面向5G的下一代傳輸需求、技術(shù)和組網(wǎng)架構(gòu)

薛向華 馬文波

摘要

5G網(wǎng)絡傳輸呈現(xiàn)出諸多新的發(fā)展特征，在傳統(tǒng)的承載技術(shù)沒有辦法滿足承載需求的情況之下，人們發(fā)現(xiàn)5G傳輸技術(shù)需要在傳輸方面結(jié)合新的技術(shù)和標準，考慮到下一代傳輸需求、傳輸技術(shù)和組網(wǎng)架構(gòu)。正是由于全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡通信技術(shù)迅猛發(fā)展，第五代移動通信網(wǎng)絡的標準逐漸揭開了神秘面紗，在關(guān)鍵性的傳輸技術(shù)和傳輸需求突破的方面，對于5G展望是有必要的。

【關(guān)鍵詞】5G 下一-代傳輸 技術(shù) 組網(wǎng)架構(gòu)

5G成為現(xiàn)代信息領(lǐng)域內(nèi)幾年之間高度被重視的熱點，研究問題及其技術(shù)的適用性，慢慢拓展到了移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之內(nèi)，直接使用物聯(lián)網(wǎng)和多種應用場景，在超大容量和超高性能，多元融合和低成本方面，人們希望能夠?qū)?G的傳輸與人工智能，信息中心網(wǎng)絡等協(xié)同發(fā)展，在近幾年來研發(fā)多樣化的標準和組網(wǎng)架構(gòu)。5G訪問峰值速率用戶體驗將達到10Gb/s，相對于改進的一百倍和4G的水平之上，端到端延遲約束或更低水平，女士的同步精度約100ns水平，相對于4G是10倍以上，同時網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)引入到網(wǎng)絡虛擬化（NFV）/軟件定義網(wǎng)絡（SDN），新技術(shù)如網(wǎng)絡段。

1 5G傳輸網(wǎng)需求的概述

5G移動通訊和傳輸承載的連接需求，在光纖傳輸和繼承接口方面能夠起到比較關(guān)鍵的基礎(chǔ)性作用，新型網(wǎng)絡技術(shù)和網(wǎng)絡設(shè)備之間層出不窮，帶給了人們更多的便利，網(wǎng)絡的承載性要求也越來越高，5G移動網(wǎng)絡會有新型的網(wǎng)絡架構(gòu)新技術(shù)和新特征的應用，這是因為它需要基站功能的全新劃分，所有的組網(wǎng)需求和網(wǎng)絡容量的變化延長，能夠達到很高的精度，，在這些方面往往存在著更多的要求，因此基于室內(nèi)處理單元和遠程設(shè)備處理單元綜合構(gòu)建的需求，C-RAID架構(gòu)和承載技術(shù)都受到了5G更加靈活配置的挑戰(zhàn)。并且要求流量歸屬變化更為明顯，回傳系統(tǒng)需求更加扁平化，使得原有的新增功能匯聚到匯聚層或者更低的層面。5G架構(gòu)的革新非常明顯，要求電信運營承載網(wǎng)絡，能夠全面的支持基于SDN控制和轉(zhuǎn)變的共同性分離，在邏輯網(wǎng)絡切片的理念和靈活支撐之下，實現(xiàn)云化業(yè)務，同步引入光傳輸網(wǎng)絡架構(gòu)，在前傳回傳核心網(wǎng)傳輸之間按需協(xié)同工作。

2 5G傳輸網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)研究

5G實際聯(lián)系網(wǎng)絡中的BBU已經(jīng)被非常嚴格的劃分為CU和DU兩大功能實體，5G承載網(wǎng)被顯著的分為RRU-DU、CN、DU-CU三個階段，也就是人們常常說起的前傳、回傳和中傳，這個時間段的帶寬和可靠性要求越來越高，其收斂特性有各自不同的特點。

前傳組網(wǎng)技術(shù)要求5G新空口協(xié)議棧足夠的成熟和穩(wěn)定，光纖的直驅(qū)方案界定和光線的直接連接，往往不需要任何傳輸設(shè)備，就能實現(xiàn)點到點的鏈狀組網(wǎng)需求，其連接優(yōu)點是非?？旖莺挽`活，能夠達到很好的快速部署效果，但是由于缺少OAM和網(wǎng)絡線的保護及業(yè)務提高可靠性方面較差。OTN的方案是不可負分的，因此在結(jié)構(gòu)層面要達到網(wǎng)絡傳輸?shù)男枨?，需要一定的整合。新型的網(wǎng)絡架構(gòu)全面兼具了SDH和WDM兩種技術(shù)的優(yōu)點，可以非常顯著的提升帶寬，5G網(wǎng)絡能夠達到完善的城域核心和匯聚層面，這種部署是非常先進的。但是它的成本較高，設(shè)備的復雜性較高，低時延性尚未得到驗證。

回傳組網(wǎng)技術(shù)可以采用FlexE的基本結(jié)構(gòu)來進行組織，主要包括FlexE客戶，F(xiàn)lexEGroup和FlexEShimo其中，F(xiàn)lexE客戶端是FlexE的客戶端業(yè)務類型。FlexE組使用1006芯片，是一個多通道100GE綁定組。FlexEShim是FlexEGroup界面和子結(jié)點的柔性體。

這實際上就是采用一種以太網(wǎng)的增強技術(shù)，基于時分復用分發(fā)機制，實現(xiàn)業(yè)務的隔離和網(wǎng)絡分片應用的需求。中傳和回傳對網(wǎng)絡應用通道有一定的相似之處，也有研究者主張可以使用靈活接口技術(shù)的FlexO結(jié)合ODUFlex的方式，對于速率的眼鏡盒復用方式進行進一步的修訂。

3 5G網(wǎng)絡的組網(wǎng)架構(gòu)展望

3.1 扁平化的IP網(wǎng)絡

5G時代的激戰(zhàn)更為小型化，功能卻非常強大，可以在各個場景與周圍的環(huán)境達到很好的連接，滿足客戶的綜合需求。也就是說，無論時間和地點的限制，都能我與周圍的環(huán)境都能夠更好的接入網(wǎng)絡，并且保證永遠在線。更加扁平化的IP網(wǎng)絡架構(gòu)可以通過視頻和信號的傳輸，借助IP連接終端的方法，根據(jù)M-ICT時代的優(yōu)勢和特性進行對于基站的扁平化改造過程。

3.2 納米核心網(wǎng)技術(shù)

納米網(wǎng)絡技術(shù)是指納米科學在科學操作和控制中的應用，將精度控制在更小的范圍之內(nèi)，調(diào)制各種制式和頻段之間的無線資源，顯著提高用戶在各種場景下的數(shù)據(jù)訪問能力。通過云計算無限資源的管理和調(diào)度功能，根據(jù)需求對資源進行劃分和管理。

3.3 全IP網(wǎng)絡化網(wǎng)絡

采用多種扁平化的IP網(wǎng)絡技術(shù)，構(gòu)建全網(wǎng)的網(wǎng)絡思維，可以極大的滿足無線通信業(yè)務發(fā)展的直觀性需求，隨時隨地的通過無線網(wǎng)絡獲取數(shù)據(jù)，產(chǎn)品性能和價格具有競爭力，才能達到路徑的統(tǒng)一管理和健全的制度建設(shè)，匯聚的接入虛擬的應用模式，簡單的層次結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)完全分布式的網(wǎng)絡架構(gòu)。

4 結(jié)論

5G網(wǎng)絡的觸角已經(jīng)慢慢向我們走來，融合多種多樣的無線通信需求，就可以把頻率的許可和頻率管理的問題統(tǒng)一解決，給運營商帶來了更多節(jié)約成本和提升經(jīng)濟收益的路徑機會。因此，5G技術(shù)將從每一個細微的方面，在全球范圍內(nèi)改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

參考文獻

[1]劉德全，陳安華.4G和5G融合網(wǎng)絡部署架構(gòu)研究[J].電信工程技術(shù)與標準化，2018，31（05）：88-92.

[2]崔曉亮.5G超密集組網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)及實現(xiàn)路徑[J].數(shù)字通信世界，2017（10）：127.

[3]張建敏，謝偉良，楊峰義.5G超密集組網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)及實現(xiàn)[J].電信科學，2016，32（06）：36-43.

[4]許明元.5G自組網(wǎng)（SON）技術(shù)需求和架構(gòu)的研究[J].廣東通信技術(shù)，2016，36（01）：64-67.