基于5G移動通信技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)探究

【摘要】? ? 近些年來我國信息技術(shù)的水平實現(xiàn)了迅速發(fā)展，伴隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，社會各界在信息傳輸速度上要求越來越嚴(yán)格，甚至將信息傳輸速度看作是對社會發(fā)展水平的衡量指標(biāo)之一。相對于4G網(wǎng)絡(luò)而言，5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)讓信息傳輸速度實現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展，而且信息技術(shù)的應(yīng)用也得到了進(jìn)一步的擴(kuò)張，本文針對5G移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)行分析，采取有效的優(yōu)化措施，為我國5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與發(fā)展提供源源不斷的推動力。

【關(guān)鍵詞】? ? 移動技術(shù)? ? 5G? ? 傳輸網(wǎng)絡(luò)? ? 建設(shè)

引言：

5G網(wǎng)絡(luò)無論是在信息傳輸速度上還是在實際運(yùn)用上都比4G網(wǎng)絡(luò)有了更深層次的突破，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)除了能夠加快信息的接收與發(fā)送速度外，更是發(fā)揮了領(lǐng)先科學(xué)技術(shù)的作用，使消費者在使用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過程中可以對信息傳送的延時變化有更直觀的感受[1]。對于科技發(fā)展來講，智能化與自動化是必然的發(fā)展趨勢，同時也是5G網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù)發(fā)展的主要方向。5G時代的到來，人們的日常生活一定會受到積極的影響，而科技與生活的融合更讓人們的未來值得期待。

一、5G移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)承載需求

（一）帶寬方面的需求

5G網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)過程中與新技術(shù)有著不可分割的關(guān)系，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)需要頻段更高、頻譜更寬的新空口技術(shù)，該技術(shù)對于5G網(wǎng)絡(luò)基站的帶寬要求非常高，相對于LTE，5G網(wǎng)絡(luò)條件下要求其帶寬要達(dá)到原本的10倍以上。除此以外，5G基站這個構(gòu)成局域網(wǎng)的重要因子，其數(shù)量上和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域規(guī)模息息相關(guān)，這就意味著如果想要構(gòu)建一個大型的城域網(wǎng)絡(luò)，基站的計算數(shù)量就要超過12000個，至于帶寬收斂比指標(biāo)，其比例取6：1比較合適[2]。而在這個網(wǎng)絡(luò)中，核心區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求在運(yùn)行初期就要達(dá)到6T以上，成熟期更是要求有17T以上，這些都意味著想要使5G網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬方面的要求必須非常嚴(yán)格。

（二）組網(wǎng)靈活性需求

關(guān)于組網(wǎng)靈活性的要求，主要包括回傳網(wǎng)絡(luò)和中傳網(wǎng)絡(luò)兩個方面內(nèi)容，回傳網(wǎng)絡(luò)方面，5G網(wǎng)絡(luò)的CU與核心層網(wǎng)絡(luò)及與其相鄰的CU之間要保持連接，一般這樣的情況下采用人工方式來進(jìn)行靜態(tài)連接，配置往往需要極大的工作量，難以達(dá)到靈活性方面的要求;而中傳網(wǎng)絡(luò)方面，5G網(wǎng)絡(luò)的部署處于初級階段，DU和CU之間在歸屬關(guān)系上保持穩(wěn)定通常是1對1的關(guān)系，當(dāng)部署到CU的云化階段時，則要具備冗余保護(hù)、動態(tài)擴(kuò)容以及負(fù)載分擔(dān)的能力，此時兩者的關(guān)系便從1對1轉(zhuǎn)化成了一對多，需要單獨配置管理平面，作出統(tǒng)一的調(diào)度[3]。

二、5G移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

（一）毫米波通信技術(shù)

毫米波是一種波長為1～10mm、頻率為30～300GHz的電磁波，利用毫米波來實現(xiàn)通信的方法就是毫米波通信[4]。毫米波的資源是非常豐富的，因此可以利用毫米波通信技術(shù)對頻段的進(jìn)展進(jìn)行研究，在此技術(shù)的基礎(chǔ)上，還研究出了另外一種新技術(shù)。以毫米波為基礎(chǔ)，增加UDN和LTE，這個組合之間形成一個相互合作的效果，在該技術(shù)的使用下，基站天線的數(shù)量可以增加，有效避免了不需要的波長的出現(xiàn)。目前，毫米波MIMO技術(shù)的使用無論是在效率上還是在容量上都有了極大地提升，客戶端下載數(shù)據(jù)的速度也非?？?，互聯(lián)網(wǎng)可觸摸化成為現(xiàn)實，移動通信技術(shù)的發(fā)展也有了嶄新的方向。5G應(yīng)用市場中，通過空中接口設(shè)計可以保障設(shè)計要求與業(yè)務(wù)需求得到滿足，促進(jìn)5G通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

（二）D2D技術(shù)

該技術(shù)實施的主要目的是為了使不同設(shè)備之間的通信能夠得到滿足，進(jìn)而促進(jìn)用戶滿意度和使用效率的提升。D2D技術(shù)解決了蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站問題，利用該技術(shù)能夠和蜂窩數(shù)據(jù)之間實現(xiàn)連接[5]。在應(yīng)用程序的引導(dǎo)下，這項技術(shù)能夠和用戶之間拉近距離，在通信不受任何影響的前提下，使設(shè)備之間的通信速度得到提升。相對于藍(lán)牙功能而言，這項技術(shù)的通信距離更穩(wěn)定，而藍(lán)牙不僅需要自主進(jìn)行設(shè)置，其頻帶的安全性也一直有問題，從質(zhì)量上來看比較差。因此，這項技術(shù)使用以后，5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在市場上有了更高的地位，大型移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)服務(wù)成為現(xiàn)實。

（三）MIMO技術(shù)

該技術(shù)在5G技術(shù)中屬于檔次最高的一類，該技術(shù)的應(yīng)用能夠讓信息發(fā)布的速度大幅度提升，所以MIMO技術(shù)又被稱作是大型天線系統(tǒng)。該技術(shù)的使用不僅可以讓通信功能成為現(xiàn)實，更重要的是它所帶有的額外天線可以有效鞏固通信空間、節(jié)省信號能量的同時，保障能量的高效利用。該技術(shù)使用過程中不僅能耗少，而且費用低，用戶想要大規(guī)模地使用該項技術(shù)并不困難。另外，該技術(shù)的使用還可以解決傳統(tǒng)研究中所留下的問題，找到新的發(fā)展方向，而該技術(shù)與低成本組件的聯(lián)合使用，希望能為通信設(shè)備的發(fā)展提供更多的新資源。

三、5G移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

（一）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

1.前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。關(guān)于前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的方式通常有兩種形式，一種是有源WDM，另一種是無源WDM。5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)過程中，無源WDM應(yīng)用起來更合適。在這種模式下利用便捷的傳輸模式價格運(yùn)營成本壓制到最低。其中，再對接入側(cè)進(jìn)行成本投入后，這種方法的優(yōu)勢更為明顯，在接入側(cè)的性能得到不斷提升后，后期維護(hù)工作的開展也會更加順利。2.中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。這兩種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要目的是為了使帶寬和組網(wǎng)的靈活性得到滿足，這兩部分在整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，通常情況下需要按照相同的承載方式進(jìn)行承載。骨干層、匯聚層、接入層是整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架上應(yīng)該具備的三個當(dāng)面。與此同時，發(fā)揮OTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用，還能達(dá)到多協(xié)議標(biāo)簽交換流量監(jiān)控的目標(biāo)，使得5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載需求有得到更充分的保障。3.建設(shè)5G云化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)。匯總整個網(wǎng)絡(luò)體系，在網(wǎng)絡(luò)核心層的大數(shù)據(jù)中心內(nèi)5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的地位赫然，云化數(shù)據(jù)中心可以在運(yùn)行過程中，與大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行長距離的交換與傳輸，對于分鐘級業(yè)務(wù)的開展以及大容量波長的互聯(lián)十分有利。4.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)層次效果能夠得到進(jìn)一步簡化，這一過程中需要針對項目整體作出統(tǒng)一劃分，促進(jìn)其承載力和容量的提升。

（二）更新技術(shù)

伴隨著5G移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)也要不斷地更新，利用先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備升級，持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)層次的合理性。例如應(yīng)用MPLS技術(shù)實現(xiàn)通信信號在一定距離內(nèi)的轉(zhuǎn)換，并提升IP傳輸?shù)馁|(zhì)量?，F(xiàn)階段，5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)嘗試以數(shù)字信號處理技術(shù)強(qiáng)化模擬信號與數(shù)字信息轉(zhuǎn)換功能。

（三）安全建設(shè)

安全性是傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時必須考慮的一項核心要點，尤其是在人們越來越重視隱私保護(hù)及信息安全的今天，企業(yè)與個人都具有迫切的信息保護(hù)需求。5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時要利用5G移動技術(shù)構(gòu)建信息化保護(hù)體系，避免出現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)泄露與網(wǎng)絡(luò)攻擊等問題。安全性建設(shè)的重點是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)網(wǎng)，對信息傳輸過程中流量高、儲存量大的重要節(jié)點進(jìn)行針對性的監(jiān)管，強(qiáng)化關(guān)鍵節(jié)點的防護(hù)，避免因漏洞導(dǎo)致運(yùn)行風(fēng)險。技術(shù)人員要針對過程控制、特殊防護(hù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用等關(guān)鍵內(nèi)容建立可視化動態(tài)防護(hù)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)能夠及時排查安全問題，做好安全問題的預(yù)警及應(yīng)急解決工作。為了使人們能夠享受到舒適、安全的5G通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在進(jìn)行集約統(tǒng)籌式通信傳輸網(wǎng)絡(luò)前應(yīng)該先構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)資源支撐體系。

（四）人口操縱

在進(jìn)行5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時要科學(xué)預(yù)估用戶數(shù)量、合理設(shè)計建設(shè)方案。因為5G的用戶數(shù)量直接與城市人口數(shù)量掛鉤，而城市人口的流動性及變化趨勢也直接影響5G用戶數(shù)量的動態(tài)走向。所以用戶數(shù)量預(yù)估工作要嚴(yán)謹(jǐn)、全面，不僅需要對城市現(xiàn)有人口進(jìn)行統(tǒng)計分析，還要通過統(tǒng)計學(xué)與社會學(xué)分析判斷城市的人口流動性，預(yù)估未來幾年內(nèi)城市的人口數(shù)量。目前，人們生活中信息技術(shù)的應(yīng)用主要還是集中在移動終端服務(wù)方面，而在進(jìn)一步進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時還應(yīng)結(jié)合城市的現(xiàn)有規(guī)模及發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行分析，實現(xiàn)集約統(tǒng)籌互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，利用通信基站強(qiáng)化移動通信共享與使用，推動信號全覆蓋的腳步，構(gòu)建5G時代共享城市群。政府在進(jìn)行5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)全覆蓋建設(shè)時，可以先進(jìn)行5G傳輸網(wǎng)絡(luò)基地試點建設(shè)，中心城市帶動周邊城市、城市帶動鄉(xiāng)村，層層遞進(jìn)，逐漸讓所有地區(qū)的人們都能夠享受到便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

（五）城市主體

構(gòu)建智慧城市的基礎(chǔ)就是完善的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也需要城市建設(shè)的支持。在5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中需要根據(jù)發(fā)展計劃確定重點發(fā)展區(qū)域，選擇城市主體，由點及面全面開展傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)。

四、結(jié)束語

目前，我國對5G技術(shù)研究已經(jīng)處于世界前列，通信技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟，利用5G移動通信技術(shù)能夠在原有4G網(wǎng)絡(luò)傳輸硬件設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計。5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速度更快、結(jié)構(gòu)更為先進(jìn)，而且傳輸成本更低，能夠為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商帶來更理想的經(jīng)濟(jì)效益。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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作者單位：曹帥? ? 中國移動通信集團(tuán)吉林有限公司延邊州分公司

曹帥（1985.11.13-），男，吉林龍井，本科，助理工程師，研究方向：傳輸設(shè)備基礎(chǔ)維護(hù)、傳輸線路維護(hù)、傳輸網(wǎng)規(guī)劃。