5G传输网络规划方案探讨

1 引言

目前世界各国都在紧密部署5G网络，我国部分试点城市已开通5G网络基站。作为新一代通信技术，5G将为未来万物互联提供主力的基础网络支撑，使自动驾驶、远程医疗、智慧城市、智慧工业、实时VR/AR等场景应用得以实现。在此背景下，由于5G通信技术更加关注用户的网络使用场景的体验感受，在长期的研究实践中，逐步形成了用于5G通信传输网络建设的软件定义网络、大规模MIMO技术及超密集组网技术机制等[1]，从而为用户提供更加高速、稳定、优质的通信网络使用体验奠定了坚实的技术基础。

2 5G传输网络的特点分析

2.1 5G传输网络特点

5G传输网络在用户服务、兼容性及通信数据传输等方面要比4G网络更具优势，其通信传输网络的基本特征表现为可靠性、扩展性和节能性。

首先，相关网络运营商在组网过程中，为了满足用户不同需求，大量投入资源，创新开发可靠性更强的现代通信技术，在短时期内有效提高了5G通信网络的吞吐量，也使通信网络数据传输更稳定，在长距离内能够实现对音频、视频及图片信息资源的快速传输，达到现象级移动通信传输数据访问量标准。

其次，5G通信着眼于实际情况，依赖于原有4G通信技术，通过对子技术资源进行整合拓展，能够为用户提供更加多元及个性化的服务体验。2017年，我国5G通信网络首次采用大规模天线技术进行基站覆盖能力测试，其在3.5 GHz频段下的下载速率覆盖距离与4G基站2.6 GHz频段基本相同，且能够同时满足不同区域不同用户的通信诉求。

此外，5G通信网络基于相应的通信技术协议，构建高效的信息中心网与组织网，不仅提高了通信技术节能性与信息交互速率，而且降低了网络建设成本，使5G通信网络的实用性特征得到更好的体现。与4G网络相比，5G网络整个通信活动受外界影响干扰更小，能够为用户提供更高质量的通信服务。

2.2 5G通信传输网络的应用场景

5G通信传输网络技术主要包括用户服务、网络兼容性及经济效益等多个层面的内容。

首先，从5G通信传输网络的具体应用场景来看，5G通信技术应用服务对象范围不断扩大，主要分为eMBB(增强移动宽带)、URLLC(超可靠低时延通信)、mMTC(海量连接物联网)三大场景。eMBB让虚拟现场VR、超高清视频、增强现实AR等大流量业务体验更好。mMTC可承载大规模、高密度的物联网业务，每平方公里支持100万个设备连接。URLLC要求空口时延达到1 ms，使得远程技术方案得到保障，从而为5G通信传输网络技术在无人驾驶、远程医疗等领域的应用奠定了重要基础。另外，5G将支持网络切片(Network Slicing)等技术，可以把一张物理网络切成很多张相互独立的虚拟子网，每个子网可保障符合服务标准(SLA)的使用体验。

其次，5G通信融入了较多新兴的通信技术，与传统通信网络框架相比，其网络兼容性显著提升，不同通信技术之间需要实现快速转换，既降低了运营商的运营成本，也使得不同通信设备之间的稳定传输得以实现[2]。

另外，为了保证技术的实用性，在研发5G通信技术过程中，运营商在相关技术支持下，结合用户实用诉求，从经济层面着手降低网络运营成本，对于不同场景采取针对性策略，满足用户不同业务的差异性需求，从而为用户提供优质、便捷与个性化服务。

3 5G通信传输网络建设探讨

5G时代，通信传输承载网络部署需求具有明显变化，在不同业务需求方面，传输网络需结合5G业务应用场景特点进行建设。如面对大宽带流量需求和承载需求，需要通过部署及移动边缘计算进行5G网络架构；在5G通信传输网络建设时，既要考虑技术兼容性，又要明确投资效益与建设成本之间的关系。为提升网络智能性，需考虑基于SDN新型路由技术，为承载网的部署提供更加可靠的技术支撑。

对于5G通信传输网络而言，BBU包含DU和CU两种不同功能，因此基于合设的部署形式能够有效分离DU和CU功能实体。在5G组网架构中，CU、DU部署有多种方式可选，因此传输承载网需求也不尽相同，典型的5G无线接入网组网类型分为CU/DU合设与分设、D-RAN与C-RAN等4种，如图1所示。部署方式的选择，需要综合考虑业务的传输需求（如带宽，时延等因素）、建设成本投入、维护难度等多种因素。

5G无线网络的承载需求分为前传、中传、回传[3]，由于无线接入网组网部署的多样性，使得前传、中传、回传的位置也随之不同，如图2所示。

（1）5G承载网络前传网：5G时代背景下，基站拉远设备AAU至DU为前传。当DU为分散设置（D-RAN）时，一般采用铠装尾纤与AAU连接；若AAU距离较远，也可采用光纤直驱拉远设置，如传输光模块为双芯需求，则每台拉远AAU设备的纤芯需求为2芯。当DU集中设置（C-RAN）时，一般采用光纤直驱方式，每个AAU采用2芯光纤上联至DU，例如新建3个扇区的室外宏基站一般设置3个AAU，需占用6芯光纤；若纤芯资源不足或DU集中机房至AAU距离过长，对整体光缆纤芯消耗过大，可采用波分（有源/无源）承载方案，纤芯需求为2芯或者4芯。

图1 5G无线接入网网络部署组网类型

图2 不同组网方式对应的前传、中传、回传网络位置图

（2）5G 承载网络中传网络：DU至CU为中传。目前处于5G网络建设初期，CU/DU为合设部署，暂时无需考虑中传。后期可通过无线业务云化，实现CU和DU的分离。

（3）5G承载网络回传网：CU与CN之间为回传，回传采用传输设备加以实现。在5G组网过程中，通过CU云化部署，能够进一步密切DU数目与CU宽带之间的联系，同时还会提升回传网的收敛性能。

因此，在5G承载网络中传网络体系下，其二级前传网络的可靠性需求及宽带需求更能够得到很好的满足。另外，其与回传网收敛性特征较为相似，基于这一特征，在设计5G通信传输网络总体建设架构时，即可根据回传网的基本特点，结合IPRAN网络中回传承载与中传承载的相似性关系，在中传与回传之间一同建立无需单独部署实体DU设备的承载网络，通过在DU实体设备中集中云化部署CU，采用网络逻辑切片措施协调和整理有关业务，满足相关业务承载需求。

4 结束语

本文分析了5G传输网络具备的特点，介绍了传输网络在不同5G业务场景下应用，并按照前传、中传、回传等不同网络需求下对5G传输网络前期建设方案及以后发展方向等进行探讨，进一步明确5G通信技术下的5G通信传输网络建设重点任务，增强5G通信网络技术研发及应用实效性和针对性，从而为用户提供更加多元化、个性化的通信网络使用体验。