5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略分析

蔣睿

摘 ? 要：現(xiàn)階段，移動終端各項服務(wù)已實現(xiàn)全面普及應(yīng)用，發(fā)展前景較為樂觀，即將到來的5G通信時代是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢所趨。面對這一發(fā)展趨勢，建設(shè)5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)也將是必然。文章主要以此為背景，圍繞5G通信傳網(wǎng)建設(shè)策略開展深入研究及探討，望能夠為今后建設(shè)實踐工作提供指導(dǎo)性的意見或參考。

關(guān)鍵詞：5G;通信;傳輸網(wǎng)絡(luò);建設(shè)策略

伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)終端服務(wù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代人在數(shù)據(jù)流量方面的現(xiàn)實需求已逐步進入到激增狀態(tài)。國內(nèi)預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，我國于2020年的數(shù)據(jù)流量相比較2010年，預(yù)計突破增長1 000倍，這一數(shù)據(jù)極為驚人，也預(yù)示著全新的高速網(wǎng)絡(luò)時代，即5G通信時代即將到來。那么，為了能夠更快進入5G通信時代，為人們提供更為豐富、極速的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)，研究5G通信傳網(wǎng)建設(shè)策略有著一定現(xiàn)實意義及價值。

1 ? ?IPRAN，PTN不同傳輸技術(shù)概述

1.1 ?主要特點

1.1.1 ?PTN方面

廣大移動通信運營商現(xiàn)階段已通過分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network，PTN）逐步實現(xiàn)了長期演進（Long Term Evolution，LTE）網(wǎng)絡(luò)的承載，可為網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）提供一定保障作用，在PTN的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用MPLS-TP技術(shù)。在對網(wǎng)絡(luò)具體運行期間的綜合質(zhì)量進行分析后可知曉，MPLS-TP在針對網(wǎng)絡(luò)的QoS保障方面作用顯著。MPLS-TP是基于連接分組交換的科學(xué)技術(shù)，主要特點為：強大的數(shù)據(jù)傳輸功能;可靠安全系數(shù)高，多協(xié)議標簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）信用的命令、繁瑣的IP功能均得以省略，MPLS標簽?zāi)艽媛窂?。MPLS技術(shù)獨立地存在于網(wǎng)絡(luò)控制層及客戶的中間，對不同業(yè)務(wù)承載功能均較為顯著，能夠適應(yīng)不同業(yè)務(wù)層的運行環(huán)境。

1.1.2 ?IPRAN方面

無線接入網(wǎng)IP化（IP Radio Access Network，IPRAN）是網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)中的IP，它屬于互聯(lián)網(wǎng)的一種協(xié)議。IPRAN網(wǎng)絡(luò)科技標準是經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)的工程相應(yīng)任務(wù)組，MPLS所屬工作組實現(xiàn)RFC信息相關(guān)文檔的發(fā)布。IPRAN在IP/MPLS相應(yīng)核心的技術(shù)條件之下，是實現(xiàn)移動IP回傳網(wǎng)式的一種技術(shù)。城域類型傳輸網(wǎng)及IP類型城域網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)內(nèi)部匯聚運行后，核心層、接入層二者能使得IP/MPLS及太網(wǎng)技術(shù)完美融合，形成另外的傳輸技術(shù)，對比傳統(tǒng)模式當中移動通信原有傳輸技術(shù)，其有著較為顯著的傳輸性能優(yōu)勢，具體特點表現(xiàn)為：多種業(yè)務(wù)承載、多區(qū)域及多進程技術(shù)均可實現(xiàn);網(wǎng)絡(luò)有著較強拓展性能，可滿足于多樣化及各種寬帶需求，能夠為QoS提供性能保障;在業(yè)務(wù)的配置方面靈活度極高，且可靠、安全系數(shù)較高。

1.2 ?優(yōu)劣勢情況

1.2.1 ?PTN方面

PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段主要優(yōu)勢為：商用能力相對較強，網(wǎng)絡(luò)部署速度較快;傳輸網(wǎng)絡(luò)實際成本方面，PTN優(yōu)勢顯著，因PTN商業(yè)化進程快，PTN設(shè)備實際進購的成本相對較低，日常運行及管理平滑度良好，通常無需對設(shè)備的運維組織加以調(diào)整即可滿足最為基本的運維需要;最為突出的優(yōu)勢是設(shè)備及運維的成本低，促使PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段在現(xiàn)有的網(wǎng)投當中優(yōu)勢地位顯著。PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段在與互聯(lián)及SDH進行互通期間極具便捷性，傳輸網(wǎng)絡(luò)的演進較為平滑，傳輸網(wǎng)絡(luò)的投資成本顯著降低，對現(xiàn)網(wǎng)的投資保護作用顯著。PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段綜合承載力已經(jīng)驗證，在外場與實驗室的測試方面，能對PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段綜合承載能力實現(xiàn)有效確認。PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段維護、網(wǎng)管各項功能極強，可靠度與維護性良好，其自身就擁有較為完善的網(wǎng)管及保護機制，對網(wǎng)絡(luò)的安全、質(zhì)量保障作用突出，能滿足不同用戶對于網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)相關(guān)需求。PTN整個產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)域成熟化，我國相關(guān)部委針對PTN入網(wǎng)方面流程已經(jīng)確認，PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段要求也進入到送審報批該環(huán)節(jié)，PTN國際化的標準基本上已得到明確;PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段主要劣勢為：國際電信聯(lián)盟—電信標準化部門（International Telecommunication Union-Telecommunication，ITU-T）、城域以太網(wǎng)論壇（Metro Ethernet Forum，MEF）及國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（The Internet Engineering Task Force，IETF）并無基于太網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)而實現(xiàn)的技術(shù)標準及各項規(guī)定等，借助PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段如MAC，QinQ等來實現(xiàn)互聯(lián)及互通困難程度較為明顯，在保護機制層面還處于不夠健全的狀態(tài)之中。IETF，ITU-T的陣營方面，因針對PTN相應(yīng)保護機制意見有差異性，導(dǎo)致保護功能不完善，僅包含1+1形式備份的保護或1∶1的保護。在Wrapping及Steering的保護支持層面，倒換時間過長。Wrapping保護層面，在保護倒換進程中丟包現(xiàn)象較為嚴重，在大數(shù)據(jù)實時化各項業(yè)務(wù)傳輸操作方面的需求往往無法滿足。

1.2.2 ?IPRAN方面

IPRAN網(wǎng)絡(luò)科技手段主要優(yōu)勢為：可承載現(xiàn)存移動網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)各項資源的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，在移動網(wǎng)絡(luò)世界運行的能力方面發(fā)揮著技術(shù)保障作用，在整體上基本可以實現(xiàn)概括多種業(yè)務(wù)與分區(qū)的承載;IPRAN網(wǎng)絡(luò)科技手段的IP構(gòu)架基本相同，可為移動寬帶網(wǎng)絡(luò)提供較為豐富的各種網(wǎng)絡(luò)化資源，組網(wǎng)可實現(xiàn)完善化運行，業(yè)務(wù)可實現(xiàn)自動化地調(diào)整處理，業(yè)務(wù)通道實際配置率極其高，移動業(yè)務(wù)實際承載的質(zhì)量明顯提升，對于各種業(yè)務(wù)所提供的保障有一定針對性。IPRAN網(wǎng)絡(luò)科技手段主要劣勢為：與PTN網(wǎng)絡(luò)科技手段相對比，IPRAN網(wǎng)絡(luò)科技手段自身的網(wǎng)民自愈保護層處于薄弱狀態(tài)，在實施技術(shù)測試及相關(guān)試驗操作后，移動業(yè)務(wù)無法充分地滿足各方面需求，達到各項標準;在維護與保養(yǎng)方面的任務(wù)量極其大;總體配置復(fù)雜性突出;業(yè)務(wù)路由的透明度嚴重不足;故障檢測操作繁瑣;建設(shè)成本極其高;在網(wǎng)絡(luò)初期建設(shè)階段投資的消耗量極其大。

2 ? ?建設(shè)實施策略

2.1 ?重視前傳網(wǎng)的建設(shè)

前傳網(wǎng)的建設(shè)，建議采取無源的波分復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）、有源不同方式，便于適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)不同建設(shè)需求及各項標準。首選應(yīng)當為無源方式的WDM方案，主要由于采取這種便捷性的傳輸方式或者手段，運輸?shù)慕?jīng)濟成本能夠得以有效控制，優(yōu)勢顯著，特別是在接入側(cè)面的成本方面，接入側(cè)實際使用功能能夠得到有效提升。因網(wǎng)絡(luò)自身集中的連接性能強大，可便捷地維護網(wǎng)絡(luò)運行。

2.2 ?重視中/回傳網(wǎng)的建設(shè)

5G通信傳輸網(wǎng)具體建設(shè)過程，在組網(wǎng)、寬帶的靈活度方面要求極高，網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)二者都是基于同等的承載方式，故需重視中/回傳網(wǎng)的建設(shè)，在其網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)方面，需要內(nèi)含骨干、匯聚及接入不同的層次。不但需對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)予以有效的優(yōu)化處理，而且光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）網(wǎng)絡(luò)需通過太網(wǎng)及多協(xié)議等交換其流量的監(jiān)控，便于滿足5G通信傳輸網(wǎng)實際運行期間承載及建設(shè)等各方面需求[1]。

2.3 ?科學(xué)優(yōu)化網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)

5G從屬于通信系統(tǒng)新型的技術(shù)手段，對比4G，不僅是多了一個G，而且可促使網(wǎng)絡(luò)寬帶及其傳輸速度顯著提升，可靠度高、延遲低，各種大規(guī)模機器可實現(xiàn)快速通信傳輸運行。所以，移動通信的網(wǎng)絡(luò)在早期為迎合IP化趨勢，采取層次網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并向扁平層面發(fā)展。在移動通信全面確定基于PTN科技手段作為5G的發(fā)展主流后，PTN技術(shù)手段扁平發(fā)展的優(yōu)越性日益突出，如能夠打破以往運營商們對設(shè)備廠家過分依賴的局面，移動相關(guān)運營商們在自主掌握5G網(wǎng)絡(luò)方面能力得以增強;能夠降低光纖方面資源的投入及占用率，有效控制網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)與維護方面的成本，且網(wǎng)絡(luò)自身扁平化方面優(yōu)勢更為突出，網(wǎng)絡(luò)自身層次化的架構(gòu)得到縮減[2]。

2.4 ?骨干設(shè)定為MPLS

傳輸網(wǎng)實際建設(shè)中，應(yīng)重新設(shè)計其網(wǎng)絡(luò)的層次，以實現(xiàn)PTN設(shè)備的科學(xué)升級、改造。骨干網(wǎng)絡(luò)的層面，務(wù)必保留MPLS，而其以下部分則可將MPLS停用，以提升該骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)IP的傳輸質(zhì)量。發(fā)揮LTE技術(shù)手段優(yōu)勢，規(guī)劃化分層服務(wù)提供商（Layered Service Provider，LSP）的帶寬，讓骨干網(wǎng)絡(luò)處于穩(wěn)定運行狀態(tài);同時，LSP配置應(yīng)提高，網(wǎng)絡(luò)科技研發(fā)力也需加大力度。應(yīng)依據(jù)不同的應(yīng)用需求、各項標準，將場景整體布局、安排等工作做好。城域網(wǎng)內(nèi)部的PTN設(shè)備各項功能均需升級優(yōu)化，同步支持各種不同的路由協(xié)議[3]。MPLS需要面向各種連接性的業(yè)務(wù)，部署好移動回傳的網(wǎng)絡(luò);IP化的新基站，應(yīng)以實際需求為基準，做好L3VPN或者L2VPN各項部署安排，以顯著提升網(wǎng)絡(luò)整體的靈活性。

2.5 ?建設(shè)5G云化大數(shù)據(jù)庫

建設(shè)5G云化大數(shù)據(jù)庫這一舉措必須尤為重視，在方案研究、探討過程中，需充分認識大型的數(shù)據(jù)信息中心，它屬于5G的通信傳輸網(wǎng)核心，實際運行進程中與海量的數(shù)據(jù)之間需要實現(xiàn)較長距離的一種交互[4]。對此，就需建設(shè)5G的云化大數(shù)據(jù)庫，為長距離數(shù)據(jù)傳輸、交互等營造穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸大環(huán)境。在分鐘級相應(yīng)業(yè)務(wù)當中，確保大容量及波長之間實現(xiàn)有效互聯(lián)。技術(shù)手段方面，結(jié)合OTN及通信技術(shù)，基于核心層間DC完成有效傳輸，保證實現(xiàn)大容量、高效化地傳輸。此外，通過采取光電雙層的保護手段，有效維護網(wǎng)絡(luò)運行的安全。

3 ? ?結(jié)語

從總體上來說，5G的通信傳網(wǎng)建設(shè)并不是一蹴而就的，而是一個循序漸進的發(fā)展過程，不僅要具備適宜的內(nèi)外部環(huán)境，還需耗用大量的人力、財力，并以先進的科技手段作為支撐。對此，還需相關(guān)專業(yè)人士與技術(shù)人員精誠合作，積極探索出5G通信傳網(wǎng)最具可行性的建設(shè)方案與措施，保證5G通信傳網(wǎng)總體建設(shè)質(zhì)量。

[參考文獻]

[1]王炳傳.5G時代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略探討[J].數(shù)字通信世界，2018（9）：60-61.

[2]王艷濤.5G傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略與發(fā)展[J].通訊世界，2017（13）：108-109.

[3]史建華.淺談5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略[J].科學(xué)與信息化，2019（18）：132-133.

[4]丁濤.5G時代傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略探討[J].移動通信，2016（15）：779-800.

Abstract：At present， the mobile terminal services have been popularized and applied in an all-round way， and the development prospect is optimistic， the coming communication era is the 5G communication era， which is the general trend of the development of the network industry. In the face of this development trend， the construction of 5G communication transmission network will be inevitable. Based on this background， this paper makes a deep research and discussion around the construction strategy of 5G communication network， hoping to provide guiding opinions or references for the construction practice in the future.

Key words：5G; communication; transmission network; construction strategy