試論5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

宮 平

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試論5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

宮 平

廣東省電信工程有限公司，廣東 東莞 523077

第五代通信系統(tǒng)是現(xiàn)階段最新的移動(dòng)通信技術(shù)手段。但是由于種種原因，我國的信息技術(shù)還處于探索階段，很多技術(shù)問題還無法滿足人們的使用需求。基于此，圍繞5G通信傳輸?shù)慕ㄔO(shè)進(jìn)行了探討。

5G通信；通信傳輸；傳輸網(wǎng)絡(luò)

1 PTN 運(yùn)營商傳輸?shù)默F(xiàn)狀

OTN（Optical Transport Network，光傳送網(wǎng)）和PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）是當(dāng)下PTN 運(yùn)營商重點(diǎn)建設(shè)的傳輸設(shè)備之一；SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）和DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波復(fù)用）是傳輸過程中保存數(shù)據(jù)的主要設(shè)備。其中OTN和PTN將所有的LTE業(yè)務(wù)承載下來。中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和IP承載網(wǎng)的眾多數(shù)據(jù)由OTN、SDH、DWDM承載。在全國范圍內(nèi)的一級(jí)干線、省內(nèi)的二級(jí)干線以及本地網(wǎng)的傳輸設(shè)備中都廣泛分布著網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，其中本地網(wǎng)的傳輸設(shè)備包括城域的骨干層、核心層、接入層以及匯聚層等[1]。

2 PTN 運(yùn)營商傳輸設(shè)備的發(fā)展歷程

總體來說，PTN運(yùn)營商的傳輸技術(shù)起步于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，準(zhǔn)同步數(shù)字系列），在端對(duì)端SDH之后逐漸發(fā)展成為PTN。在PDH 發(fā)展到SDH的過程中，外時(shí)鐘技術(shù)等被不斷引進(jìn)，有力地促進(jìn)了數(shù)據(jù)承載帶寬的顯著提高。由于TDM（Time Division Multiplexing，時(shí)分復(fù)用）業(yè)務(wù)主要由SDH承載，便需要通過多級(jí)的重復(fù)使用來提高帶寬，并且需要對(duì)電路進(jìn)行人工配置，因此使其在具體的成本效益、操作的靈活性以及相關(guān)的適配能力等方面面臨的局限性往往比較大。尤其是在出現(xiàn)可變比特率業(yè)務(wù)之后，SDH便難以與運(yùn)營商的實(shí)際需要相適應(yīng)。

同時(shí)，PTN主要是在SDH的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能夠與多種業(yè)務(wù)適配，且適配業(yè)務(wù)的能力普遍比較高。PTN可以極大地滿足廣大運(yùn)營商發(fā)展的實(shí)際需要，從而有利于彌補(bǔ)SDH本身的缺陷與不足。另外，PTN采用了IETF（The Internet Engineering Task Force，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）中的關(guān)鍵技術(shù)，即便是三層靜態(tài)路由也能夠完全支持，具備尋找網(wǎng)址的重要功能，在網(wǎng)路的組建方面所采用的結(jié)構(gòu)具有一定的層次性[2]。

3 5G時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

以前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)所采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常是層次化的。為更好地適應(yīng)和滿足現(xiàn)代IP化趨勢(shì)的需求，現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在逐漸朝著扁平化的方向發(fā)展，如發(fā)展比較好的LTE網(wǎng)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在逐漸朝著無線空口技術(shù)的改進(jìn)以及無線承載帶寬提高的方向快速發(fā)展，但是現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)能否互相適應(yīng)逐漸成為新的問題。同時(shí)，通過比較兩種傳輸設(shè)備，對(duì)諸多因素進(jìn)行綜合考慮，如維護(hù)的成本和網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展等，扁平化方向是PTN發(fā)展的主要趨勢(shì)，且扁平化的網(wǎng)絡(luò)對(duì)于運(yùn)營商來說好處眾多。

一方面，極大地降低運(yùn)行和維護(hù)的成本，減少對(duì)光纖的使用。對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的優(yōu)化，有助于網(wǎng)絡(luò)扁平化的實(shí)現(xiàn)，且光纖資源的使用較之前也會(huì)有所降低。現(xiàn)如今，運(yùn)營商在光線路等方面的投資巨大，并且相對(duì)緊張的光纜資源和困難的管線施工已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了工程建設(shè)的順利進(jìn)行，使其質(zhì)量得不到保障。另一方面，可以極大地降低對(duì)設(shè)備廠家的依賴程度。

此外，優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，減少網(wǎng)絡(luò)層次，不僅需要統(tǒng)籌規(guī)劃，還需要依次由下往上慢慢進(jìn)行。首先需要將OTN本身帶寬高、可承載顆粒大的顯著優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，事先將網(wǎng)絡(luò)格局布置好，擴(kuò)展其導(dǎo)波建設(shè)的容量。待網(wǎng)絡(luò)布局完成后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)本身所提供的能力，逐漸轉(zhuǎn)移工作重點(diǎn)，使其能夠轉(zhuǎn)移到優(yōu)化PTN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來。簡(jiǎn)而言之，優(yōu)化PTN 內(nèi)容在一定程度上可以減少網(wǎng)絡(luò)層次，對(duì)提高其網(wǎng)絡(luò)帶寬也具有至關(guān)重要的作用。

3.2 與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的革新

在重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)層次的過程中需要升級(jí)PTN設(shè)備的功能建設(shè)。骨干網(wǎng)層所采用的是MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換），確保本地網(wǎng)的設(shè)備能夠具備尋找三層動(dòng)態(tài)網(wǎng)址的功能。

（1）MPLS功能只適用于骨干網(wǎng)層，骨干以下的網(wǎng)層都停用該功能。MPLS在一定程度上可以為骨干網(wǎng)層中的IP傳輸質(zhì)量提供保障，實(shí)現(xiàn)無線向有線連接的轉(zhuǎn)變。確保相關(guān)運(yùn)營商在使用IETF的過程中尋找到與技術(shù)相配的適應(yīng)場(chǎng)景，并在公司LTF本身業(yè)務(wù)特性的基礎(chǔ)上，對(duì)LPS帶寬進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)置，在確保其帶寬配置相對(duì)比較高的基礎(chǔ)上，穩(wěn)定骨干網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)備[3]。

（2）完成城域網(wǎng)設(shè)備的二轉(zhuǎn)三功能的科學(xué)建設(shè)，使其能夠?yàn)槿龑觿?dòng)態(tài)提供必要的路由技術(shù)支撐。盡管現(xiàn)有運(yùn)營商的PTN設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)三層功能的支持，但是實(shí)際上在本地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)還只能支持二層功能。進(jìn)行二轉(zhuǎn)三功能的建設(shè)，從功能角度上講這并不是PTN三層靜態(tài)路由功能的簡(jiǎn)單開啟，仍然需要優(yōu)化和升級(jí)PTN 設(shè)備的功能，還要確保其能夠?yàn)閯?dòng)態(tài)路由協(xié)議提供強(qiáng)有力的支持，如RIP（Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議）、BGP（Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）等。

3.3 對(duì)城域網(wǎng)的PTN 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行必要的完善，并提供重要的QoS保證

在保證骨干網(wǎng)QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）順利實(shí)施的過程中，需要對(duì)本地網(wǎng)的PTN 同步實(shí)施QoS網(wǎng)絡(luò)保障。唯有此，才能徹底為網(wǎng)絡(luò)端到端的QoS提供充足的保障。本地網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的配置主要跟隨LTE的站點(diǎn)位置，數(shù)量龐大，并且站點(diǎn)在后期還會(huì)隨著第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的廣泛使用而有所擴(kuò)大，會(huì)逐漸朝著密集化的方向發(fā)展。因此，為確保減少各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)開銷，實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用，便需要將IP和QoS技術(shù)的使用場(chǎng)景有機(jī)結(jié)合起來，這在一定程度上有助于DiffServ技術(shù)的完美實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

為滿足5G時(shí)代下網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)的需求，需要對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，使其能夠緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐。本文從幾個(gè)方面對(duì)目前PTN 運(yùn)營商傳輸?shù)默F(xiàn)狀以及具體的發(fā)展歷程進(jìn)行了科學(xué)有效的分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)PTN 傳輸網(wǎng)在建設(shè)成本、目標(biāo)網(wǎng)的不斷演進(jìn)以及分擔(dān)負(fù)荷動(dòng)態(tài)等方面的局限做了重點(diǎn)分析，最后從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、技術(shù)的革新、城域網(wǎng)PTN 網(wǎng)絡(luò)的完善等方面提出了5G 時(shí)代下建設(shè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的重要策略。

[1]李平，王雪，于大吉.5G 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案及運(yùn)營思路探討[J].移動(dòng)通信，2016，40（19）：63.

[2]何強(qiáng).5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)分析[J].中國新通信，2016（17）：8.

[3]丁濤.5G 時(shí)代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略探討[J].移動(dòng)通信，2016，40（15）：14.

On the Construction Strategy of 5G Communication Transmission Network

Gong Ping

Guangdong Telecom Engineering Co., Ltd., Guangdong Dongguan 523077

The fifth generation communication system is currently a new mobile communication technology. But due to various reasons, China’s information technology is still in the exploratory stage, so many aspects of the problem are unable to meet people’s needs. This article focuses on the construction of 5G communication.

5G communication; communication transmission; transmission construction

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1009-6434（2017）02-0007-02