天線來保障系統的運行性能。采用多天線技術，每根天線獨立運行，都可以實現信息的接收、發送，運行更加可靠。同時在多天線的基礎上，不同的用戶可以組建虛擬MIMO系統，提高信息傳輸過程中的容量和效率。

4.3非正交多址接入技術

在5G通信網絡中主要使用非正交多址接入技術，一般也稱為PDMA技術，這種技術能夠提升50%以上的無線網絡接入容量，更高效的利用頻譜。

4.4網絡切片技術

分離切片技術能夠分離網絡服務中的用戶面和控制面，獨立部署設置相關內容，既能滿足用戶按需付費的需求，又能有效保障系統的安全。而5G通信網絡中采用的切片技術能夠將實物物理網絡進行切分得到虛擬網絡，被切分后得到的虛擬網絡彼此之間相互獨立，沒有影響，而且虛擬網絡直接連接用戶端和控制端，在實際使用中可以根據用戶的需求進行組網，從而更加靈活的部署網絡。

5分析5G通信傳輸網絡的建設規劃原則

5.1 5G通信傳輸網絡硬件設備建設步驟

5.1.1 PTN擴容

在5G網絡設計中，將分層交換網絡設計在SDN+PTN下層，用于實現端到端的網絡服務，而且多接入邊緣計算MEC和L3VPN都會下沉至匯聚節點和網絡邊緣。這樣的設計導致省級行政區域內的5G通信傳輸網需要承擔各種復雜的綜合業務點和匯聚點，必須有足夠容量的寬帶。

5.1.2 PTN升級

針對當前使用的環網網絡架構，在每個環內新接入6個站，綜合寬帶收斂的情況，如果其中某站容量達到峰值，在網絡結構中的接入層、匯聚層和核心層應該分別保障有至少40GE、400GE和7T的容量。這樣在5G通信網絡應用的前期可以繼續依托現有PTN網絡，后期逐步升級PTN網絡設備，實現5G通信網絡的SPN功能。

5.1.3 SPN新建

在5G通信傳輸網絡的建設后期，可以采用新建SPN的方式來建設5G通信傳輸網絡，這一階段可以直接將SPN相關技術一次性引入，完成SPN切片分組網絡的構建，實現5G通信網絡的相關功能。

5.2 5G通信網絡網絡建設原則

5.2.1回傳功能建設原則

針對5G通信網絡的匯聚與核心區域，由于5G通信網絡前期對于系統容量要求相對偏低，現有的網絡系統能夠基本滿足相關服務需求，可以將原有系統升級為40-100GE，后期在使用過程中，隨著網絡業務需求不斷增加達到系統的擴容標準之后，再進一步升級搭建100GE系統。

5.2.2基礎資源層建設原則

5G通信網絡建設規劃中，必須提前充分準備機房資源，并設計科學全面的機房管控方案，在運營過程中根據5G通信網絡服務需求的不斷增加，逐步釋放機房資源，統籌接入相關業務，更好的保障基礎資源的充足性。

5.2.3系統組織建設原則

在5G5G通信網絡建設中，為了更好的控制建設成本，應該首先采用升級擴容現有PTN系統的方法建設5G通信網絡，當升級擴容不能繼續滿足網絡運行要求時再采取新建的方法進行升級。

5.2.4 5G前站建設原則

當5G前站建設出現站點之間距離過長或者光纖數量不足的時，可以根據5G前站建設的實際情況，補充搭配使用有源設備或者無源波分設備，共同實現5G前站建設。

5.2.5寬帶的規劃配置及網絡對接原則

5G通信網絡的寬帶配置按照8：2：1的比例分別配置到接入層、匯聚層和核心層，按照這樣的比例，預估客戶端接收的實際帶寬能夠到達寬帶的80%，約為每戶20M的標準。隨著后期設備服務的不斷升級，用戶實際帶寬也會更高。在具體業務中，可以按照需求的不同調整CIR數值。另外在其他網絡的對接中一般采用雙節點對接，更好的保障對接可靠性。

6分析5G通信傳輸網絡的建設需求

6.1高于4G的帶寬傳輸

5G通信網絡技術的應用更加多樣化，這就需要更高的帶寬來支撐相關功能。5G通信傳輸網絡對于寬帶、頻段和頻譜的要求都會更高。在寬帶方面，5G寬帶要達到LTE的10倍以上。同時在5G基站的建設方面，需要有更高的規模數量要求。

6.2降低通信時延

目前使用的移動終端會受到周邊環境等因素的影響出現時延，影響用戶的通信體驗，未來5G技術的應用場景會更加廣泛多樣化，對于信息傳輸的實時性要求會更高，因此要盡量降低網絡傳輸的時延。

6.3 靈活組網

5G通信傳輸網絡中會用到回傳網絡和中傳網絡等不同類型的網絡結構，這些網絡在使用中需要采取更加靈活的組網方式才能更好的發揮作用。其中回傳網絡需要將5G通信傳輸網絡、核心網絡、鄰近網絡中的CU連接成一個整體。如果在網絡建設中由人工連接配置網絡不僅難度大、成本高，而且組網效果會比較差。對于中傳網絡，前期能夠比較穩定的連接DU 和CU，但是隨著5G通信網絡應用范圍的不斷擴大，CU部署會更加成熟，需要進一步提升DU的動態擴容能力。而且DU和CU在5G云化階段會產生變異，網絡中的對應關系會發生較大的改變。需要單獨配置這種一對多的關系，并根據網絡運行的情況統一進行調度。

7分析5G通信傳輸網絡的建設路徑

7.1 5G通信網絡中網絡建設路徑

5G通信網絡中網絡建設需要分四步完成，第一步是建設前傳網絡，可以采用有源WDM或者無源WDM兩種不同的方式進行建設，其中后者的傳輸更便捷，在實際應用中更夠以更低的成本運營，而且運行使用中的維護成本更方便，在5G通信網絡建設應用更多;第二步是建設是中傳和回傳網絡，這部分建設的目的是更好的保障5G通信網絡的寬度，更方便的進行組網，中傳和回傳網絡構架主要包括三部分，分別是核心層層、接入層和匯聚層。一般在這一環節會用到OTN技術，能夠進一步提升5G網絡的承載能力;第三步是建設云化數據中心，利用云化數據中心滿足未來5G通信網絡應用中數據在較遠距離間的傳輸;第四步是對網絡結構進行不斷優化升級。

7.1.1 對現有網絡結構升級改造

為了更好地實現對于5G網絡結構的扁平化設計，前期的升級改造要盡量降低運維成本，尤其是盡量少的使用光纖資源，而且網絡層級要盡量少，這樣才能更好的實現網絡結構的扁平化。網絡結構升級改造不會一蹴而就，需要根據當地5G網絡建設的實際情況進行合理有序的規劃，逐步實現對于整個網絡的升級改造。同時需要根據5G通信網絡的整體設計對某些局部進行調整，以便于后期根據網絡需求擴展網絡容量。工作中還要結合當前網絡特點和公司實際情況對網絡升級改造的工作重點進行調整，選擇合適的工作內容，盡量降低網絡結構之間的層級，更好的提升5G通信網絡的寬帶質量。

7.1.2完善城域網的PTN網絡

在對骨干網絡進行改造同時，要進一步完善城域網絡中的PTN網絡。在5G網絡中需要使用大量的LTE站點，而且未來隨著5G網絡的不斷發展，LTE站點的數量也會進一步擴展，LTE站點分布會更加密集，這會導致5G網絡建設的成本不斷增加，為了更好的控制網絡開銷，更加充分的發揮網絡資源的作用，需要進一步結合QoS技術與IP技術，在更多樣化的場景中發展使用Diff-Serv技術。

7.2網絡建設中確保帶寬和組網的靈活性

在布置5G通信網絡中按照統一方案部署寬帶和組網，但是實際建設中，可能會面臨不同的網絡層次，比如組網可能會在匯聚層、接入層或者核心層等不同的位置進行。這就需要對網絡結構進行改造，從而更好的滿足5G通信傳輸網絡中多樣化的傳輸承載要求。比如在在網絡建設中流量監控可以借助以太網或多協議標簽來實現，從而保障5G通信網絡的健康發展。

在5G通信傳輸網絡建設發展過程中需要不斷升級老舊設備、優化網絡結構比，并對網絡傳輸技術進行更新，只有這樣才能更好的滿足5G通信網絡的功能選。一般可以通過優化網絡層次的方法對網絡傳輸技術進行更新。其一可以使用MPLS多協議標簽交換技術來保障IP的傳輸質量。其二可以使用數字信息處理技術，對通信傳輸中的數字信號和模擬信息進行轉換。

7.3安全性建設路徑

以在建設5G通信網絡過程中要高度重視針對信息運輸存儲環節的監管和防護。可以根據信息傳輸的特點構建可視化動態系統，在網絡安全保護網的關鍵位置放置核心內容，并建立相應的應急處理預案。這樣在運行過程中一旦發現安全性問題或者運行漏洞，可以立即響應保護系統和應急預案，有利于降低安全問題導致的損失降。

7.4以城市為主體并做好人口預測

網絡運營商在建設5G通信網絡時應該以城市為主體。同時要結合用戶的需求布置與5G相關的應用場景。比如可以在營業展廳中布置智能家居體驗區，實際應用可以先在一線城市進行，然后逐步向二、三線城市推廣。另外要做好某些地區的人口預測，根據未來人口結構和數量的變化調整5G通信網絡的布局建設。一般可以結合社會學和統計學技術對某地區某時間點具體的人口水平進行預測。

8結語

總之，5G通信網絡建設已經成為人們的普遍需求，建設5G通信網絡對于改善生產生活都有著重要的作用。在5G通信網絡建設中需要用到諸多先進的技術，而且必須遵循一定的建設原則，這樣才能更好的保障5G通信網絡的建設質量，同時在實際建設中需要做好人口預測，制定完整的建設路徑方案。未來隨著5G通信技術的不斷發展，5G網絡建設的要求會更加嚴格，5G通信傳輸網絡的建設中也會遇到更多更復雜的問題，這就需要人們不斷加強對于5G通信傳輸網絡建設的研究，制定更加合理的建設方案和維護措施，進一步提升5G通信傳輸網絡的建設質量，更好的滿足人們對于5G網絡的需求。

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