楊彬

（中通服中睿科技有限公司，廣東 廣州 510630）

0 引言

對(duì)于5G 通信技術(shù)而言，其具有大容量、高效率及低時(shí)延的特點(diǎn)，在其應(yīng)用后不僅可以增加在人們生活方面的幫助，更可以增加在人們工作環(huán)節(jié)的便利性，5G通信技術(shù)的承載網(wǎng)在建設(shè)期間需提高對(duì)各環(huán)節(jié)問(wèn)題的分析，通過(guò)了解在建設(shè)環(huán)節(jié)存在的不足才能讓相關(guān)人員積極地進(jìn)行技術(shù)革新，從而給到網(wǎng)絡(luò)發(fā)展一定的支持，并達(dá)到提高移動(dòng)通信用戶(hù)滿(mǎn)意度的目的。

1 5G 通信技術(shù)對(duì)承載網(wǎng)提出的要求

1.1 低時(shí)延性

在5G 通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中能夠與物聯(lián)網(wǎng)相互對(duì)接，對(duì)時(shí)延性方面提出了較高的要求，并可以實(shí)現(xiàn)S1接口的延時(shí)。

1.2 大寬帶

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)寬帶需求方面的增加，大寬帶呈現(xiàn)出指數(shù)的增長(zhǎng)狀態(tài)，使得通信單基站能夠?qū)捬由斓紾bit/s 的數(shù)量級(jí)。

1.3 高精度的時(shí)間同步

運(yùn)用基站與多輸入多輸出（multipleˉinput multipleˉ output, MIMO）技術(shù)的聯(lián)合數(shù)據(jù)發(fā)送方式，提高超高精度的同步技術(shù)應(yīng)用效率，最終達(dá)到高精度時(shí)間同步的目的。

1.4 網(wǎng)絡(luò)切片化

根據(jù)廣東省當(dāng)?shù)氐膱?chǎng)景需求進(jìn)行分析，運(yùn)用多功能的資源分片以及功能裁剪方式，讓系統(tǒng)可以與對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)相互對(duì)接控制業(yè)務(wù)的運(yùn)維流程，這樣則可按需完成業(yè)務(wù)場(chǎng)景的適配操作形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如此則可保證5G 多樣化的需求能夠得到滿(mǎn)足，其中網(wǎng)絡(luò)切片管理功能如圖1 所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)切片管理功能

1.5 NFV 控制架構(gòu)及SDN 控制架構(gòu)

通過(guò)5G 通信技術(shù)的應(yīng)用讓其網(wǎng)絡(luò)能力得以強(qiáng)化，運(yùn)用開(kāi)放式的方法保證完成的運(yùn)營(yíng)模式能夠被順利應(yīng)用拓展盈利空間，從而依靠網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（network function virtualization, NFV） 及軟件定義網(wǎng)（software defined network, SDN）控制架構(gòu)滿(mǎn)足承載網(wǎng)的運(yùn)維需求，如圖2 所示。

圖2 NFV 控制架構(gòu)及SDN 控制架構(gòu)

1.6 網(wǎng)絡(luò)承載前移

結(jié)合現(xiàn)有前端傳網(wǎng)要求進(jìn)行分析，根據(jù)5G 內(nèi)的單扇區(qū)狀態(tài)及時(shí)與通用公共無(wú)線(xiàn)接口（common public radio interface, CPRI）接口進(jìn)行對(duì)接，讓接口的帶寬能夠提高到160 倍。而其中的頻譜帶寬可以提高到10倍。由此方式確保天線(xiàn)數(shù)能夠提高到16 倍。同時(shí)若5G 時(shí)延處于下降的狀態(tài)，直到其達(dá)到了100US 以下就可以選用CPRI 接口的操作方式創(chuàng)建出對(duì)應(yīng)的承載預(yù)案。

2 5G 通信技術(shù)承載網(wǎng)構(gòu)建的相關(guān)措施

5G 通信技術(shù)承載網(wǎng)中的傳輸5G 業(yè)務(wù)及接入5G網(wǎng)絡(luò)也可稱(chēng)之為5G 核心網(wǎng)。其是5G 網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)維過(guò)程中的基礎(chǔ)，在其工作過(guò)程中不僅可以高效低處理數(shù)據(jù)流量，更可以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?。所?G 通信技術(shù)承載網(wǎng)需要銜接好管理面、用戶(hù)面以及控制面這三個(gè)部分，并通過(guò)以下操作方式使承載網(wǎng)在構(gòu)建環(huán)節(jié)更加完整。

2.1 確認(rèn)通信網(wǎng)絡(luò)形式

如今的5G 技術(shù)發(fā)展速度正不斷地加速，使得不同業(yè)務(wù)需求、終端、光傳輸技術(shù)（optical transmission techˉ nology, OTT）合作模式也儼然而生，并增加了彼此之間的差異性。所以為保證網(wǎng)絡(luò)資源的合理傳輸，給到資源存儲(chǔ)工作相應(yīng)的保障，應(yīng)定向調(diào)整目前的傳輸資源，在確保系統(tǒng)靈活性的基礎(chǔ)上運(yùn)用協(xié)作建設(shè)的方式形成承載網(wǎng)的總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以完成網(wǎng)絡(luò)部署工作（圖3）。

圖3 5G 網(wǎng)絡(luò)部署流程

而經(jīng)南方新聞網(wǎng)2022 年8 月15 日的報(bào)道可知，廣東移動(dòng)公司與南方電網(wǎng)公司合力打造了南方電網(wǎng)的5G 智能電網(wǎng)項(xiàng)目，并已經(jīng)成功入選了世界5G 大會(huì)。同時(shí)兩大公司攜手將5G 新技術(shù)進(jìn)行規(guī)模化地應(yīng)用，使得電力5G 以虛擬的狀態(tài)完成頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證及安全論證等操作，使得數(shù)字電網(wǎng)與5G 技術(shù)深入融合。這樣則可給到虛擬網(wǎng)端相應(yīng)的安全保障，運(yùn)用5G 局域網(wǎng)傳送的方式，將1%的物理資源模塊（physical resource block, PRB）資源進(jìn)行預(yù)留，彌補(bǔ)5G 切片資源管理方面的空白，更是在廣州南沙及深圳龍崗等地全面孵化了54 個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，涵蓋了電力的變、發(fā)、輸、用及配等內(nèi)容，形成了24 個(gè)規(guī)?；闹攸c(diǎn)場(chǎng)景，并于2022 年已經(jīng)完成了6000 多個(gè)5G 的終端上線(xiàn)，讓當(dāng)?shù)氐氖痉缎?yīng)得以展現(xiàn)。同時(shí)為積極構(gòu)建5G 通信技術(shù)承載網(wǎng)，可依靠SDN 架構(gòu)的方式（圖4）讓網(wǎng)絡(luò)能夠被有效地控制。

圖4 SDN 網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)的架構(gòu)流程

讓各級(jí)數(shù)據(jù)管理中心將工作進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)NFV 的綜合部署并依靠硬件平臺(tái)完成對(duì)應(yīng)的支撐操作，使得5G 通信在應(yīng)用過(guò)程中能夠更有意義，讓硬件及軟件等基礎(chǔ)設(shè)施維持分離的狀態(tài)。在新型的網(wǎng)絡(luò)形式應(yīng)用過(guò)程中工作人員則可堅(jiān)持靈活性的原則，利用SDN 或NFV 技術(shù)創(chuàng)建出網(wǎng)絡(luò)功能模塊，以保證承載網(wǎng)的高效運(yùn)行。并且可以利用SDN 技術(shù)調(diào)動(dòng)功能模塊，在提升用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)使用戶(hù)的個(gè)性化需求能夠得到滿(mǎn)足。

2.2 形成融合化的網(wǎng)絡(luò)形式

為保證移動(dòng)通信網(wǎng)與固定寬帶網(wǎng)的合理融合，需增加在5G 通信技術(shù)承載網(wǎng)創(chuàng)建環(huán)節(jié)的思考，運(yùn)用綜合部署和運(yùn)營(yíng)管理等方式形成融合化的網(wǎng)絡(luò)形式，以銜接各個(gè)層級(jí)之間的關(guān)系，使得核心網(wǎng)與接入網(wǎng)進(jìn)行連接，發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)功能、控制功能及接入功能。

其中5G 網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)依靠控制、接入以及轉(zhuǎn)發(fā)等功能組合而成。①接入平面，涵蓋了無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備及類(lèi)型基站，讓5G 內(nèi)的基站可以進(jìn)行交互，保證其可以運(yùn)用組網(wǎng)拓?fù)涞姆绞?，在短時(shí)間內(nèi)完成無(wú)線(xiàn)接入的協(xié)同控制工作，使無(wú)線(xiàn)資源能夠提高利用率。②轉(zhuǎn)發(fā)平面，其根據(jù)用戶(hù)端的狀態(tài)進(jìn)行分析，運(yùn)用分布式的網(wǎng)關(guān)將集成邊緣的內(nèi)容進(jìn)行處理，運(yùn)用緩存以及業(yè)務(wù)加速的方法完成對(duì)控制平面的管理。這樣數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中則可提高其利用效率，讓其中的靈活性也可以得到提升。而網(wǎng)關(guān)內(nèi)的會(huì)話(huà)基本會(huì)呈現(xiàn)出控制分離的狀態(tài)，使得網(wǎng)關(guān)不會(huì)以分布式的情況出現(xiàn)。如此則可運(yùn)用集中調(diào)度的方法增加移動(dòng)邊緣內(nèi)容、網(wǎng)關(guān)錨點(diǎn)等的應(yīng)用，以計(jì)算出數(shù)據(jù)流的低延時(shí)傳輸效率，增加其中的流量以完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)操作[1]。③控制平面，其需要依靠網(wǎng)元進(jìn)行控制，運(yùn)用功能重構(gòu)以及抽離的方法，讓網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的控制流程得以簡(jiǎn)化。依靠全局調(diào)度的方式將轉(zhuǎn)發(fā)及接入的資源進(jìn)行處理，并按照需求完成編排工作。如此則可運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)讓服務(wù)網(wǎng)絡(luò)能夠被隔離以及重新構(gòu)建。從而實(shí)現(xiàn)邏輯處理與狀態(tài)的分離，讓控制面的功能可以模塊化，使控制面內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容能夠具備邏輯功能[2]。

2.3 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃

因?yàn)?G 前傳包含了分布式及集中式的工作內(nèi)容，其中涉及了無(wú)線(xiàn)接入的場(chǎng)景。所以在網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃的過(guò)程中應(yīng)運(yùn)用大型、小型及中型的部署方式，在網(wǎng)絡(luò)渠道內(nèi)構(gòu)建出分布單元池化和中心單元云化區(qū)域，以形成5G 承載網(wǎng)的整體架構(gòu)（圖5）。

圖5 5G 承載網(wǎng)的整體架構(gòu)

首先，當(dāng)站型是S111 時(shí)，則承載網(wǎng)內(nèi)的帶寬峰值是7Gbit/s；其中的平均帶寬是3Gbit/s；當(dāng)站型是S222時(shí)，則單基站的帶寬峰值為10Gbit/s，它的平均值大約是4Gbit/s。同時(shí)在回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中，工作人員也需增加在基站方面的思考，了解基站峰值的變化情況，保證基站能夠正常地運(yùn)行。而在進(jìn)行實(shí)際規(guī)劃環(huán)節(jié)應(yīng)增加對(duì)地域情況和流量之間差異性的了解，一旦區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)流量呈現(xiàn)出升高的狀態(tài)需要選擇50GE 的接入環(huán)完成對(duì)接工作。而單個(gè)接入環(huán)必須可以滿(mǎn)足20～30個(gè)5G 共享基站的運(yùn)維要求，讓其可以順利接入[3]。

其次，若該區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)流量呈現(xiàn)出較低的狀態(tài)，則可增加10GE 接入環(huán)的應(yīng)用，在保證其可以與無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)對(duì)接后方可拓展基帶的處理單元，以完成精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)操作，使得后續(xù)的帶寬能夠有效地進(jìn)行拓展。

最后，在基于帶寬的單元（bandwidth based unit,BBU）端可以運(yùn)用10GE、25GE 以及GE 型的接口完成連接。

2.4 選擇合適的部署方式

通過(guò)分配單元（distribution unit, DU）的設(shè)置讓工作人員增加在5G 技術(shù)應(yīng)用時(shí)集中化處理，讓前傳網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用期間以光纖直驅(qū)技術(shù)為主，適當(dāng)?shù)卦黾踊炯拜d頻的數(shù)量使得所消耗的光纜資源能夠減少。首先，網(wǎng)絡(luò)部署應(yīng)增加多方面的思考，讓工作人員在建設(shè)承載網(wǎng)的過(guò)程中增加在性?xún)r(jià)比方面的思考，運(yùn)用合適的有源光傳送網(wǎng)完成數(shù)據(jù)信息的傳輸操作，從而防止光纜資源發(fā)生被占用的情況。并且也可增加資金的投入，一旦DU 接入遙控射頻單元及有線(xiàn)天線(xiàn)單元就可以滿(mǎn)足當(dāng)前的光纖資源利用需求，使得光纖可以直驅(qū)應(yīng)用完成在現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的綜合部署[4]。

其次，若無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)端單元（radio remote unit, RRU）及有源天線(xiàn)單元（active antenna unit, AAU）的數(shù)量相對(duì)較多，二者之間的相隔距離也較遠(yuǎn)，其中可以使用的光纖資源就會(huì)有限。所以可以運(yùn)用無(wú)源波及有源光傳送網(wǎng)（optical transport network, OTN）的復(fù)用，通過(guò)無(wú)源波分復(fù)用（wavelength division multiplexing, WDM）部署的方式，則可在指定區(qū)域內(nèi)完成部署。如此在AAU 及DU 上設(shè)置彩光模塊，讓無(wú)源設(shè)備發(fā)揮出WDM 技術(shù)的作用，使得工作人員運(yùn)用一對(duì)或是一根光纖就可以將AAU與DU 進(jìn)行連接[5]。

最后，可采用微波部署的方法，依靠微波完成重點(diǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸，讓數(shù)字資源在此進(jìn)行高效地利用。但此時(shí)光纖資源容易發(fā)生應(yīng)用不到位的情況，所以只有選擇位置較遠(yuǎn)以及空曠的區(qū)域進(jìn)行部署才能展現(xiàn)出微波部署操作的效果。但仍存在性能監(jiān)控及遠(yuǎn)端管理方面的問(wèn)題，使得部署的成本提高。所以此方法不能在承載網(wǎng)構(gòu)建環(huán)節(jié)廣泛使用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前隨著5G 的到來(lái)，承載網(wǎng)的規(guī)模也日益擴(kuò)大，使人們對(duì)帶寬的需求也有所增加，讓設(shè)備在應(yīng)用期間的性能也越來(lái)越完善。所以5G 通信技術(shù)承載網(wǎng)的構(gòu)建需要增加在通信業(yè)務(wù)可靠性、帶寬、同步能力以及時(shí)延方面的思考，讓工作人員增加在承載網(wǎng)構(gòu)建環(huán)節(jié)的思考，選擇合適的部署方法，做好帶寬規(guī)劃及時(shí)間同步操作，則可以解決一些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題，使得網(wǎng)絡(luò)可以協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增加在承載網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)的支持。