基于5G通信傳輸網絡的建設對策分析

莫海娜

（廣西通信規劃設計咨詢有限公司，廣西 南寧 530007）

0 引 言

目前，通信傳輸網絡的開放程度并不高，主要是因為移動網絡仍在使用同步數字系列的光傳輸，偏重網絡的服務質量，而且傳輸網絡的結構主體是縱向型的結構，這些都增加了通信網絡建設所需要的時間，同時也提高了后期的維護以及升級成本，最終導致了用戶的使用成本增加，并不能很好地滿足用戶的需求。因此，想要更快更好地建設5G通信傳輸網絡，就需要分析研究無線接入網IP化以及分組傳送網這兩項技術，并給出相應的建設策略。

1 5G技術的建設重難點

在移動通信系統的發展中，經歷從第一代到第五代的輝煌歷程，更新換代的速度非常快，給人們的日常生活與工作創造了極大的便利。在這個過程中，形成了多種無線制式的復雜情況，多類接入技術長期共存與發展。在同一個運營商體系內，同時擁有著WLAN網絡和5G/4G/3G/2G等多種不同制式網絡，且這種狀況還會一直持續。在網絡運營商運行期間，要采取科學的措施，對多張不同制式的網絡進行維護，有效提升核心競爭力，實現節能減排，控制運維成本，這個目標是運營商當前需要解決的重點問題。在未來的發展中，移動物聯網和互聯網業務將是通信發展的關鍵動力。在發展中，如何高效的監管多接入網絡，還要滿足5G的應用場景，將成為運營商的重大研究課題[1-2]。

目前，5G網絡全面云化使功能變得越來越靈活，同時也產生了一系列的技術難題。第一，在網絡虛擬化中，使得后期升級與跨層故障定位變得更加復雜；第二，由于引進了邊緣計算，導致網元數量逐倍增加，給項目的建設與維護帶來一定的挑戰；第三，微服務化，由于用戶對定制業務提出了更高的需求，這就給相關業務人提出了更高的要求。

2 IPRAN與PTN兩種傳輸技術特征及優缺點分析

2.1 特征分析

2.1.1 IPRAN的特征

IPRAN技術的基礎是IP/MPLS協議和一些關鍵技術，面向的對象主要是移動業務的承載和二三層通道類業務承載，以省為單位，依托CN2骨干層組成的端到端的業務承載網絡，中文名是無線接入網IP化，其中IP指的是互聯協議。這項技術的主要標準是基于Internet工程的任務組，由多協議標簽交換的工作組發布請求評論信息文檔。相較于傳統的通信傳輸技術，IPRAN技術的優勢十分明顯，其特征主要包括：網絡擴展性高，能夠滿足多種需求以及提供較高的寬帶；能夠同時承載多項業務以及多個進程；業務配置的靈活性高，安全性和可靠性較強。

2.1.2 PTN的特征

目前，通信網絡的運營商們主要是利用PTN來實現長期演進網絡承載。MPLS-TP技術的基礎是連接分組交換，這項技術的數據傳輸性能強而且相對可靠和安全，通過設立MPLS標簽可以代替路徑并節省MPLS的信用命令以及繁瑣IP功能，而其能夠為網絡QoS提供保障，為了提高網絡運行綜合質量，可以在PTN中應用MPLS-TP技術。MPLS技術可以良好地承載各項業務，也能夠運行在各種業務層間，而且能夠獨立存在于控制層與用戶之間。

2.2 優缺點分析

2.2.1 IPRAN的優缺點分析

優點：IP總體構架相同，能夠提供較為豐富的網絡資源給移動寬帶，能夠自動進行業務調整，完善了組網的運行，業務通道的配置率也處于較高的水平，能夠使移動業務的總體承載量得到提升，而且由于其針對性較強，可以為不同的業務提供相對應的保障；此外，它還能對現有的移動網絡進行承載，并掌控網絡資源，進而實行協調分配，優化了網絡的總體運行能力。

缺點：和PTN技術相比，不難看出IP RAN技術的網絡自愈保護層較為薄弱，而且在經過技術測試以及有關試驗后可以知道，IPRAN技術的移動業務并不能滿足各項測試標準以及實際的需求；此外，由于IPRAN技術的配置較為靈活，因此維護的任務量較大而且成本也相對較高，在檢測故障的時候步驟也較為繁瑣，建設的成本也不低，初期所需要的建設資金較多。

2.2.2 PTN的優缺點分析

優點具體如下。首先，PTN能夠快速鋪設網絡，商業能力相對較強；在成本的方面，PTN技術也是占據優勢的，其運行和維護的成本相對較低，日常的維護檢修比較簡單，而且運行管理較為平滑，同時由于技術較為成熟，PTN設備的購入成本也比較低，更適合商業用途。其次，PTN還能與SDH實現互聯互通，進一步降低了建設所需要的成本，保護了現網投資。在經過實驗室以及外場測試以后，PTN技術所展現的承載能力都能夠滿足實際的需求以及相關技術標準。在網絡安全方面，PTN的保護能力也屬于較強水平，能夠依靠自身完備的保護機制來維護和管理網絡，進而確保網絡自身的安全以及保障網絡總體質量，能夠滿足用戶對于網絡安全方面的需求。最后，PTN產業鏈已經趨于成熟，存在明確的入網流程，而且總技術要求也已經進入了送審報批的階段，其國際化的標準也已經定下。

缺點具體如下。IETF、MEF和ITU-T都不存在關于業務實現的規定和標準，而且技術MAC和QinQ等之間的互聯互通也是比較難以實現的，有關的保護機制也還未能夠完善。IETE和ITU-T對于PTN的保護機制的意見并不統一，而PTN的保護機制也只有1：1保護以及1+1的備份保護，PTN這方面則要落后于MSTP。在對Wrapping和Steering的長時間保護倒換時，很容易發生丟包的事件，導致其保護功能完全不符合要求，在進行大數據傳輸的時候往往會傳輸不完整，不能滿足用戶對于大數據傳輸的需求。目前，PTN內以同步數字體系內部基于ASON/MSTP的網絡和現行主流網絡之間的同步方面存在問題，并不能實現兼容。雖然PTN設備的購入成本低廉，但是其仍然處于商業化的初級階段，因此其本身的可靠性和技術成熟等方面仍然需要進一步確認。分組的承載網，在分子網絡中TDM業務的傳輸過程中也存在分組包亂序以及分組丟失等情況，嚴重影響用戶的體驗。

3 建設策略研究

3.1 建設前傳網絡

前傳網絡的建設有兩種方式，分別是借助無源波分復用以及有源波分復用這兩種。而無源的方式更加適合5G網絡的建設標準以及需求，所以其WDM方案便成為了建設的首選方案。無源方式中的WDM方案能夠使用較為便捷的傳輸形式來降低運輸成本，尤其是對于接入側面的成本，能夠使接入側面的性能得到提高，優勢比較突出。此外，由于WDM方案中的網絡連接比較集中，所以能夠十分便捷的進行網絡維護。

3.2 建設中傳/回傳網絡

在5G通信傳輸網絡的建設過程中，組網以及寬帶都要求要求比較高的靈活性，所以二者都采用了同樣的承載方式。而在實際的網絡架構中，包括了骨干層、匯聚層以及接入層等多個層次。為了保證網絡總體質量，需要對網絡架構進行優化，而且光傳送網網絡可以通過多協議來和以太網實現流量監控交換，來滿足5G通信傳輸網絡的承載要求，確保網絡建設的質量達標。

3.3 網絡結構優化

5G和4G的區別不僅是停留在數字意義上的多1。和4G相比，5G技術下的網絡傳輸速率更快而且網絡寬帶的上限也會提高很多，用戶在網絡中瀏覽信息的時候速度會更快，而且網絡的穩定性也會有所提高。通過5G通信傳輸網絡，還可以實現大規模機器之間的信息交換。

早期的移動通信網絡因為要迎合IP化趨勢，在結構上選用了層次化的方案，而隨后的網絡架構爺朝著扁平化的方向發展。目前可以知道的是，5G通信傳輸網絡的主流發展方向是PTN技術，而這項技術又是朝著扁平化的方向發展。PTN技術的扁平化發展優勢如下。

（1）運營商可以根據對設備廠家的依賴來將各個地區之間納入監控，進而進行集中管理，提高運營商對5G網絡的掌控力。

（2）PTN技術的扁平化發展，使得光纖的利用率有所上升，減少了光纖的部署，從而降低在建設以及后期維護時所需的成本。同時，扁平化發展可以優化網絡節點，進而減少機房的數量，降低了建設成本。

（3）對當前的網絡進行優化，扁平化的發展不僅能夠有效提高網絡帶寬，而且還能縮減網絡之間的層次化架構。

3.4 堅持以MPLS為骨干

在建設5G傳輸網絡的過程中，要求重新規劃網絡層次，要優化或者改造PTN設備。在這一過程中，為了保證骨干網絡的IP傳輸質量能夠有所提升，需要保留骨干層中的MPLS，以下的部分則要停用。為了提高骨干網絡的穩定性和可靠性，需要結合LTE技術的優勢，將LSP帶寬做到科學合理，同時提高其配置，并加大網絡技術的研發力度。根據實際的要求提供不同的配置，做到因地制宜。此外，還應全面升級城域網絡中的PTN設備，使其能夠支持RIP、BGP、SOPF等多種路由協議。為了成為移動網絡的首選承載技術，MPLS應該面向連接業務，同時部署在移動的回傳網絡上。而對于IP化的新基站，則要根據實際的需求和標準部署L2VPN或者L3VPN，保證通信網絡的靈活性并做好LTE的規劃以及部署工作。

3.5 注重5G云化的數據中心建設

5G時代的高網速以及高寬帶都表明了網絡上的數據量將會遠超于以往任何時代，所以如果使用傳統的實體數據儲存站，那么建設成本將會十分高昂，所以在建設5G網絡的時候也需要建設一個云數據中心，而這也將成為5G通信傳輸網絡的關鍵部分。這個云數據中心要能夠實現長距離交互，而且需要非常高的可靠性和穩定性，這樣才能夠保證其能夠滿足數據儲存的功能。

4 結 論

隨著時代的不斷發展，5G通信傳輸網絡的出現以及普及是社會的必然選擇，同時其也是通信行業目前發展的主流方向。為了5G通信傳輸網絡能夠更快更好地建成，需要各個部門的協調工作以及領先企業的技術研發，對網絡架構以及網絡設備進行全面優化，確保5G通信傳輸網絡的可靠和穩定運行，進而滿足人們日漸增加的要求以及生活生產中的需要。