呂 暢

（華信咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310014）

1 5G網(wǎng)絡(luò)移動通信的概況

當(dāng)前的技術(shù)層面上，5G是在4G的基礎(chǔ)上通過技術(shù)轉(zhuǎn)化來提高4G的運(yùn)行效率以及一系列參數(shù)的提升而形成的。目前，世界各國都在研究 5G 網(wǎng)絡(luò)移動技術(shù)，我國各個運(yùn)營商的5G技術(shù)預(yù)計(jì)將確定于2020年官方發(fā)行，正式進(jìn)行普及[1]。與4G相比較，5G的技術(shù)不只是能夠?qū)⑿畔⒌奶崛⌒逝c接受與發(fā)送速度，而是應(yīng)用了更加領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)，讓消費(fèi)者在使用時可以直接感覺到信息傳送延時的變化。智能、自動化是目前科技發(fā)展的潮流所向，這也是5G網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù)將來的發(fā)展方向。在未來，5G的到來會極大地改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ睿萍既谌肷畹某潭葘⑹乔八从械摹?/p>

2 5G網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)的需求

2.1 帶寬方面的需求

5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，采用的是頻段更高，頻譜更寬的新空口技術(shù)，這使得5G網(wǎng)絡(luò)的基站對帶寬的要求大大升高了，與LTE相比，可達(dá)到其帶寬要求的10倍，另外，5G基站作為一個組成局域網(wǎng)的因子，其基站建設(shè)的數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)區(qū)域本身的規(guī)模有一定的關(guān)系。例如，要建立一個大型的城域網(wǎng)絡(luò)，5G基站的建設(shè)數(shù)量就需要達(dá)到12000個或以上，在帶寬收斂比指標(biāo)上，取6：1的比例為宜。這樣一個城域網(wǎng)絡(luò)中，處于核心區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求運(yùn)行初期需要達(dá)到6T以上，成熟期則需17T以上，可見5G網(wǎng)絡(luò)要正常運(yùn)行，對承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬有非常嚴(yán)格的要求。

2.2 時延方面的需求

在3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織所規(guī)定的5G時延的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)中，對移動終端-CU（eMBB）的時延規(guī)定在4ms，對移動終端-CU（uRLLC）的時延規(guī)定在0.5ms，對eV2X的時延規(guī)定在3-10ms，而對前傳時延，則要求在100us。而要達(dá)到降低時延的目的，就需要對網(wǎng)絡(luò)的組建方式進(jìn)行一定的改造和優(yōu)化。

2.3 組網(wǎng)靈活性需求

首先，在組網(wǎng)的靈活性方面，主要包括回傳網(wǎng)絡(luò)、中傳網(wǎng)絡(luò)兩方面，在回傳網(wǎng)絡(luò)方面，5G網(wǎng)絡(luò)的CU與核心層網(wǎng)絡(luò)及與其相鄰的CU之間都需要連接，這種情況下，如果采用人工方式進(jìn)行靜態(tài)連接配置，就面臨著非常大的配置量，且靈活性方面也達(dá)不到要求。

其次，對于中傳網(wǎng)絡(luò)來說，5G網(wǎng)絡(luò)部署初級階段，DU和CU的歸屬關(guān)系相對比較固定，通常是一一歸屬和固定的關(guān)系，而當(dāng)部署到CU的云化階段時，則需要具備冗余保護(hù)、動態(tài)擴(kuò)容、以及負(fù)載分擔(dān)的能力，這時，DU和CU的關(guān)系就由一對一轉(zhuǎn)變成了一對多，因此，需要單獨(dú)配置管理平面統(tǒng)一調(diào)度。

3 基于需求的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

3.1 前傳建設(shè)方案

關(guān)于前傳網(wǎng)絡(luò)，可適用的建設(shè)方案包括有源和無源WDM方案，而更適用于5G網(wǎng)絡(luò)的要求的，是無源方案中的DWDM方案，其主要優(yōu)勢是通過便捷的傳輸方式降低了整體的經(jīng)濟(jì)成本，尤其是對接入側(cè)的成本來說，不僅可以提高接入側(cè)的使用性能，由于網(wǎng)絡(luò)連接的集中性比較強(qiáng)，也給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)提供了很大的便利。

3.2 中傳與回傳的建設(shè)方案

為了滿足帶寬和組網(wǎng)靈活性的要求，這兩部分結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是按照統(tǒng)一的承載方案執(zhí)行。具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括了骨干層、匯聚層以及接入層。除了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)外，OTN網(wǎng)絡(luò)還通過引入以太網(wǎng)、多協(xié)議標(biāo)簽交換流量監(jiān)控等來更好的一應(yīng)和滿足5G網(wǎng)絡(luò)的承載需求。

3.3 5G云化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)建設(shè)方案

本文以大型數(shù)據(jù)中心為例進(jìn)行數(shù)據(jù)中心互聯(lián)建設(shè)方案的研究。首先，大型數(shù)據(jù)中心是5G網(wǎng)絡(luò)核心層中New Core核心網(wǎng)的重要組成部分，可完成海量數(shù)據(jù)的長距離交互，因此，其需要滿足可靠的遠(yuǎn)距離傳輸，以及分鐘級業(yè)務(wù)的開展和大容量波長的互聯(lián)。另外，在技術(shù)上還需要結(jié)合OTN技術(shù)和速度達(dá)到100、200或400G的高速相干通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)核心層DC之間的傳輸滿足大容量和高速率的雙重要求。同時，滿足可靈活控制和調(diào)整的條件。

其次，除了滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和準(zhǔn)確性的要求外，傳輸?shù)陌踩Ｕ贤瑯臃浅Ｖ匾?，在這個方面，主要采用光層和電層雙重保護(hù)的方式來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)。實(shí)現(xiàn)保護(hù)效果和保護(hù)資源的優(yōu)化配置，光層保護(hù)的主要原理是，通過ROADM在現(xiàn)有的光層路徑上實(shí)現(xiàn)重路由，同時抵抗多次斷纖，這使得網(wǎng)絡(luò)使用過程中不需要再進(jìn)行單板備份工作。而電層則是通過OTN系統(tǒng)的電交叉?zhèn)浞輰?shí)現(xiàn)保護(hù)路徑的快速轉(zhuǎn)換，迅速切換到相應(yīng)的保護(hù)路徑上，一般情況下，所需的切換時間不高于50ms。

4 結(jié)束語

5G的出現(xiàn)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以使用者使用感受為核心，提供各種各樣的個體化特殊定制。5G承載數(shù)據(jù)網(wǎng)的組建要以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)配、高新技術(shù)的采用 等技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)消費(fèi)者需求提供具有個體性、獨(dú)特性的場景。將來5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)性給跨專業(yè)的協(xié)調(diào)合作設(shè)置了更高的門檻，一些核心數(shù)據(jù)的確定和分析要求多專業(yè)之間的共同協(xié)作與設(shè)計(jì)。

[1] 胡浩.試析5G通信網(wǎng)絡(luò)場景需求與技術(shù)演進(jìn)[J].通信設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2011（12）：73-74.