試論基于光纖傳送網(wǎng)的5G移動通信前傳關(guān)鍵技術(shù)

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣州 510310）

在互聯(lián)網(wǎng)、移動APP飛速發(fā)展背景下，通信技術(shù)不斷更新?lián)Q代，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來。與此同時，5G技術(shù)逐漸走上歷史舞臺，與4G通信相比能夠進一步滿足人們的網(wǎng)速需求，但需要更加復(fù)雜的天窗與扇區(qū)，因此需要在光纖傳送網(wǎng)基礎(chǔ)上建立新型的前傳結(jié)構(gòu)來滿足要求。

1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

現(xiàn)階段，5G技術(shù)通過RAT方式預(yù)設(shè)，與世界范圍設(shè)計要求相結(jié)合，在技術(shù)設(shè)計過程中，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行進一步調(diào)整，以新型異構(gòu)方式設(shè)計出符合LTE-B技術(shù)要求的形式，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下。

1.1 網(wǎng)絡(luò)部署場景

網(wǎng)絡(luò)部署是5G技術(shù)的重心，在室內(nèi)場景設(shè)計中，用戶采用室外天線設(shè)計的方式完成通信預(yù)設(shè)，利用多樣化設(shè)計的方式，使通信傳輸效率得到顯著提升，通信系統(tǒng)的功能更加強大，網(wǎng)絡(luò)部署場景更加完善。

1.2 核心網(wǎng)設(shè)計

在5G設(shè)計中，核心網(wǎng)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在SDN與NFV模式方面，在驅(qū)動設(shè)計中，可實現(xiàn)分離系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用。將SDN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式相互連接，在以往網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計中，控制系統(tǒng)與轉(zhuǎn)發(fā)合二為一。在SDN中，網(wǎng)絡(luò)控制器集中起來，可在網(wǎng)絡(luò)分離后促進數(shù)據(jù)流量分配，以此來實現(xiàn)多種功能。

1.3 接入網(wǎng)設(shè)計

在設(shè)計時應(yīng)對各個設(shè)計指導(dǎo)加強重視，在多維度設(shè)計中，促進2G、3G和4G技術(shù)的創(chuàng)新，力求在后續(xù)設(shè)計中實現(xiàn)單一無線控制模式。另外，利用基站虛擬方式進行分配后，可促進集中部署的實現(xiàn)。SDR技術(shù)可對基帶進行有效處理，逐漸朝著云架構(gòu)的方向轉(zhuǎn)變。在內(nèi)容緩存設(shè)計方面，實施邊緣緩存與投遞等方式，過去網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容將會轉(zhuǎn)移到接入網(wǎng)中，根據(jù)用戶實際需求完成信息推送，使用戶獲得更加良好的體驗[1]。

2 基于光纖傳送網(wǎng)的5G移動通信前傳關(guān)鍵技術(shù)

2.1 波分復(fù)用前傳技術(shù)

從短期效益角度來看，前傳技術(shù)主要是在過去2.5b/s基礎(chǔ)上建立CPRI，該技術(shù)具有方便快捷、成本低、可靠性強等特征，能夠在較短的時間內(nèi)適應(yīng)外界設(shè)置。在該系統(tǒng)中，主要包括兩條鏈路，一是信息傳輸，二是信息傳輸監(jiān)控，此種設(shè)計可充分滿足光纖需求，但會在一定程度上增加網(wǎng)絡(luò)管理維護壓力。在波分復(fù)用前傳關(guān)鍵技術(shù)中，采用放射式半導(dǎo)體放大器的方式完成無色收發(fā)機功能，在5G通信中由于設(shè)置的中站點較多，光模塊類型、數(shù)量較大，單純采用波分復(fù)用的方式很難充分滿足傳輸要求，因此應(yīng)將無色波復(fù)用技術(shù)應(yīng)用其中，提高效率和水平。

2.2 時分復(fù)用前傳技術(shù)

多信道波分復(fù)用技術(shù)的功能較為全面、性價比高，價格實惠，可利用該技術(shù)完成移動通信前傳工作。但是，在TDM基礎(chǔ)制定過程中，在編制應(yīng)對方案時很容易受到數(shù)據(jù)傳輸時間、光帶寬等多種因素的影響，最佳的方式是采用TDM、以太網(wǎng)等前傳技術(shù)加以解決。在系統(tǒng)運行過程中，首先將數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)焦芫€終端，再利用前傳技術(shù)將管線放入到光網(wǎng)絡(luò)單元中，最終對轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)變后，將其發(fā)送到RRH中。在本系統(tǒng)中，在第二層新技術(shù)基礎(chǔ)上，將普通網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴W(wǎng)，不但可節(jié)約大量網(wǎng)絡(luò)運行成本，還可在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上利用前傳技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙又?，使無源光技術(shù)的應(yīng)用效果更加明顯。此外，傳輸模式均在RRU中實現(xiàn)，因此很容易對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間、效率等產(chǎn)生不良影響，究其原因，中心局只要在無線調(diào)度完畢后才可實現(xiàn)對MAC幀數(shù)據(jù)的處理。在解決上述問題時，可充分利用無源光網(wǎng)絡(luò)特性，當(dāng)無線規(guī)劃完畢后便將數(shù)據(jù)傳送到ONU中，使ONU涉及到的數(shù)據(jù)傳遞到RRU中，即可實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)傳輸，上述方式進行數(shù)據(jù)傳輸所需的時間較長，但前傳技術(shù)的帶寬可得以提升[2]。

2.3 物理層功能重構(gòu)前傳技術(shù)

為了有效節(jié)約通信前傳技術(shù)投入資本，提高技術(shù)應(yīng)用效率與經(jīng)濟性，一般要確保光傳輸帶寬在10Gbifs以內(nèi)，雖然數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)能夠使傳輸帶寬有效降低，但現(xiàn)行壓縮50%或者30%的帶寬不符合傳輸規(guī)定，因此為了解決傳輸帶寬中存在的問題，應(yīng)對RRH于BBU分割點進行轉(zhuǎn)換，將模擬與數(shù)字有效平衡，在物理層處理技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建新結(jié)構(gòu)，這樣做不但能夠減少光傳輸帶寬，還可增加傳輸站點數(shù)量[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，移動前傳網(wǎng)絡(luò)作為5G中的重要內(nèi)容，在通信行業(yè)發(fā)展中具有不可忽視的重要作用。隨著5G架構(gòu)研究的不斷深入，各類前傳網(wǎng)絡(luò)解決方案層出不強，在速度與效率等方面具有較強的先進性，可使通信技術(shù)發(fā)展需求得到充分滿足，為用戶帶來更大的便利。