基于5G通信传输网络的建设对策分析

莫海娜

（广西通信规划设计咨询有限公司，广西 南宁 530007）

0 引 言

目前，通信传输网络的开放程度并不高，主要是因为移动网络仍在使用同步数字系列的光传输，偏重网络的服务质量，而且传输网络的结构主体是纵向型的结构，这些都增加了通信网络建设所需要的时间，同时也提高了后期的维护以及升级成本，最终导致了用户的使用成本增加，并不能很好地满足用户的需求。因此，想要更快更好地建设5G通信传输网络，就需要分析研究无线接入网IP化以及分组传送网这两项技术，并给出相应的建设策略。

1 5G技术的建设重难点

在移动通信系统的发展中，经历从第一代到第五代的辉煌历程，更新换代的速度非常快，给人们的日常生活与工作创造了极大的便利。在这个过程中，形成了多种无线制式的复杂情况，多类接入技术长期共存与发展。在同一个运营商体系内，同时拥有着WLAN网络和5G/4G/3G/2G等多种不同制式网络，且这种状况还会一直持续。在网络运营商运行期间，要采取科学的措施，对多张不同制式的网络进行维护，有效提升核心竞争力，实现节能减排，控制运维成本，这个目标是运营商当前需要解决的重点问题。在未来的发展中，移动物联网和互联网业务将是通信发展的关键动力。在发展中，如何高效的监管多接入网络，还要满足5G的应用场景，将成为运营商的重大研究课题[1-2]。

目前，5G网络全面云化使功能变得越来越灵活，同时也产生了一系列的技术难题。第一，在网络虚拟化中，使得后期升级与跨层故障定位变得更加复杂；第二，由于引进了边缘计算，导致网元数量逐倍增加，给项目的建设与维护带来一定的挑战；第三，微服务化，由于用户对定制业务提出了更高的需求，这就给相关业务人提出了更高的要求。

2 IPRAN与PTN两种传输技术特征及优缺点分析

2.1 特征分析

2.1.1 IPRAN的特征

IPRAN技术的基础是IP/MPLS协议和一些关键技术，面向的对象主要是移动业务的承载和二三层通道类业务承载，以省为单位，依托CN2骨干层组成的端到端的业务承载网络，中文名是无线接入网IP化，其中IP指的是互联协议。这项技术的主要标准是基于Internet工程的任务组，由多协议标签交换的工作组发布请求评论信息文档。相较于传统的通信传输技术，IPRAN技术的优势十分明显，其特征主要包括：网络扩展性高，能够满足多种需求以及提供较高的宽带；能够同时承载多项业务以及多个进程；业务配置的灵活性高，安全性和可靠性较强。

2.1.2 PTN的特征

目前，通信网络的运营商们主要是利用PTN来实现长期演进网络承载。MPLS-TP技术的基础是连接分组交换，这项技术的数据传输性能强而且相对可靠和安全，通过设立MPLS标签可以代替路径并节省MPLS的信用命令以及繁琐IP功能，而其能够为网络QoS提供保障，为了提高网络运行综合质量，可以在PTN中应用MPLS-TP技术。MPLS技术可以良好地承载各项业务，也能够运行在各种业务层间，而且能够独立存在于控制层与用户之间。

2.2 优缺点分析

2.2.1 IPRAN的优缺点分析

优点：IP总体构架相同，能够提供较为丰富的网络资源给移动宽带，能够自动进行业务调整，完善了组网的运行，业务通道的配置率也处于较高的水平，能够使移动业务的总体承载量得到提升，而且由于其针对性较强，可以为不同的业务提供相对应的保障；此外，它还能对现有的移动网络进行承载，并掌控网络资源，进而实行协调分配，优化了网络的总体运行能力。

缺点：和PTN技术相比，不难看出IP RAN技术的网络自愈保护层较为薄弱，而且在经过技术测试以及有关试验后可以知道，IPRAN技术的移动业务并不能满足各项测试标准以及实际的需求；此外，由于IPRAN技术的配置较为灵活，因此维护的任务量较大而且成本也相对较高，在检测故障的时候步骤也较为繁琐，建设的成本也不低，初期所需要的建设资金较多。

2.2.2 PTN的优缺点分析

优点具体如下。首先，PTN能够快速铺设网络，商业能力相对较强；在成本的方面，PTN技术也是占据优势的，其运行和维护的成本相对较低，日常的维护检修比较简单，而且运行管理较为平滑，同时由于技术较为成熟，PTN设备的购入成本也比较低，更适合商业用途。其次，PTN还能与SDH实现互联互通，进一步降低了建设所需要的成本，保护了现网投资。在经过实验室以及外场测试以后，PTN技术所展现的承载能力都能够满足实际的需求以及相关技术标准。在网络安全方面，PTN的保护能力也属于较强水平，能够依靠自身完备的保护机制来维护和管理网络，进而确保网络自身的安全以及保障网络总体质量，能够满足用户对于网络安全方面的需求。最后，PTN产业链已经趋于成熟，存在明确的入网流程，而且总技术要求也已经进入了送审报批的阶段，其国际化的标准也已经定下。

缺点具体如下。IETF、MEF和ITU-T都不存在关于业务实现的规定和标准，而且技术MAC和QinQ等之间的互联互通也是比较难以实现的，有关的保护机制也还未能够完善。IETE和ITU-T对于PTN的保护机制的意见并不统一，而PTN的保护机制也只有1：1保护以及1+1的备份保护，PTN这方面则要落后于MSTP。在对Wrapping和Steering的长时间保护倒换时，很容易发生丢包的事件，导致其保护功能完全不符合要求，在进行大数据传输的时候往往会传输不完整，不能满足用户对于大数据传输的需求。目前，PTN内以同步数字体系内部基于ASON/MSTP的网络和现行主流网络之间的同步方面存在问题，并不能实现兼容。虽然PTN设备的购入成本低廉，但是其仍然处于商业化的初级阶段，因此其本身的可靠性和技术成熟等方面仍然需要进一步确认。分组的承载网，在分子网络中TDM业务的传输过程中也存在分组包乱序以及分组丢失等情况，严重影响用户的体验。

3 建设策略研究

3.1 建设前传网络

前传网络的建设有两种方式，分别是借助无源波分复用以及有源波分复用这两种。而无源的方式更加适合5G网络的建设标准以及需求，所以其WDM方案便成为了建设的首选方案。无源方式中的WDM方案能够使用较为便捷的传输形式来降低运输成本，尤其是对于接入侧面的成本，能够使接入侧面的性能得到提高，优势比较突出。此外，由于WDM方案中的网络连接比较集中，所以能够十分便捷的进行网络维护。

3.2 建设中传/回传网络

在5G通信传输网络的建设过程中，组网以及宽带都要求要求比较高的灵活性，所以二者都采用了同样的承载方式。而在实际的网络架构中，包括了骨干层、汇聚层以及接入层等多个层次。为了保证网络总体质量，需要对网络架构进行优化，而且光传送网网络可以通过多协议来和以太网实现流量监控交换，来满足5G通信传输网络的承载要求，确保网络建设的质量达标。

3.3 网络结构优化

5G和4G的区别不仅是停留在数字意义上的多1。和4G相比，5G技术下的网络传输速率更快而且网络宽带的上限也会提高很多，用户在网络中浏览信息的时候速度会更快，而且网络的稳定性也会有所提高。通过5G通信传输网络，还可以实现大规模机器之间的信息交换。

早期的移动通信网络因为要迎合IP化趋势，在结构上选用了层次化的方案，而随后的网络架构爷朝着扁平化的方向发展。目前可以知道的是，5G通信传输网络的主流发展方向是PTN技术，而这项技术又是朝着扁平化的方向发展。PTN技术的扁平化发展优势如下。

（1）运营商可以根据对设备厂家的依赖来将各个地区之间纳入监控，进而进行集中管理，提高运营商对5G网络的掌控力。

（2）PTN技术的扁平化发展，使得光纤的利用率有所上升，减少了光纤的部署，从而降低在建设以及后期维护时所需的成本。同时，扁平化发展可以优化网络节点，进而减少机房的数量，降低了建设成本。

（3）对当前的网络进行优化，扁平化的发展不仅能够有效提高网络带宽，而且还能缩减网络之间的层次化架构。

3.4 坚持以MPLS为骨干

在建设5G传输网络的过程中，要求重新规划网络层次，要优化或者改造PTN设备。在这一过程中，为了保证骨干网络的IP传输质量能够有所提升，需要保留骨干层中的MPLS，以下的部分则要停用。为了提高骨干网络的稳定性和可靠性，需要结合LTE技术的优势，将LSP带宽做到科学合理，同时提高其配置，并加大网络技术的研发力度。根据实际的要求提供不同的配置，做到因地制宜。此外，还应全面升级城域网络中的PTN设备，使其能够支持RIP、BGP、SOPF等多种路由协议。为了成为移动网络的首选承载技术，MPLS应该面向连接业务，同时部署在移动的回传网络上。而对于IP化的新基站，则要根据实际的需求和标准部署L2VPN或者L3VPN，保证通信网络的灵活性并做好LTE的规划以及部署工作。

3.5 注重5G云化的数据中心建设

5G时代的高网速以及高宽带都表明了网络上的数据量将会远超于以往任何时代，所以如果使用传统的实体数据储存站，那么建设成本将会十分高昂，所以在建设5G网络的时候也需要建设一个云数据中心，而这也将成为5G通信传输网络的关键部分。这个云数据中心要能够实现长距离交互，而且需要非常高的可靠性和稳定性，这样才能够保证其能够满足数据储存的功能。

4 结 论

随着时代的不断发展，5G通信传输网络的出现以及普及是社会的必然选择，同时其也是通信行业目前发展的主流方向。为了5G通信传输网络能够更快更好地建成，需要各个部门的协调工作以及领先企业的技术研发，对网络架构以及网络设备进行全面优化，确保5G通信传输网络的可靠和稳定运行，进而满足人们日渐增加的要求以及生活生产中的需要。