淺談5G傳輸組網的相關技術問題

王佳銳

廣東南方通信建設有限公司 廣東深圳 518000

5G大帶寬的應用需求很多，例如汽車自動駕駛功能、VR/AR高清視頻、高清視頻監控等等，這對傳輸網絡的帶寬提出了更高的要求。5G時代，傳輸設備提供10GE端口與基站對接，接入層采用50GE至100GE組環，匯聚層采用200GE至400GE組環，核心網采用N＊400GE組環。在保證使用效果的同時，強化對網絡資源的合理分配與調整，更加有效降低運營成本。

1 5G傳輸網結構

5G技術將適用于移動互聯網和物聯網等多種應用場景（eMBB、mMTC等），已經成為信息通信領域高度關注的熱點技術之一，5G強大的連接能力可以實現從消費到生產的全環節、從人到物的全場景覆蓋，快速促進互聯網、物聯網與各行各業的深度融合，并將催生最大的應用之—“萬物互聯”。相對于以往的通信技術提升了百倍及以上的量級，端到端同步精度需達到100ns量級，時延要求則達到ms量級或更低，5G的應用所帶來的不僅是網速的提升，還會將無線通信應用到更多的地方，讓許多之前停留在理論階段或者某些因為條件限制而剛起步的科技得到廣泛的應用，5G技術的這些新性能推動面向5G承載的光纖傳輸網迎來新一輪發展契機，同時，對于移動回傳、移動前傳等傳輸網絡提出諸多挑戰性需求[1]。

2 5G傳輸網絡組網技術

2.1 前傳組網技術

光纖直驅技術。光纖直驅技術的最大優點在于可以快速實現部署，可以實現線路簡化，網速快，延時低等優勢，光纖直驅技術通過使用大量的光纖進行點點連接，或者點鏈連接，在組網過程中無需用到傳輸設備，簡單便捷。但是光纖直驅技術缺點也非常明顯，由于大量用到了光纖資源，隨著5G基站的密度不斷增加，光纖資源的消耗量也是非常龐大的，在5G基站布置過多的時候，還容易出現光纖資源不足的問題。而且光纖直驅模式中確保了可以供管理的OAM和網絡保護功能，對后期的維護增加了不少成本[2]。

2.2 5G傳輸網低時延技術

超低時延的5G業務對傳輸網提出苛刻的要求。毋庸置疑，基于ROADM的光層一跳直達是實現超低時延的最佳首選，但是只適用于波長級的大顆粒度傳輸與交換。而對于波長級別以下的中小顆粒度，如1G/2.5G/10G/25G等，主要還是通過優化OTN映射、封裝效率來降低時延。通過光層ROADM設備，免去了中間非必要的光電轉換，實現網絡節點之間的光層直通，達到更優方式降低時延。

伴隨著ROADM技術的不斷演進，新一代ROADM技術將向著更高維度、簡化運維的方向發展，基于MCS技術的WSS由于分光比太大，需要采用光放大器陣列進行補償，其未來演進受到限制，尤其是難以向更高維度發展。MxNWSS技術是一個重要的發展方向，隨著時延要求越來越高，未來在某些時延極其苛刻場景下，針對特定場景需求進行優化，超低時延的OTN設備單節點時延可以達到1us量級。具體可以通過以下3個思路對現有產品進行優化：針對特定場景，優化封裝時隙；簡化映射封裝路線；簡化ODU映射復用路徑[3]。

2.3 5G傳輸網超高靈活調度技術

5G時代，能夠靈活調配網絡資源應對突發流量是5G網絡關鍵特征要求。對于網絡的靈活帶寬特性，依據承載硬件系統的邏輯管道容量與傳輸業務大小的匹配度，分為兩種情況：

（1）邏輯管道大于傳輸業務顆粒度，則單個邏輯管道承載多顆粒度業務，通過ODU?ex技術實現傳輸帶寬靈活配置和調整，以提高傳輸效率。邏輯管道小于傳輸業務顆粒度，則需要考慮多端口綁定及帶寬分配，如FlexO技術。

（2）對于網絡端到端的管理和控制，進行高效的網絡部署和靈活的資源動態分配，完成業務快速發放，則需要利用軟件定義網絡（SDN）等新型集中式智能管控技術來實現。

（3）傳統ODUk按照一定標準容量大小進行封裝，受到容量標準的限制，容易出現某些較小顆粒的業務不得不用更大的標準管道容量進行封裝，造成網絡資源浪費。ODU?ex，即靈活速率的ODU，能夠靈活調整通道帶寬，調整范圍為1.25G-100G。

其中最主要和最有價值的用例是BoD（BandwithonDemand即帶寬隨需發放）：TSDN控制器掌控全網設備信息，客戶通過終端預訂帶寬服務，而且在后臺對網絡資源進行自動調配，業務的速度轉發得以實現。這種服務可以提升網絡資源利用率和客戶帶寬體驗，很好地滿足企業云專線和云數據中心互聯提出的動態按需大帶寬的需求。TSDN還可以配合OTN時延測量技術，實現進行最短時延路徑的管理、保護、尋找、規劃等操作，并全網時延信息可視化。

3 結語

5G將形成一個全球統一融合的通信標準，5G網絡對傳輸網綜合性能提出更具嚴格的需求，傳送網絡性能不僅要具備高效的動態按需切分應用的能力，還需要與無線網絡及上層的IP協同起來，實現協同和跨域跨層的帶寬，實現端到端的數據服務參數要求，以滿足不同業務的帶寬不同傳輸承載要求。對5G傳輸應用進行技術和指標優化、引入硅光新技術等方式實現成本大幅度降低，而5G傳輸對于新型傳輸設備的大量需求也將為這些技術的實現提供可能[4]。