5G通信傳輸網絡建設需求及傳輸網絡建設策略

劉 波，王迎輝

（吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130012)

0 引 言

由于科學技術的進步，移動通信技術得到了快速發展。目前，4G網絡在傳輸過程中存在傳輸速度慢、網絡質量差以及無法流暢觀看視頻等問題，使得人們對優質網絡的要求格外迫切。無論是工作還是生活，都急需傳輸速度快及信號穩定的優質網絡，一定程度上促進了5G網絡的出現。隨著5G時代的到來，人們將享受更加優質的上網體驗。

1 5G通信傳輸網絡的含義

5G移動通信也叫第5代蜂窩移動通信，特點是節約能源、節省時間、高速率、低成本、擴大系統容量以及連接大規模設備等。5G移動通信在傳輸速度上要比4G快許多，如一部完整的超高清畫質電影，在5G網絡下只需1 s就能下載完成，大大縮短了等待時長，改善了用戶體驗[1]。5G通信傳輸網絡技術與4G通信傳輸網絡技術相比，不但提高了信息獲取效率，而且接收信息和發送信息的時間明顯縮短，真正實現了信息的即時性。對用戶而言，使用體驗也更加良好，符合社會發展的需求。因此，研究和建設5G移動通信傳輸網絡具有非常重要的意義。

2 5G通信技術傳輸設備背景

移動通信技術傳輸設備是移動通信不可或缺的部分，是移動網絡的載體。如果沒有傳輸設備，移動通信將失去價值。所以，要高度重視傳輸設備的質量和水平，并不斷進行提升，更好地促進移動通信技術的推廣和發展。

2.1 輕巧個性化

通信技術的進步離不開科學技術的發展，也離不開人們日益增長的需求。比如，人們希望通信設備方便攜帶，于是有了體積較小、方便攜帶的通信設備。通信傳輸設備的進步，滿足人們對產品高性能的要求，體現了科技的進步與發展。通過新技術可以使傳輸設備更加輕巧，實現個性化，滿足人們的多樣化需求。通信技術的發展不僅帶動了生產力的發展，也一定程度上減少了能源的損耗[2]。

2.2 功能齊全，信號穩定

一部分用戶對產品現有功能有新的要求，為滿足這些用戶的需求，需對設備進行升級優化。在滿足用戶對產品功能需求的情況下，優質的信號傳輸功能十分必要。目前，通信技術傳輸設備具有的功能涉及人們生活的方方面面，信號傳輸能力非常強大。在未來，現有的傳輸設備會衍生出更加高端、功能更加全面的信號傳輸設備，信號不易受到各種因素的干擾，保證傳輸設備在該區域穩定使用。新的信號傳輸設備不但能給用戶帶來優質體驗，還可以充分利用網絡資源，避免產生由設備故障導致浪費網絡資源的情況[3]。此外，可以合并多種網絡線路，幫助運營商降低成本，提高效率。

2.3 一體化網絡傳輸

一體化網絡傳輸就是通過同一種系統整合傳輸速度一致的單體，并有效控制這些傳輸設備。一體化網絡傳輸設備的優勢特征比較明顯，最突出的特點是將單體傳輸設備融合為一個高效的控制系統，而不是將單體傳輸設備簡單組合起來。傳輸設備一體化既可以充分利用單體傳輸設備，也可以對設備進行系統管理，大幅度提高網絡傳輸速度。實際使用中，一體化設備一般會進行設備備份。備份主要是為了處理和分析數據，統一管理網絡傳輸數據[4]。在工作中應用一體化設備不但可以提高效率，還可以充分利用資源，避免造成資源浪費。

2.4 多方向發展

網絡傳輸技術的提升以及設備功能和質量的完善，一定程度上得益于電子行業的發展。隨著市場需求的變化，網絡傳輸設備的發展走向多元化。目前，網絡傳輸設備得到了較好發展，可以即時傳送和接收數據，且設備性能比較穩定，多媒體化的應用也簡單可靠，只需一臺通信傳輸設備就可以控制多種網絡，傳輸速率高效快速的同時有效控制了成本[5]。

3 5G通信傳輸網絡建設的主要需求

3.1 帶寬傳輸必須高于4G

5G通信傳輸網絡的建設對寬帶的要求更高，頻段要比傳統高一些，頻譜也更寬一些。與LTE相比，10倍的寬帶才可以滿足5G通信傳輸網絡一部分局域網的建設，因此5G基站的建設對區域網絡的數量和規模要求較高。建設一個大型的區域網絡，5G網絡基站至少需要建設12 000個小型區域網絡，網絡中心的寬帶在運營初期必須超過6 Tb/s，成熟階段至少需達到17 Tb/s，才能滿足5G通信的傳輸承載要求，確保5G網絡的正式推廣和運行[6]。

3.2 降低時延

通過3GPP標準大致可知，5G網絡的時延需求要滿足一定的指標和規定。移動終端-CU（eMBB）中規定時延的標準時長為4 ms，移動終端-CU（uRLLC）中規定的標準時長為0.5 ms。要想降低時延，必須優化調整5G傳輸網絡的組建方式，確保5G通信質量和水平[7]。因此，5G網絡應最大程度降低時延時長，加快信息傳播速度，提高網絡速率，確保消費者良好的體驗感受。

3.3 組網靈活

5G通信傳輸網絡的靈活組網主要有兩方面要求：一是回傳網絡；二是中傳網絡。回傳網絡要求將建立5G通信傳輸網絡的CU、核心網絡以及鄰近的CU連接起來，連接方法根據實際選擇。如果采用人工方式連接配置，難度會很大，因為配置量巨大，成本會很高，且無法保證效果。中傳網絡中，在5G通信傳輸網絡初始階段，DU和CU間的關系比較穩定。但是，隨著CU部署的成熟，動態擴容和負載分擔能力也需要提高[8]。處于云化階段時，5G通信傳輸網絡中的DU和CU會產生變異，對應的關系會完全改變。對于這種一對多的關系要單獨配置，然后統一調度。

4 5G移動通信傳輸網絡建設策略

4.1 升級改造網絡結構

傳統的通信網絡結構有明顯的層次化，為滿足網絡結構的升級和優化，運營商針對網絡結構的設計向著扁平化發展研究。LTE網絡技術發展勢頭迅猛，移動通信部門重點研究無線承載業務及無線空口技術，優化提升業務質量和技術。網絡結構改造和升級過程中，應先將運維成本控制到最低，減少光纖資源的用量，這對網絡結構的扁平化發展具有重要作用。網絡結構改造升級過程中，要盡量縮減網絡層次[9]。這個過程需有序規劃，逐步完成。根據網絡格局做出對應布局，支持容量的擴展建設，并通過自身具備的能力調整工作重點，從而減少網絡結構的層次化，有效提高寬帶質量。

4.2 完善城域網的PTN網絡

有序改造骨干網QoS的過程中，要不斷完善城域網的PTN網絡，保障網絡端對端的QoS[10]。LTE站點數量龐大，站點會隨著5G網絡的演進進行相應的擴展，并向著密集化方向不斷發展。

想要盡可能控制并減少網絡開銷，充分利用網絡資源，結合QoS技術與IP等應用場景，促使Diff-Serv技術獲得了更廣泛的使用和發展。在改善城域網的PTN網絡建設中，要注意性能優化過程中的設備老舊問題[11]，確保改造過程中使用的設備可以達到新功能的要求。建設過程中，要做好對節點位置的分析，批量優化改造網絡設備，確保有效完善城域網，以加快5G通信傳輸網絡的建設，確保5G網絡順利普及。

4.3 確保寬帶和組網的靈活性

網絡部署過程中，寬帶及組網均是按照同一方案執行的。在實操過程中面臨的網絡層次是不同的，其中主要有接入層、骨干層以及匯聚層等。不但要改造網絡結構，還需確保OTN網絡以多種方式滿足5G通信傳輸網絡對傳輸承載的要求。例如，可利用以太網或多協議標簽實現流量監控[12]，促進5G通信網絡健康發展。

4.4 網絡結構向著扁平化發展

傳統的網絡結構具有層次化特點。隨著5G通信技術的推廣應用，通信傳輸網絡結構也要不斷完善。加強對5G通信網絡結構的研究，以便滿足目前網絡IP化發展的要求，由多層次化向扁平化發展。以LTE網絡為例，現階段LTE網絡是相對完善的通信傳輸網絡技術，且隨著對其相關領域的研究，網絡的無線承載能力持續提升，對空口技術的改造已初見成效。目前，通信傳輸網絡向著扁平化方向發展[13]。針對網絡結構存在的問題，研究人員要積極深入地展開研究，力求制定出切實有效的應對策略，保證5G通信傳輸網絡的質量。

在經濟不斷增長、網絡技術不斷進步的社會背景下，5G通信傳輸網絡的發展是大勢所趨。因此，運營商要加大相關的投入和研究，以用戶體驗為核心，不斷優化網絡結構，為用戶提供更優質的服務，加快5G通信技術的發展。

5 結 論

從目前5G通信技術的發展和研究來看，2020年我國將實現5G通信技術的正式使用和全面覆蓋。5G移動通信技術和4G移動通信技術相比，網絡速率更高，寬帶更寬，也更加穩定可靠，無線覆蓋更廣，傳輸延時更低。5G移動通信技術是未來網絡技術的發展趨勢，前景廣闊，必將在各個領域得到廣泛應用，因此應加大研究力度，確保5G更好地投入使用。