王佳銳

廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東深圳 518000

5G大帶寬的應(yīng)用需求很多，例如汽車自動(dòng)駕駛功能、VR/AR高清視頻、高清視頻監(jiān)控等等，這對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬提出了更高的要求。5G時(shí)代，傳輸設(shè)備提供10GE端口與基站對(duì)接，接入層采用50GE至100GE組環(huán)，匯聚層采用200GE至400GE組環(huán)，核心網(wǎng)采用N＊400GE組環(huán)。在保證使用效果的同時(shí)，強(qiáng)化對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配與調(diào)整，更加有效降低運(yùn)營(yíng)成本。

1 5G傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)

5G技術(shù)將適用于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等多種應(yīng)用場(chǎng)景（eMBB、mMTC等），已經(jīng)成為信息通信領(lǐng)域高度關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)之一，5G強(qiáng)大的連接能力可以實(shí)現(xiàn)從消費(fèi)到生產(chǎn)的全環(huán)節(jié)、從人到物的全場(chǎng)景覆蓋，快速促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)的深度融合，并將催生最大的應(yīng)用之—“萬(wàn)物互聯(lián)”。相對(duì)于以往的通信技術(shù)提升了百倍及以上的量級(jí)，端到端同步精度需達(dá)到100ns量級(jí)，時(shí)延要求則達(dá)到ms量級(jí)或更低，5G的應(yīng)用所帶來(lái)的不僅是網(wǎng)速的提升，還會(huì)將無(wú)線通信應(yīng)用到更多的地方，讓許多之前停留在理論階段或者某些因?yàn)闂l件限制而剛起步的科技得到廣泛的應(yīng)用，5G技術(shù)的這些新性能推動(dòng)面向5G承載的光纖傳輸網(wǎng)迎來(lái)新一輪發(fā)展契機(jī)，同時(shí)，對(duì)于移動(dòng)回傳、移動(dòng)前傳等傳輸網(wǎng)絡(luò)提出諸多挑戰(zhàn)性需求[1]。

2 5G傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)

2.1 前傳組網(wǎng)技術(shù)

光纖直驅(qū)技術(shù)。光纖直驅(qū)技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以快速實(shí)現(xiàn)部署，可以實(shí)現(xiàn)線路簡(jiǎn)化，網(wǎng)速快，延時(shí)低等優(yōu)勢(shì)，光纖直驅(qū)技術(shù)通過(guò)使用大量的光纖進(jìn)行點(diǎn)點(diǎn)連接，或者點(diǎn)鏈連接，在組網(wǎng)過(guò)程中無(wú)需用到傳輸設(shè)備，簡(jiǎn)單便捷。但是光纖直驅(qū)技術(shù)缺點(diǎn)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(guò)多的時(shí)候，還容易出現(xiàn)光纖資源不足的問題。而且光纖直驅(qū)模式中確保了可以供管理的OAM和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能，對(duì)后期的維護(hù)增加了不少成本[2]。

2.2 5G傳輸網(wǎng)低時(shí)延技術(shù)

超低時(shí)延的5G業(yè)務(wù)對(duì)傳輸網(wǎng)提出苛刻的要求。毋庸置疑，基于ROADM的光層一跳直達(dá)是實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延的最佳首選，但是只適用于波長(zhǎng)級(jí)的大顆粒度傳輸與交換。而對(duì)于波長(zhǎng)級(jí)別以下的中小顆粒度，如1G/2.5G/10G/25G等，主要還是通過(guò)優(yōu)化OTN映射、封裝效率來(lái)降低時(shí)延。通過(guò)光層ROADM設(shè)備，免去了中間非必要的光電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的光層直通，達(dá)到更優(yōu)方式降低時(shí)延。

伴隨著ROADM技術(shù)的不斷演進(jìn)，新一代ROADM技術(shù)將向著更高維度、簡(jiǎn)化運(yùn)維的方向發(fā)展，基于MCS技術(shù)的WSS由于分光比太大，需要采用光放大器陣列進(jìn)行補(bǔ)償，其未來(lái)演進(jìn)受到限制，尤其是難以向更高維度發(fā)展。MxNWSS技術(shù)是一個(gè)重要的發(fā)展方向，隨著時(shí)延要求越來(lái)越高，未來(lái)在某些時(shí)延極其苛刻場(chǎng)景下，針對(duì)特定場(chǎng)景需求進(jìn)行優(yōu)化，超低時(shí)延的OTN設(shè)備單節(jié)點(diǎn)時(shí)延可以達(dá)到1us量級(jí)。具體可以通過(guò)以下3個(gè)思路對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化：針對(duì)特定場(chǎng)景，優(yōu)化封裝時(shí)隙；簡(jiǎn)化映射封裝路線；簡(jiǎn)化ODU映射復(fù)用路徑[3]。

2.3 5G傳輸網(wǎng)超高靈活調(diào)度技術(shù)

5G時(shí)代，能夠靈活調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)對(duì)突發(fā)流量是5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵特征要求。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的靈活帶寬特性，依據(jù)承載硬件系統(tǒng)的邏輯管道容量與傳輸業(yè)務(wù)大小的匹配度，分為兩種情況：

（1）邏輯管道大于傳輸業(yè)務(wù)顆粒度，則單個(gè)邏輯管道承載多顆粒度業(yè)務(wù)，通過(guò)ODU?ex技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬靈活配置和調(diào)整，以提高傳輸效率。邏輯管道小于傳輸業(yè)務(wù)顆粒度，則需要考慮多端口綁定及帶寬分配，如FlexO技術(shù)。

（2）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)端到端的管理和控制，進(jìn)行高效的網(wǎng)絡(luò)部署和靈活的資源動(dòng)態(tài)分配，完成業(yè)務(wù)快速發(fā)放，則需要利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等新型集中式智能管控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）傳統(tǒng)ODUk按照一定標(biāo)準(zhǔn)容量大小進(jìn)行封裝，受到容量標(biāo)準(zhǔn)的限制，容易出現(xiàn)某些較小顆粒的業(yè)務(wù)不得不用更大的標(biāo)準(zhǔn)管道容量進(jìn)行封裝，造成網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)。ODU?ex，即靈活速率的ODU，能夠靈活調(diào)整通道帶寬，調(diào)整范圍為1.25G-100G。

其中最主要和最有價(jià)值的用例是BoD（BandwithonDemand即帶寬隨需發(fā)放）：TSDN控制器掌控全網(wǎng)設(shè)備信息，客戶通過(guò)終端預(yù)訂帶寬服務(wù)，而且在后臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動(dòng)調(diào)配，業(yè)務(wù)的速度轉(zhuǎn)發(fā)得以實(shí)現(xiàn)。這種服務(wù)可以提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率和客戶帶寬體驗(yàn)，很好地滿足企業(yè)云專線和云數(shù)據(jù)中心互聯(lián)提出的動(dòng)態(tài)按需大帶寬的需求。TSDN還可以配合OTN時(shí)延測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行最短時(shí)延路徑的管理、保護(hù)、尋找、規(guī)劃等操作，并全網(wǎng)時(shí)延信息可視化。

3 結(jié)語(yǔ)

5G將形成一個(gè)全球統(tǒng)一融合的通信標(biāo)準(zhǔn)，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸網(wǎng)綜合性能提出更具嚴(yán)格的需求，傳送網(wǎng)絡(luò)性能不僅要具備高效的動(dòng)態(tài)按需切分應(yīng)用的能力，還需要與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及上層的IP協(xié)同起來(lái)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同和跨域跨層的帶寬，實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)服務(wù)參數(shù)要求，以滿足不同業(yè)務(wù)的帶寬不同傳輸承載要求。對(duì)5G傳輸應(yīng)用進(jìn)行技術(shù)和指標(biāo)優(yōu)化、引入硅光新技術(shù)等方式實(shí)現(xiàn)成本大幅度降低，而5G傳輸對(duì)于新型傳輸設(shè)備的大量需求也將為這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供可能[4]。