5G傳送網(wǎng)規(guī)劃方案

文/陳韜

當(dāng)下正處于5G試點(diǎn)階段，5G的標(biāo)準(zhǔn)基本上已經(jīng)完善，第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的部署迫在眉睫。國(guó)際電信聯(lián)盟針對(duì)5G技術(shù)提出了三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，分別是高可靠性低時(shí)延、增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬以及海量大規(guī)模連接。為滿足國(guó)際電信聯(lián)盟提出的這三個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，傳送網(wǎng)也要做出適當(dāng)?shù)囊?guī)劃，以最大的性價(jià)比滿足5G要求。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在2020年之前是5G部署的初期，這段時(shí)間主要是以滿足增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬這個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景為主要的目標(biāo)。傳送網(wǎng)在針對(duì)5G業(yè)務(wù)部署時(shí)需要在現(xiàn)有4G傳送網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，對(duì)帶寬進(jìn)行進(jìn)一步的拓寬。

在2020年之后，到達(dá)5G部署的中后期時(shí)，5G部署的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向了高可靠性低時(shí)延這一需求。在5G的標(biāo)準(zhǔn)中提到了萬(wàn)物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)，為滿足這一標(biāo)準(zhǔn)，就必然要做到低時(shí)延的要求，對(duì)所連接設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的操作提高安全可靠性。如車聯(lián)網(wǎng)中的智能駕駛，在高速駕駛中留給網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的時(shí)間必須被限制在1ms內(nèi)。

1 5G技術(shù)對(duì)傳送網(wǎng)提出的要求

針對(duì)國(guó)際電信聯(lián)盟提出的大帶寬、低時(shí)延和多接入的幾種應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了如下幾點(diǎn)要求：

1.1 承載超寬帶數(shù)據(jù)

5G標(biāo)準(zhǔn)中提出的三個(gè)典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景給5G網(wǎng)絡(luò)提出了很大的帶寬要求，5G網(wǎng)絡(luò)在部署過(guò)程中必然要具有超寬帶的頻譜資源。為滿足這一要求，傳送網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)過(guò)程中必然要具備承載超寬帶數(shù)據(jù)的能力。因此在傳送網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中必須保證傳送網(wǎng)能承載主超寬帶的數(shù)據(jù)。

1.2 超低時(shí)延

針對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)中的萬(wàn)物互聯(lián)業(yè)務(wù)，像智能駕駛等需要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控的，對(duì)時(shí)延的要求有很高的要求，為了滿足這種低時(shí)延業(yè)務(wù)的需求，在5G部署中后期，傳送網(wǎng)絡(luò)必須達(dá)到1ms時(shí)延以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。傳送網(wǎng)建設(shè)中也應(yīng)配合5G的低時(shí)延需求，從用戶的移動(dòng)終端到服務(wù)器控制方都應(yīng)該采取措施降低傳送網(wǎng)中的時(shí)延。

圖1：傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.3 高靈活性

不像4G網(wǎng)絡(luò)中基站的部署是以小區(qū)為中心，在5G部署過(guò)程中，基站是以用戶的移動(dòng)終端為中心。因此在5G網(wǎng)絡(luò)中，基站的數(shù)目大大增加，為了達(dá)到基站覆蓋傳輸更優(yōu)，就必須做到傳送網(wǎng)絡(luò)的高靈活性，對(duì)多個(gè)基站進(jìn)行協(xié)同操作。

2 5G傳送網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)劃

5G傳送網(wǎng)的傳輸過(guò)程可以分為前傳、中傳和回傳，具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖1所示。

2.1 前傳組網(wǎng)技術(shù)

5G傳送網(wǎng)前傳網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)行組網(wǎng)技術(shù)最主要的有三種，分別是光纖直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)、無(wú)源WDM技術(shù)和OTN技術(shù)。

光纖直驅(qū)這種前傳組網(wǎng)技術(shù)不需要用到連接設(shè)備，可以直接做到P2P模式的傳輸。這種方式傳輸時(shí)延低并且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以在5G部署初期大規(guī)模使用。但是這種組網(wǎng)方式需要大量的光纖資源作為部署基礎(chǔ)。

無(wú)源WDM技術(shù)采用了波分復(fù)用技術(shù)，將多個(gè)波長(zhǎng)集合到一個(gè)光纖上傳輸，因此和光纖直驅(qū)技術(shù)相比大大的降低了光纖的使用量。但是需要增加接口，同樣的也提升了成本。

OTN技術(shù)結(jié)合了光纖直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)和無(wú)源WDM技術(shù)，可以滿足高帶寬、業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換靈活等優(yōu)點(diǎn)，但是和上面兩種技術(shù)相比，成本進(jìn)一步提升，且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度也比較高。

2.1 回傳組網(wǎng)技術(shù)

根據(jù)5G標(biāo)準(zhǔn)，回傳組網(wǎng)有三種方案。

首先是SPN方案，SPN方案從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及業(yè)務(wù)層三個(gè)方向進(jìn)行組網(wǎng)。物理層引入了大帶寬接口組網(wǎng)和DWDM技術(shù)；數(shù)據(jù)鏈路層采用了時(shí)隙分化技術(shù)，進(jìn)而通過(guò)時(shí)隙交叉完成業(yè)務(wù)的捆綁，大大提升組網(wǎng)的可行性。業(yè)務(wù)層通過(guò)SDN和SR結(jié)合，大大提高了業(yè)務(wù)調(diào)度的靈活性。

然后是L3 OTN技術(shù)，在OTN的基礎(chǔ)上引入了L3的功能，大大增強(qiáng)了傳送網(wǎng)的承載能力。

最后是端到端的路由方案。通過(guò)在接入層和匯聚層引入路由器組網(wǎng)技術(shù)，大大的降低了傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)的運(yùn)行維護(hù)，從而降低了運(yùn)維成本。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了5G部署不同時(shí)期的規(guī)劃目標(biāo)，之后闡述了5G的典型場(chǎng)景對(duì)傳送網(wǎng)提出的幾點(diǎn)要求，最后給出了5G傳送網(wǎng)的兩種規(guī)劃方案。在5G傳送網(wǎng)部署之前，應(yīng)該根據(jù)5G傳送網(wǎng)各種組網(wǎng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)以及5G傳送網(wǎng)部署的環(huán)境進(jìn)行提前規(guī)劃，做到在滿足5G需求的同時(shí)降低傳送網(wǎng)建設(shè)的成本。