5G通信傳輸網絡的建設策略分析

楊文波

摘? ?要：文章主要針對5G通信的傳輸網絡建設策略進行綜述分析，希望能夠為相關專家及學者對這一課題的深入研究提供有價值的參考或者依據。

關鍵詞：5G;通信;傳輸網絡;建設策略

面對即將到來的5G時代，現代人對于數據傳輸方面的需求變化顯著，5G通信網絡系統對傳統網絡建設要求逐步提高?，F階段，移動網絡實際運營期間，仍然沿用著同步數字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH ）的光傳輸，頗為重視網絡服務質量（Quality of Service，QoS），網絡結構以縱向型的結構作為主體部分，導致傳輸網絡開放性處于不足狀態，促使移動通信的網絡建設有著較長的周期，后期升級的維護需要較高成本，難以充分滿足用戶對5G網絡的運營需求。對此，結合無線接入網IP化（IP Radio Access Network，IPRAN）與分組傳送網（Packet Transport Network，PTN）兩種傳輸技術特征及優缺點，深入研究5G通信的傳輸網絡建設策略尤為重要。

1? ? IPRAN與PTN兩種傳輸技術特征及優缺點分析

1.1? 特征分析

1.1.1? IPRAN的特征

IPRAN是該項網絡技術當中的IP，它主要指互聯協議。IPRAN該項網絡技術主要標準為：以Internet工程的任務組為基礎，由多協議標簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）的工作組來發布請求評論（Request For Comments，RFC）信息文檔。而IPRAN則是基于IP/MPLS核心技術條件下IP化移動式回傳網的技術。經實現了城域的傳輸網、IP城域網等網絡內部匯聚后，在接入層與核心層促使以太網技術、IP/MPLS相融合的一種傳輸技術，與傳統模式下移動通信的傳輸技術相比，傳輸優勢較為突出，技術特征如下：可實現多業務的承載、多進程與多區域技術;具備極強網絡的拓展性，能夠提供較高帶寬及多樣化需求，為QoS各項性能提供保障;業務配置極具靈活性，可提升安全可靠性[1-2]。

1.1.2? PTN的特征

現階段，移動通信的運營商借助PTN實現長期演進（Long Term Evolution，LTE）網絡承載。為能夠為網絡QoS提供保障，可在PTN當中應用MPLS-TP技術，經分析網絡運行綜合質量后可了解到，MPLS-TP技術針對網絡QoS的保障作用較為突出。MPLS-TP技術，屬于以連接分組交換為基礎的一項技術，應用特征如下：數據的傳輸性能較強、可靠、安全，可節省MPLS的信用命令及繁瑣IP功能，借助MPLS的標簽可代替路徑。MPLS技術，可在控制層與客戶當中獨立存在，對于各項業務有著良好的承載效果，可運行于各種業務層。

1.2? 優缺點分析

1.2.1? IPRAN的優缺點分析

（1）IPRAN網絡技術的優點集中表現為：能夠承載現有的移動網絡，在統一協調網絡資源，為提升移動網絡總體運行能力提供技術保障，總體可概括為多分區、多種業務承載;IP總體構架相同，能為移動寬帶提供豐富的網絡資源，完善組網運行，自動化地調整業務，在業務通道有著較高配置率，移動業務總體承載質量得以顯著提升，能夠為不同的業務提供針對性的保障[3-4]。

（2）IPRAN網絡技術缺點集中表現為：相比PTN的網絡技術，IPRAN網絡技術在網絡自愈保護層面薄弱，經技術測試與試驗后可分析，移動業務并不能夠滿足實際需求與各項標準，且維護保養有著較大任務量，配置復雜、業務路由缺乏透明化，故障檢測繁瑣，總體建設成本極高，網絡建設初期有著較大投資消耗量。

1.2.2? PTN的優缺點分析

（1）PTN優點集中表現為：較強的商用能力，可快速地進行網絡部署;在傳輸網絡的總成本當中，PTN也占據較大優勢，主要是由于PTN的商業進程相對較快，PTN設備進購成本低，日常運維管理較為平滑，基本上無需調整設備運維組織，便可充分滿足基本運維需求。故而，設備總體成本與運維成本方面屬于PTN最大優點，PTN現有網投占據一定有利地位。PTN便于與SDH實現互通、互聯，傳輸網絡可實現平滑演進，傳輸網絡總體投資成本能夠得到降低，為現網投資提供保護。PTN綜合承載力基本得到驗證，實驗室或者外場測試，均可進一步確認PTN綜合承載力。PTN有著極強維護及網管能力，且具有較強維護性及可靠性，自身具備著完善的保護機制及網絡管理，可保證網絡安全與質量，可充分滿足于大客戶的網絡及無線網絡等需求。PTN產業鏈較為成熟，國家有關部委對PTN入網的流程已基本確認，PTN總技術要求進入了送審報批階段，PTN的國際化標準已明確[5-6]。

（2）PTN缺點集中表現為：ITU-T，MEF，IETF均未有以太網的業務實現技術的相關規定與標準，可運用技術MAC，QinQ等均很難實現互通、互聯，保護機制還不夠健全。IETF，ITU-T這兩大陣營由于對PTN的保護機制存在著不同意見，導致保護功能方面不及MSTP全面且完善，只包括1+1的備份保護與1∶1保護。對于Wrapping與Steering保護的支持，其倒換的時間較長。Wrapping的保護實現保護倒換期間存在嚴重丟包情況，很難滿足大數據實時性業務傳輸需求?，F行網絡與PTN當中以同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）內部的ASON/MSTP為基礎網絡，在實現同步方面有問題，無法實現兼容。PTN設備屬于商用化的初期，設備自身穩定性及網絡安全性、成熟度還需進一步驗證。分組的承載網，其針對分子網絡當中TDM業務的傳輸有分組包亂序、抖動及分組丟失等狀況存在。

2? ? 建設策略研究

2.1? 建設前傳網絡

建設前傳網絡，可借助無源波分復用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）與有源兩種方式，以更加適應5G網絡的建設需求與標準，無源方式中WDM方案為首選。擇選無源方式當中WDM方案，是因其可借助便捷傳輸形式，將運輸期間經濟成本降低，這一方面優勢較為突出，尤其是對于接入側面成本，可提升接入側面的使用性能。同時，因網絡連接集中性較強，針對網絡維護有著極強的便捷性優勢。

2.2? 建設中傳/回傳網絡

建設5G通信的傳輸網絡期間，鑒于組網與寬帶靈活度要求較高，在網絡架構中這兩個方面均是以相同承載方法為依據。實際網絡機構當中，需涵蓋接入層、匯聚層與骨干層等各種層次。網絡結構不僅要加以優化，且光傳送網（Optical Transport Network，OTN）網絡應借助多協議與以太網等實現流量監控交換，以充分滿足5G通信傳輸網絡的基本承載要求，滿足總體建設需求。

2.3? 網絡結構優化

5G作為新一代的通信技術，它與4G相比，并非僅多1G。5G可帶來更高的網絡寬帶與更快的傳輸速率，即為低延遲性與高可靠性，大規模的機器相互間通信傳輸即可實現。故而，早期移動通信系統網絡為能夠與IP化趨勢相符合，選用了層次化的網絡結構，且該網絡結構逐漸向著扁平化方向發展。移動通信在確定以PTN該項技術為5G主要發展方向之后，PTN技術扁平化的發展優勢具體如下：（1）可促使運營商針對設備廠家依賴性將各地，移動運營商掌控5G網絡的能力得以顯著提升。（2）可確保光纖資源的實際投入與占用得以降低，網絡建設及維護成本也逐漸降低。網絡結構經層次優化后，基本可實現扁平化，促使節點投入得以優化，機房建設支出有效降低，建設成本節約成效顯著。（3）可全面優化現有的網絡系統，將PTN的網絡寬帶提高，有效縮減網絡的層次化架構。

2.4? 堅持以MPLS為骨干

建設傳輸網絡期間，需重新對網絡層次進行規劃設計、升級優化或者改造PTN設備。針對這一舉措，應在骨干網絡層面將MPLS保留好。針對骨干網層的以下部分，應停用MPLS。這一舉措，主要是為確保骨干網絡的IP實際傳輸質量得到提升。結合LTE技術優勢，需科學、合理地進行LSP帶寬規劃，為確保骨干網絡可持續穩定的運行，需提高LSP的配置，并加大對網絡技術的研發力。結合不同應用需求及標準，做好最適宜的場景布局與安排。城域網絡當中PTN設備，應升級其各項功能，同步支持SOPF，BGP，RIP等路由的協議。MPLS應面向連接業務，在移動的回傳網絡上做好部署，便于成為移動網絡首選承載技術。針對IP化新基站，需結合實際需求及標準進行L3VPN或L2VPN部署，確保網絡靈活度得以提升，做好LTE規劃部署。

2.5? 注重5G云化的數據中心建設

應注重5G云化的數據中心建設，在研究具體建設方案期間，應認識到大型數據中心往往占據5G通信傳輸網絡最為核心部分，運行期間可與海量數據信息實現長距離交互。故而，大型的數據中心不僅能夠實現可靠、穩定地在較長距離范圍內傳輸信息，還能夠在相應分鐘級業務當中實現較大容量與波長的互聯。針對該技術層面，需與相關通信技術、OTN技術性相結合，以完成核心層DC的間傳輸，為高效率及大容量傳輸提供保障。不僅要保證網絡傳輸的準確性與速度均能有效提升，還需在傳輸過程中保證其可靠性與安全性。針對這一方面要求，可借助電層與光層這一雙層保護形式對網絡運行安全進行維護。

3? ? 結語

綜上所述，伴隨移動終端服務逐漸普及及物聯網持續發展，現代人們對于數據流量的實際需求處于激增狀態，據相關預測數據顯示，預計在2020年數據流量同比2010年將增長約1 000倍左右。5G系統的研發，以物聯網為背景，主要面向在2020年已動工的終端通信實際應用需求，移動信息存在巨大的消費潛力，而傳統網絡的傳輸設備與數據網絡化設備相互間邊界逐漸模糊化，以PTN為基礎的5G傳輸網建設發展，應適應于現存傳輸網絡基本架構，逐漸向著5G網絡化時代進行部署及建設發展，才能夠更好地為5G信息化時代到來提早做好技術方面的相關準備。

[參考文獻]

[1]呂暢.關于5G移動通信傳輸網絡建設策略[J].數字通信世界，2018（4）：258-259.

[2]楊柳，李丹雪，王佳.5G時代傳輸網絡建設策略探討[J].中國信息化，2017（7）：517-519.

[3]李碩.5G時代的傳輸網絡建設策略分析[J].中國新通信，2017（20）：770-771.

[4]施云龍，聶丹丹.5G時代傳輸網絡建設策略探討[J].中國新通信，2017（15）：147-148.

[5]何世東，劉平，劉劍.5G時代傳輸網絡建設策略研究[J].數字通信世界，2018（5）：472-473.

[6]林凌，何入海.5G時代傳輸網絡建設的相關研究[J].中國新通信，2018（8）：300-301.

Analysis on the construction strategy of 5G communication transmission network

Yang Wenbo

（Wuhan Branch of China Mobile Communication Group Hubei Co.， Ltd.， Wuhan 430022， China）

Abstract：This paper mainly summarizes and analyzes the transmission network construction strategy of 5G communication， hoping to provide valuable reference or basis for the in-depth study of this subject by relevant experts and scholars.

Key words：5G; communication; transmission network; construction strategy