鄭 倩

（福建省郵電學(xué)校，福州 350008）

1 應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)5G 承載網(wǎng)絡(luò)的要求及技術(shù)挑戰(zhàn)

第五代移動(dòng)通訊技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)5G，國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)將5G 標(biāo)準(zhǔn)命名為IMT-2020。雖然IMT-2020是4G 標(biāo)準(zhǔn)的拓展，但行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為5G 與4G 相比具有革命性的進(jìn)步。5G 為“萬(wàn)物互聯(lián)”提供了可能，這是人類(lèi)無(wú)線技術(shù)的一次里程碑。同時(shí)5G 技術(shù)在多種場(chǎng)景下，包括經(jīng)典的廣覆蓋、高接入密度和速率、突發(fā)流量等場(chǎng)景下，進(jìn)行運(yùn)用也讓人工智能時(shí)代離我們?cè)絹?lái)越近。

廣覆蓋、高接入密度和速率要求5G 的承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加小型方便，使基站易于安裝在任何場(chǎng)景下，同時(shí)無(wú)損其功能。而低功耗大連接則要求5G 網(wǎng)絡(luò)更加綠色環(huán)保符合可持續(xù)發(fā)展要求。而低延時(shí)高可靠的網(wǎng)絡(luò)要去則需要5G 基站聯(lián)合服務(wù)器集群。

5G 的場(chǎng)景應(yīng)用需求直接對(duì)其承載技術(shù)提出了新的要求，因此研究能滿(mǎn)足5G 標(biāo)準(zhǔn)要求的承載技術(shù)對(duì)5G 的普及推廣尤為重要。

2 5G 傳輸方案探討

2.1 方案一：OTN 組網(wǎng)方案

OTN 技術(shù)是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)的傳送網(wǎng)，是新一代的骨干傳送網(wǎng)。其技術(shù)能解決傳統(tǒng)WDM 網(wǎng)絡(luò)無(wú)波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問(wèn)題。OTN 同時(shí)兼顧了傳統(tǒng)的電域和光域，是管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（1）方案優(yōu)勢(shì)。OTN 技術(shù)最顯著的優(yōu)勢(shì)在于大帶寬、低時(shí)延。其融合分組技術(shù)及融合形態(tài)，足以支持5G 網(wǎng)絡(luò)千倍接入速率，并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活的穿過(guò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光點(diǎn)直通。其次由于其節(jié)點(diǎn)少，可以有效節(jié)省CU 端口，并使CU 大面積覆蓋，減少CU 部署點(diǎn)位，有效節(jié)省后期維護(hù)所需的人力物力。最后，OTN 技術(shù)還使得日后的線路帶寬升級(jí)更加方便，MS-OTN 的設(shè)備通過(guò)插卡擴(kuò)容即可完成升級(jí)，不需要更換設(shè)備。

（2）方案弱點(diǎn)。OTN 方案也具有較明顯的缺陷，其一是所需投資較大，即便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來(lái)搭建OTN 環(huán)網(wǎng)，仍需要增加較多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行完善。其二則是網(wǎng)絡(luò)搭建復(fù)雜，要搭建完整的OTN 環(huán)網(wǎng)，必須要新建許多節(jié)點(diǎn)設(shè)備用于5G 基站的信息傳播，增加了設(shè)備復(fù)雜性。

2.2 方案二：固移融合承載方案

此前移動(dòng)寬帶和固定寬帶是既競(jìng)爭(zhēng)有依賴(lài)的關(guān)系，而固移融合方案則使得固定網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相互交流合作，從而實(shí)現(xiàn)雙方業(yè)務(wù)融合經(jīng)營(yíng)，它可僅用一個(gè)終端就可自由切換網(wǎng)絡(luò)。

（1）方案優(yōu)勢(shì)。固移融合方案最大的優(yōu)點(diǎn)在于組網(wǎng)簡(jiǎn)單，它可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，僅升級(jí)設(shè)備，增加物理網(wǎng)光交數(shù)量即可完成組網(wǎng)。因此它的組網(wǎng)成本較低，可以有效節(jié)省物理網(wǎng)光纖資源，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用率。其優(yōu)點(diǎn)之二同OTN 方案一樣，可以大寬帶傳輸，支持5G 超大帶寬應(yīng)用。最后，該方案同樣便于帶寬升級(jí)。

（2）方案弱點(diǎn)。該方案比較明顯的弱點(diǎn)是需要克服OLT 時(shí)延較大的問(wèn)題，其上行信息流從技術(shù)上還暫時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足5G 的低時(shí)延需求。其弱點(diǎn)之二在于CU 覆蓋面積不足，在密集城區(qū)每個(gè)光交覆蓋范圍可能只在直徑2km 左右，不能完全發(fā)揮CU 效能。

2.3 方案三

本方案以方案二的固移融合作為基礎(chǔ)，其中的OLT 設(shè)備換為更低時(shí)延的交換機(jī)或高速I(mǎi)PRAN 設(shè)備，彌補(bǔ)時(shí)延較大的問(wèn)題。

（1）方案優(yōu)勢(shì)。該方案的優(yōu)勢(shì)依然有帶寬廣、低時(shí)延，同時(shí)組網(wǎng)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)可以利用現(xiàn)有資源，所需投資成本較低，便于試點(diǎn)。當(dāng)CU 在聚匯層面的位置等同于4G 網(wǎng)絡(luò)中BBU 時(shí)，該方案尤為合適。

（2）方案弱點(diǎn)。該方案雖有如上優(yōu)點(diǎn)，但組網(wǎng)方式使其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不夠清晰，較為混亂，不適合大范圍使用。另外該方案的CU 覆蓋面依然不足，容量不夠大，CU 利用率不不夠。而且如果將OLT 設(shè)備替換為IPRAN 設(shè)備則需要解決IPRAN 帶寬不足的技術(shù)問(wèn)題，否則將無(wú)法滿(mǎn)足5G 要求的高帶寬。

2.4 方案四

以方案一為基礎(chǔ)，主要采用OTN 組網(wǎng)方案，將結(jié)合方案二的OLT 設(shè)備，將方案二中的OLT 設(shè)備與MS-OTN 設(shè)備連接。使5G 基站接入了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，而OLT 設(shè)備接入有線網(wǎng)絡(luò)。

（1）方案優(yōu)勢(shì)。該方案明顯的優(yōu)點(diǎn)是相較于方案一而言，節(jié)省了投資，可行性較方案一高，可適用于試點(diǎn)階段或少量補(bǔ)點(diǎn)。在具有以上優(yōu)勢(shì)的情況下，其大帶寬，低時(shí)延，節(jié)省CU 端口，充分發(fā)揮CU 效能的優(yōu)點(diǎn)依然保留了下來(lái)。

（2）方案弱點(diǎn)。該方案沒(méi)能解決方案一中的組網(wǎng)復(fù)雜的問(wèn)題，組網(wǎng)復(fù)雜同樣是方案三的問(wèn)題，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)帶寬升級(jí)方面不再具有方案一那樣的優(yōu)勢(shì)。

2.5 其他方案

除以上方案外，還有一些其他技術(shù)可供參考參考，如光纖直連即光纖直驅(qū)，能使點(diǎn)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸，無(wú)需其它設(shè)備，但弱點(diǎn)在于受限于地域的光纖資源，在光纖網(wǎng)絡(luò)不足的地方難以完成。另外還有利用WDM 技術(shù)，對(duì)光纖鋪設(shè)密度要求不高卻可以擴(kuò)大光纖傳輸容量。另外FlexE 在近年來(lái)十分火熱，它能實(shí)現(xiàn)同一片區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用而各片區(qū)互不干涉。

3 結(jié)束語(yǔ)

在5G 技術(shù)逐漸成熟的今天，對(duì)5G 的承載傳輸提出的挑戰(zhàn)也越來(lái)越多，如何建設(shè)覆蓋廣、低延時(shí)、高可靠的網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。行業(yè)研究者正對(duì)其中的難關(guān)進(jìn)行攻克，相信5G已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了。136