5G时代传输网络建设策略探讨

吴泽龙

（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

当前网络技术发展的速度越来越快，人们不应仅从狭义的角度来理解5G网络，应从更深的角度来分析5G网络为人们所带来的应用价值和对行业发展的重要意义。当前，虽然5G网络正处于初步研发和建设阶段，但其对社会的发展具有重大影响。5G网络是在原有的4G网络基础上进行优化和升级，能够在数据传输、计算以及调用等方面起到缩短时间的应用效果。因此，我国应加快进行传输网络的优化和升级，使用户能够具有良好的网络体验。在我国网络传输技术的初始发展阶段，数据流量主要以字节为单位进行计算。这个阶段用户每个月所使用的数据流量在50～100 MB。随着4G网络的发展，用户每个月所使用的数据流量不断增长，达到20～100 GB。若以数据流为单位进行分析和计算，数据流量相差了几个数量级。可见，5G网络未来的发展空间会更大。

1 建设5G时代传输网络的相关需求

1.1 带 宽

为达成5G传输网络的全面运行，需要以4G传输网络为基础，并构建更加严格的网络资源以及相关配套设施，这对带宽和频谱等提出了更高的建设要求。5G传输网络技术的创新和研发必须是在已有技术的前提下运用通信技术手段来逐步实现。未来5G网络覆盖面要比4G网络更广阔，因此5G网络规模、后期基站以及数据中心配套设施等方面的建设也应逐步扩大。以4G时代传输网络的应用现状来看，当前运营商带宽在6～10 TB。如果5G传输网络逐步稳定发展，带宽会高达17 TB，相比4G传输网络带宽有了很大提升。因此，加快优化和升级传输网络的建设，对于带宽方面提出了更高的需求。要想在未来5G网络背景下为用户提供更加安全、高效以及可靠的网络，需重视带宽建设，以迎合5G时代背景下传输网络建设提出的各项需求。

1.2 延 迟

网络使用情况直接影响用户的体验。网络延迟的时间越短，客户的满意度越高。因此，不论是对运营商还是对用户，网络延迟都是一个重要的衡量参数。传输网络相关规范标准中对延迟范围有明确要求，且规定了以毫秒级别为单位的标准范围。该标准范围对用户而言是可以接受的延迟范围，不会影响用户使用网络[1-3]。随着5G网络速度的快速发展，网络用户和各大行业都对其有很大的期望，5G传输网络在延时方面应满足当前社会大众提出的使用需求。

1.3 灵活性

5G传输网络组网结构应根据多个层次开展建设，且层次与层次之间对衔接和兼容性方面的要求较高。为了以后能够便捷地进行组网结构更改、扩容以及割接等相关操作，人们对组网结构的灵活性提出了相应的建设要求。灵活性是基于设备和相关配套设施为基础实现的，因此在当前5G传输网络建设背景下，应将设备选型、综合布线以及电源配套等多项内容联合起来开展建设，以实现组网结构对灵活性的要求。

2 简述IPRAN和PTN传输网络技术

2.1 IPRAN传输网络技术

IPRAN传输网络技术最开始由IEFE提出，具有非常完善的标准文档信息功能。它基于交换网络技术，因此得到了快速发展。该技术主要通过改造传统交换机和路由器等逐渐研发而来，具有强的互通能力。在IPRAN传输网络技术中，IP为IP协议，RAN为Radio Access Network。整体上看，IPRAN是无线接入网IP化，或者是基于IP的传送网。随着当前我国网络的发展，网络IP化已经逐渐成为网络主流发展方向，加快了移动网络IP化的发展进程。在移动网络中，移动承载网络的IP化成为当前5G传输网络建设中需要探讨的一项重要建设内容。传统模式下，我国移动运营商所使用的基站回传网络以TDM/SDH为基础进行建设。随着移动通信业务的不断优化和升级，数据业务已经逐渐成为当前网络的承载主体，加大了对带宽方面的需求。以往所使用的网络扩容模式已经无法满足当前社会发展对网络使用的各项需求，因此加快推动传输网络技术进行分组化承载网建设是未来必然的发展趋势。

2.2 PTN传输网络技术

PTN传输网络技术支持多项基于分组交换业务的双向点对点连接通道，适合各种粗细颗粒业务，具有端与端的组网能力，还可以提供更适用于IP业务特征的传输管道。该技术实现点与点之间的连接通道在50 ms内进行切换，且在传输级别业务保护和业务恢复方面有很好的应用效果，继承了SDH技术中的操作和运维管理业务机制。从整体上来看，OAM机制能够实现进行点与点之间的完整连接，为网络安全稳定运行起到一定的切换保护、错误检测以及通道监控等功能，还实现了与IP/MPLS之间采用多种方式进行连通的功能等[4]。可见，PTN传输网络技术具有非常完善的OAM机制，能够准确找到发生故障的位置，具备非常严格的业务隔离功能，对光纤资源的有效利用达到了最大化，从根本上保障了业务运行的安全性。将PTN技术与GMPLS技术相结合，能够在当前5G时代传输网络建设的背景下进一步强化对有限资源的自动化配置，并提升网状网的生存性。

3 5G时代传输网络建设策略

3.1 加大对5G网络结构的优化力度

传统模式下，通信网络结构具有很强的层次化特征。要想实现对通信传输网络结构的优化和升级，使其能够更好地迎合当前5G时代背景下IP化发展趋势所提出的适应性要求，相关通信部门应加大基于网络结构设计朝扁平化方向发展的研究力度。当前网络技术中，长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络技术的发展速度相对较快且应用成效较好。移动通信部门在研发该技术时，将大部分精力用于无线承载数据业务质量和优化无线空口技术等方面，而未来我国传输网络的发展也会逐渐以扁平化网络为主。优化网络结构时，首先应降低运营商在网络运行和维护方面投入的成本支出并降低光纤在其中的使用量，从而推动扁平化网络发展，也能最大化地利用光纤资源[5-8]。其次，应加大研发力度来减少网络层次，发挥光传送网（OpticalTransportNetwork，OTN）特有的优势（容量比较大等），并结合网络格局对其开展针对性的布置，一方面扩展传输网络建设容量，另一方面能够根据自身能力转移工作重点，只设置PTN网络结构，从而达到减少网络层次的建设目标，提升整个传输网络的宽带质量。

3.2 进一步健全并完善城域网PTN网络

随着5G时代的到来，一方面要推动骨干网络QoS能够有序实施，另一方面要保障与其同步的本地网络PTN的应用，从而为网络端与端之间的QoS网络提供有力支撑。根据当前本地网PTN网络建设的现状，所使用的各项设备通常是以LTE站点所处位置为基础进行配置的，具有数量大的特征[9]。随着5G时代的到来，站点会随着5G网络覆盖面的扩大而扩大，加快向密集化方向发展。因此，为最大化降低网络在其中的开销并科学应用有限的网络资源，可将QoS技术与IP等应用场景相结合，实现Diff-Serv技术的发展和应用。此外，在推动PTN网络进行完善建设的同时，应重视网络功能升级中的新旧设备，以确保在5G传输网络建设中所应用的各项设备能够满足各项功能所提出的使用需求，并以此为基础分析和研究节点位置的意义，实现对网络设备功能进行批量化的升级和优化。

3.3 加大中传和回传网络的建设力度

为保证5G传输网络运行的质量，带宽和组网灵活性应符合规范标准中提出的相关要求。在进行网络架构建设时，带宽和组网灵活性需要满足统一承载方案中的要求[4]。由于实际网络机构所涵盖的层次存在一定的差异，因此不仅要对网络结构进行优化，还要采取多样化方式满足5G传输网络承载方面提出的需求。例如，将以太网或者多协议标签交换流量监控引入其中，以促使建设目标符合规范标准要求。

3.4 优化5G通信传输网络结构

5G时代到来之前，我国使用的通信传输网络具有层次化特征。随着通信技术的快速发展，网络结构随之不断更新和发展。因此，相关部门应加大研发力度，进一步提升通信传输网络的运行速率，使其能够更好地迎合5G网络背景下的IP化发展趋势，进而推动通信传输网络结构快速由原本的层次化朝扁平化方向发展。对于LTE通信传输网络技术而言，我国通信领域对此进行了深度的研究和分析，不断强化该技术的无线承载数据业务发展质量，并采取有效措施逐步实现了对无线空口技术的改造目标[10]。因此，通信传输技术研发人员应加大网络结构的研究力度，探讨当前上层网络结构和当前传输网络结构在运行中存在的问题，并根据实际问题制定相应的改进方案，从而进一步强化5G传输网络建设的质量。

4 结 论

在5G时代发展背景下，要想切实迎合超高流量密度、连接密度以及移动性等场景下对传输网络所提出的各项业务要求，需要传输设备加快朝设备IP化和网络扁平化的方向发展。本文阐述5G网络的含义，探讨建设5G时代传输网络的相关需求，简述IPRAN和PTN两种传输网络技术以及5G时代传输网络建设的策略，以加快我国5G时代传输网络发展的进程。