陳豐

摘要：本文主要研究5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求及路徑，首先對5G通信網(wǎng)絡(luò)的特點進行介紹，了解5G通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)伴情況，重點分析介紹未來5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向、關(guān)鍵技術(shù)以及建設(shè)原則，在此基礎(chǔ)上綜合分析5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求和建設(shè)路徑，希望通過本文的研究能夠更加全面的了解認識5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，也為后期更好的建設(shè)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)提供參考。

關(guān)鍵詞：5G通信;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);建設(shè)需求;建設(shè)路徑

1引言

當前主流的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本滿足了人們的娛樂性需求，但是在通信傳輸中也存在信號延遲、傳輸速度慢以及受環(huán)境影響大等諸多問題，這些都對人們的使用體驗造成較大的影響，建設(shè)應用更先進的5G通信網(wǎng)絡(luò)逐漸成為人們的普遍需求。但是5G通信網(wǎng)絡(luò)對于基礎(chǔ)設(shè)備、建設(shè)技術(shù)等相關(guān)建設(shè)標準要求更嚴格，因此在現(xiàn)階段加強對于5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求及路徑的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義，能夠更加全面的認識5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基本特點、發(fā)展方向以及建設(shè)原則等，從而制定更加合理的建設(shè)路徑方案，更好的保障5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的質(zhì)量。

2分析5G網(wǎng)絡(luò)的特點

其一是信息數(shù)據(jù)傳輸速率更大。未來隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用，這一速度會數(shù)倍增加，每秒鐘的傳輸速率約為10Gb，下載同樣大小的文件僅需1秒中，速度提升上百倍。其二是通信延時更低，基本能夠?qū)崿F(xiàn)真正的實時通信，在終端之前的信息傳輸中5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸時間將降低到5ms以內(nèi)。其三是信號傳輸更穩(wěn)定，5G通信網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸頻段更高，可以同時利用多個頻譜，能夠進一步提升頻譜的使用效率，同時更好的保障信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3分析5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及發(fā)展方向

未來5G通訊技術(shù)除了基本的通訊功能之外，會與更多其他科技結(jié)合應用，從而提供更加多樣化的服務，未來5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展會與人們的生產(chǎn)生活要求相適應，呈現(xiàn)出更加多樣化的特點。同時人們也對信息傳輸提出更加多樣化的使用要求，比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠程控制、智能交通、智能家居等，能夠切實為人們的生活提供便利。這也將成為未來5G通信發(fā)展中重要的方向之一。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)成本也會不斷降低，5G技術(shù)在民用商用的諸多領(lǐng)域會更加普及，也會與人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生更加密切的聯(lián)系，人們也會更加依賴5G通訊技術(shù)。未來想要真正在全國范圍全面實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)通訊，需要進一步提高技術(shù)水平，比如建設(shè)更多數(shù)量的基站。

4分析5G通信傳輸關(guān)鍵技術(shù)

4.1頻譜共享技術(shù)

利用頻譜共享技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于頻譜資源的智能動態(tài)化的管理，而且頻譜的配置管理不再受到網(wǎng)絡(luò)的限制，5G用戶在可以共享其他頻譜，而且彼此不會產(chǎn)生影響，這樣就能避免出現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中出現(xiàn)的頻段供應不足的情況。

4.2多天線技術(shù)與空時編碼技術(shù)

多天線技術(shù)是指5G基站中會同時使用多根獨立運行的天線來保障系統(tǒng)的運行性能。采用多天線技術(shù)，每根天線獨立運行，都可以實現(xiàn)信息的接收、發(fā)送，運行更加可靠。同時在多天線的基礎(chǔ)上，不同的用戶可以組建虛擬MIMO系統(tǒng)，提高信息傳輸過程中的容量和效率。

4.3非正交多址接入技術(shù)

在5G通信網(wǎng)絡(luò)中主要使用非正交多址接入技術(shù)，一般也稱為PDMA技術(shù)，這種技術(shù)能夠提升50%以上的無線網(wǎng)絡(luò)接入容量，更高效的利用頻譜。

4.4網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

分離切片技術(shù)能夠分離網(wǎng)絡(luò)服務中的用戶面和控制面，獨立部署設(shè)置相關(guān)內(nèi)容，既能滿足用戶按需付費的需求，又能有效保障系統(tǒng)的安全。而5G通信網(wǎng)絡(luò)中采用的切片技術(shù)能夠?qū)嵨镂锢砭W(wǎng)絡(luò)進行切分得到虛擬網(wǎng)絡(luò)，被切分后得到的虛擬網(wǎng)絡(luò)彼此之間相互獨立，沒有影響，而且虛擬網(wǎng)絡(luò)直接連接用戶端和控制端，在實際使用中可以根據(jù)用戶的需求進行組網(wǎng)，從而更加靈活的部署網(wǎng)絡(luò)。

5分析5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)劃原則

5.1 5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備建設(shè)步驟

5.1.1 PTN擴容

在5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，將分層交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在SDN+PTN下層，用于實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)服務，而且多接入邊緣計算MEC和L3VPN都會下沉至匯聚節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)邊緣。這樣的設(shè)計導致省級行政區(qū)域內(nèi)的5G通信傳輸網(wǎng)需要承擔各種復雜的綜合業(yè)務點和匯聚點，必須有足夠容量的寬帶。

5.1.2 PTN升級

針對當前使用的環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在每個環(huán)內(nèi)新接入6個站，綜合寬帶收斂的情況，如果其中某站容量達到峰值，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的接入層、匯聚層和核心層應該分別保障有至少40GE、400GE和7T的容量。這樣在5G通信網(wǎng)絡(luò)應用的前期可以繼續(xù)依托現(xiàn)有PTN網(wǎng)絡(luò)，后期逐步升級PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的SPN功能。

5.1.3 SPN新建

在5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)后期，可以采用新建SPN的方式來建設(shè)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，這一階段可以直接將SPN相關(guān)技術(shù)一次性引入，完成SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，實現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)功能。

5.2 5G通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則

5.2.1回傳功能建設(shè)原則

針對5G通信網(wǎng)絡(luò)的匯聚與核心區(qū)域，由于5G通信網(wǎng)絡(luò)前期對于系統(tǒng)容量要求相對偏低，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠基本滿足相關(guān)服務需求，可以將原有系統(tǒng)升級為40-100GE，后期在使用過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務需求不斷增加達到系統(tǒng)的擴容標準之后，再進一步升級搭建100GE系統(tǒng)。

5.2.2基礎(chǔ)資源層建設(shè)原則

5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃中，必須提前充分準備機房資源，并設(shè)計科學全面的機房管控方案，在運營過程中根據(jù)5G通信網(wǎng)絡(luò)服務需求的不斷增加，逐步釋放機房資源，統(tǒng)籌接入相關(guān)業(yè)務，更好的保障基礎(chǔ)資源的充足性。

5.2.3系統(tǒng)組織建設(shè)原則

在5G5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，為了更好的控制建設(shè)成本，應該首先采用升級擴容現(xiàn)有PTN系統(tǒng)的方法建設(shè)5G通信網(wǎng)絡(luò)，當升級擴容不能繼續(xù)滿足網(wǎng)絡(luò)運行要求時再采取新建的方法進行升級。

5.2.4 5G前站建設(shè)原則

當5G前站建設(shè)出現(xiàn)站點之間距離過長或者光纖數(shù)量不足的時，可以根據(jù)5G前站建設(shè)的實際情況，補充搭配使用有源設(shè)備或者無源波分設(shè)備，共同實現(xiàn)5G前站建設(shè)。

5.2.5寬帶的規(guī)劃配置及網(wǎng)絡(luò)對接原則

5G通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶配置按照8：2：1的比例分別配置到接入層、匯聚層和核心層，按照這樣的比例，預估客戶端接收的實際帶寬能夠到達寬帶的80%，約為每戶20M的標準。隨著后期設(shè)備服務的不斷升級，用戶實際帶寬也會更高。在具體業(yè)務中，可以按照需求的不同調(diào)整CIR數(shù)值。另外在其他網(wǎng)絡(luò)的對接中一般采用雙節(jié)點對接，更好的保障對接可靠性。

6分析5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求

6.1高于4G的帶寬傳輸

5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用更加多樣化，這就需要更高的帶寬來支撐相關(guān)功能。5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)對于寬帶、頻段和頻譜的要求都會更高。在寬帶方面，5G寬帶要達到LTE的10倍以上。同時在5G基站的建設(shè)方面，需要有更高的規(guī)模數(shù)量要求。

6.2降低通信時延

目前使用的移動終端會受到周邊環(huán)境等因素的影響出現(xiàn)時延，影響用戶的通信體驗，未來5G技術(shù)的應用場景會更加廣泛多樣化，對于信息傳輸?shù)膶崟r性要求會更高，因此要盡量降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r延。

6.3 靈活組網(wǎng)

5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中會用到回傳網(wǎng)絡(luò)和中傳網(wǎng)絡(luò)等不同類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)在使用中需要采取更加靈活的組網(wǎng)方式才能更好的發(fā)揮作用。其中回傳網(wǎng)絡(luò)需要將5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)、鄰近網(wǎng)絡(luò)中的CU連接成一個整體。如果在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中由人工連接配置網(wǎng)絡(luò)不僅難度大、成本高，而且組網(wǎng)效果會比較差。對于中傳網(wǎng)絡(luò)，前期能夠比較穩(wěn)定的連接DU 和CU，但是隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)應用范圍的不斷擴大，CU部署會更加成熟，需要進一步提升DU的動態(tài)擴容能力。而且DU和CU在5G云化階段會產(chǎn)生變異，網(wǎng)絡(luò)中的對應關(guān)系會發(fā)生較大的改變。需要單獨配置這種一對多的關(guān)系，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運行的情況統(tǒng)一進行調(diào)度。

7分析5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)路徑

7.1 5G通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)建設(shè)路徑

5G通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要分四步完成，第一步是建設(shè)前傳網(wǎng)絡(luò)，可以采用有源WDM或者無源WDM兩種不同的方式進行建設(shè)，其中后者的傳輸更便捷，在實際應用中更夠以更低的成本運營，而且運行使用中的維護成本更方便，在5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應用更多;第二步是建設(shè)是中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)，這部分建設(shè)的目的是更好的保障5G通信網(wǎng)絡(luò)的寬度，更方便的進行組網(wǎng)，中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架主要包括三部分，分別是核心層層、接入層和匯聚層。一般在這一環(huán)節(jié)會用到OTN技術(shù)，能夠進一步提升5G網(wǎng)絡(luò)的承載能力;第三步是建設(shè)云化數(shù)據(jù)中心，利用云化數(shù)據(jù)中心滿足未來5G通信網(wǎng)絡(luò)應用中數(shù)據(jù)在較遠距離間的傳輸;第四步是對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行不斷優(yōu)化升級。

7.1.1 對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)升級改造

為了更好地實現(xiàn)對于5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化設(shè)計，前期的升級改造要盡量降低運維成本，尤其是盡量少的使用光纖資源，而且網(wǎng)絡(luò)層級要盡量少，這樣才能更好的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)升級改造不會一蹴而就，需要根據(jù)當?shù)?G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實際情況進行合理有序的規(guī)劃，逐步實現(xiàn)對于整個網(wǎng)絡(luò)的升級改造。同時需要根據(jù)5G通信網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計對某些局部進行調(diào)整，以便于后期根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求擴展網(wǎng)絡(luò)容量。工作中還要結(jié)合當前網(wǎng)絡(luò)特點和公司實際情況對網(wǎng)絡(luò)升級改造的工作重點進行調(diào)整，選擇合適的工作內(nèi)容，盡量降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的層級，更好的提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶質(zhì)量。

7.1.2完善城域網(wǎng)的PTN網(wǎng)絡(luò)

在對骨干網(wǎng)絡(luò)進行改造同時，要進一步完善城域網(wǎng)絡(luò)中的PTN網(wǎng)絡(luò)。在5G網(wǎng)絡(luò)中需要使用大量的LTE站點，而且未來隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，LTE站點的數(shù)量也會進一步擴展，LTE站點分布會更加密集，這會導致5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本不斷增加，為了更好的控制網(wǎng)絡(luò)開銷，更加充分的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的作用，需要進一步結(jié)合QoS技術(shù)與IP技術(shù)，在更多樣化的場景中發(fā)展使用Diff-Serv技術(shù)。

7.2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中確保帶寬和組網(wǎng)的靈活性

在布置5G通信網(wǎng)絡(luò)中按照統(tǒng)一方案部署寬帶和組網(wǎng)，但是實際建設(shè)中，可能會面臨不同的網(wǎng)絡(luò)層次，比如組網(wǎng)可能會在匯聚層、接入層或者核心層等不同的位置進行。這就需要對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行改造，從而更好的滿足5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中多樣化的傳輸承載要求。比如在在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中流量監(jiān)控可以借助以太網(wǎng)或多協(xié)議標簽來實現(xiàn)，從而保障5G通信網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展。

在5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展過程中需要不斷升級老舊設(shè)備、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比，并對網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行更新，只有這樣才能更好的滿足5G通信網(wǎng)絡(luò)的功能選。一般可以通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層次的方法對網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行更新。其一可以使用MPLS多協(xié)議標簽交換技術(shù)來保障IP的傳輸質(zhì)量。其二可以使用數(shù)字信息處理技術(shù)，對通信傳輸中的數(shù)字信號和模擬信息進行轉(zhuǎn)換。

7.3安全性建設(shè)路徑

以在建設(shè)5G通信網(wǎng)絡(luò)過程中要高度重視針對信息運輸存儲環(huán)節(jié)的監(jiān)管和防護。可以根據(jù)信息傳輸?shù)奶攸c構(gòu)建可視化動態(tài)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)安全保護網(wǎng)的關(guān)鍵位置放置核心內(nèi)容，并建立相應的應急處理預案。這樣在運行過程中一旦發(fā)現(xiàn)安全性問題或者運行漏洞，可以立即響應保護系統(tǒng)和應急預案，有利于降低安全問題導致的損失降。

7.4以城市為主體并做好人口預測

網(wǎng)絡(luò)運營商在建設(shè)5G通信網(wǎng)絡(luò)時應該以城市為主體。同時要結(jié)合用戶的需求布置與5G相關(guān)的應用場景。比如可以在營業(yè)展廳中布置智能家居體驗區(qū)，實際應用可以先在一線城市進行，然后逐步向二、三線城市推廣。另外要做好某些地區(qū)的人口預測，根據(jù)未來人口結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化調(diào)整5G通信網(wǎng)絡(luò)的布局建設(shè)。一般可以結(jié)合社會學和統(tǒng)計學技術(shù)對某地區(qū)某時間點具體的人口水平進行預測。

8結(jié)語

總之，5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)成為人們的普遍需求，建設(shè)5G通信網(wǎng)絡(luò)對于改善生產(chǎn)生活都有著重要的作用。在5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中需要用到諸多先進的技術(shù)，而且必須遵循一定的建設(shè)原則，這樣才能更好的保障5G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量，同時在實際建設(shè)中需要做好人口預測，制定完整的建設(shè)路徑方案。未來隨著5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求會更加嚴格，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中也會遇到更多更復雜的問題，這就需要人們不斷加強對于5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的研究，制定更加合理的建設(shè)方案和維護措施，進一步提升5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量，更好的滿足人們對于5G網(wǎng)絡(luò)的需求。

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