5G背景下传输网络规划策略探析

[黄何]

1 引言

1982年1G引入发展以来，移动通信网络已经部署发展近40年时间，在网络速率、时延、可靠性、精度、组网模式、网络安全等方面飞跃式发展同时，无一不体现出传输网络与时偕行的进步。特别是2019年5G网络开始在各国大量集中部署以来，面对5G不同应用场景更加关注网络受体场景体验感受的特点，网络垂直行业应用、扁平化网络建设等要求，需要5G中的软件定义网络、大规模MIMO和超密集组网机制等技术支撑，传输网络的性能指标和结构优化，从而形成更加高速、稳定、优质基础传输网络体系保证，确保5G万物互连得以实现。

2 5G传输网络需求分析

2.1 传输网络需求特点

5G传输网络基本特征表现在可靠性、扩展性和节能性等方面，相比于4G网络，用户服务、兼容性、数据传输速率等方面的优势明显，对于传输网络建设需要注意：

（1）时延性。5G移动通信网络对时延的精确性提出了非常高的需求，要满足横向流量转速指标、前传接口带宽、中传、回传等要求，当前的公共无线接口是无法满足的，需要投入新的通信技术和大量资源，以实现长距离内音频、视频及图片信息资源的实时传递，达到现象级移动传输数据访问标准。

（2）超高带宽。实现5G网络下的万物互连，核心需求就是带宽。5G技术对传输网络环境提出了高标准、严要求，网络建设过程中，采用新空口技术，确保5G传输网络带宽是LTE的10倍左右。同时，5G网络的基站数量与网络区域的规模直接相关，需超过12 000个才能保证网络覆盖率达到预期指标，最佳的6:1带宽收敛比。这种环境下，网络初级环境阶段带宽应保证6T以上，后续带宽值应满足17T以上。

（3）组网灵活。组网灵活性要求包括回传网络的灵活性、中传网络的灵活性等方面，传统的人工静态连接模式，工作过程繁琐、连接配置量大、组网方式笨拙，需要大量的人力资源投入。5G网络建设过程中，需要配置冗余保护，提升整个传输网络的负荷分担能力，单独配置管理平面，实现软件化管理和统一调度。

面对5G网络差异化应用商业模式，在同一物理网络承载基础平台下实现不同网络资源和节点调度，满足差异化商业机构使用和网络需求，要求基础网络具有网络切片方面的能力，需求配置管理切片、转发切片、控制切片功能，以实现实际应用的功效。

2.2 5G网络应用场景

从5G网络的应用场景来看，主要分为其定义的eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量大连接）和URLLC（低时延高可靠性）三大应用场景。其中：

eMBB以人为中心的应用场景，集中表现为超高的传输数据速率，广覆盖下的移动性保证等。峰值速率为4G网络的10倍以上，让VR/AR、超高清视频等高流量业务体验得以实现，现场体验感更加直观。

mMTC场景下5G的强大连接能力可快速促进各垂直行业深度融合，支持100万个/平方公里的设备连接，如智慧城市、智能家居、环境监测等。实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖，即万物互连。

URLLC场景下，连接空口时延要达到1 ms级别，而且要支持高速移动（500 km/h)情况下的高可靠性（99.999%）连接。可承载大规模、高密度的物联网业务，如车联网、工业控制、远程医疗等特殊应用。

3 5G背景下传输网络规划策略

传输网络的规划，需通过5G传输网络分析，包括面向对象目标、需求业务指标的分析，明确了传输网络的建设方向后，从以下方面对传输网络进行完善和优化：

3.1 优化网络提升效率

移动通信通信网络的发展，是一个继承与发展相互转化的过程，兼容和优化是5G传输网络提高网络建设效率、提升网络性能指标的重要策略之一。传统的网络结构往往采用层级化建设，通信网络IP演化以来，网络设备更新、网络结构协调性发展受到一定程度的制约，迫使网络建设模式由层次化向扁平化结构转变，从而实现降低环境依赖性、控制网络建设和维护成本、减少光纤资源消耗、扩大网络带宽的实际功效，进而实现上层网络结构与当前网络结构向融合。

3.2 技术融合应用

规划和建设传输网络过程中，不仅要注重面向业务应用、网络需求，同时要注重技术的融合应用，确保技术驱动网络发展得以实现。

（1）通信网络的下一步发展方向为基于SDH的多业务传送平台（MSTP），和传统的SDH平台比较，MSTP具有更好的扩展能力，更好的融合数据网络和通信传输网络，以进行通信业务多元化处理，确保各项业务的自适应功能，确保传输业务更加灵活和方便。

（2）网络演进过渡期内，区分好网络层级。合理利用MPLS技术，实现核心层级上网络结构的合理规划，而核心级别以下尽量不要采用MPLS,从而在确保核心网络结构的同时，减少层级网络结构在应用过程中外界因素干扰，保证骨干网稳定性，使得IP数据传输质量满足5G网络传输要求。网络带宽设计过程中，整体考虑LTE特征要求，利用先进算法，计算LSP带宽，完成相应计算，根据配置情况选择相应带宽，保证设施运行的稳定性。

（3）整合PTN、IPRAN优势，提高网络健壮性。PTN网络大多基于MPLS-TP交换网络技术，能很好的保障QoS网络的正常运行，用MPLS标签代替路径，省去繁杂IP功能，有着安全可靠的传输性能；IPRAN基于交换网络技术演变而来，大多采用Diff-Serv技术，不针对每一项业务流，在相应节点上采用网络资源预留，将相似业务归类，拥有强大的互通能力的同时，降低网络系统消耗。

在传统垂直化网络部署中，充分利用PTN与SDH兼容性、互通性，利用成熟设备性能和运维组织体系，减少传输网络设备投入，短时间内完成网络部署。扁平化网络部署中，加快IPRAN设备部署，发挥其强大适配力功能，为多种业务发展提供承载能力平台，有效提高移动网络运行维护能力，丰富移动宽带路径，提升通道配置效率和业务承载质量。

3.3 加强基础设施整合

机房、电源、光纤和管道等基础设施是网络发展的重要基础，5G基站数量的猛增、电源消耗量的增加，要求合理规划重要汇聚机房、普通汇聚机房、CRAN机房统筹规划和设置，根据实际条件合理评估空调配置能力、交（直）流电源配套、光缆资源分配、通信管道管孔分配等方面资源，根据实际优化现有机房、建设新机房，合理开发和利用光纤和管道资源，满足业务长远发展需求。

3.4 人才队伍能力提升

高效优质的通信网络需要不同专业、不同类型的网络设备配合运行，同样，5G传输网络的建设需要不同层次、不同专业的人才配合，网络规划、网络设计、工程建设、工程管理、相关验收、网络维护各个方面，均需要优秀的5G建设人才完成，实施相应的工作。因此，要注重汇聚各种不同特点的优秀人才，加强人才培训，从全生命周期角度整合团队力量，掌握最新技术能力，确保团队活力，从而紧跟网络发展的需求。

4 结束语

5G网络时代已然来临，面对低时延、高速率、大带宽、高可靠性网络需求的必然趋势，传输网络的基础支撑作用必将发挥更加至关重要的作用，只有不断通过优化网络资源、整合技术应用、发挥人才合力，才能5G传输网络建设和维护过程中，不断优化和整合网络，增强网络技术研发和应用的针对性和实效性，不断发现问题、解决问题，满足整体通信网络整体发展要求，从而也满足用户多元化、个性化的5G业务体验要求。