浅谈5G传输网需求及组网技术

浅谈5G传输网需求及组网技术

陶俊东

51010219741128757X四川通信科研规划设计有限责任公司

摘要：近年来，当我国经济在快速发展的时候，互联网和移动通信技术也有了全新的提升，这就让计算机技术同移动技术之间的联系愈加密切，进而促进了无线接入技术的广泛应用。本文就基于新时期背景下，首先介绍了5G对于传输网提出的全新要求，接着探讨了组网技术的应用情况，以期为相关人员提供一定的参考。

关键词：5G;传输网;组网技术

引言

自5G技术诞生以来,以第五代移动通信网络为核心的网络技术得以全面推广,相较于既有的4G技术通信技术而言,不仅在峰值理论传输效率及速度上得到了百倍的提升,同时也为更多智能终端的运行以及诸如3D影视发展等方面创造了更多可能。但是,就5G技术本身而言,仍旧存在较多的技术可更新空间,那么针对其传输网需求及组网技术展开进一步的研讨就具有重要现实意义。

15G传输网需求分析

一方面，流量归属变化明显，回传协同需求明显。不同于4G网络，5G在自身网络构架方面更加趋于扁平化，无论是新功能还是旧功能，均移至汇聚层或移动边缘计算等更低层等，传统以南北汇聚形式为主的典型流量模式发生变化的可能性较大，5G网元之间所存在的CU与CU之间以及CU与CU之间等东西向的流量相互之间将产生十分明显的交互性，进而对东西向协同流量调度以及回传网络的实际要求不断提升。另外，随着5G网络核心功能逐渐呈现出下移趋势，汇聚层成为三层（IP层）的新位置区域，与此同时，为进一步提升路由的综合效率，需积极采用分段路由技术（SR）等新型路由技术。另一方面，5G架构革新明显，承载网应全面支持。在SDN的基础之上5G网络架构完成了对功能的控制与分离，并通过网络切片逻辑理念的提出，以有效形成对网络运化业务的有效支撑。为了达到与5G组网功能需求的相互适应，承载网需与其保持同步，对SDN光纤传输网络构架进行积极引进，从不同维度支持相应功能，如，应用平面、传送平面以及管控平面等等，在以SDN为前提的网络架构之下，由于波长、分组管道以及ODUK时隙等的不同，在同一个物理拓扑上进行多个差异化虚拟拓扑的积极构建，并按照实际需求完成对特定化5G业务或者性能化5G业务员的全面承载。

2新时期下5G对于传输网提出的全新要求

（1）宽带需求。在5G网络背景下，也开始引入无线空口和频谱资源，这些技术的应用优势满足了大宽带的需求。在5G回传中，低频频谱往往覆盖的范围更广，而且高频的作用同热点之间是相互联系的。假设宽频是100MHz的时候属于低频，宽频是800MHz的时候属于高频，那么就可以采用频宽×效率×（1+封装开销）×TDD的方式去计算小区宽带的占比率。同时，也可以将NGMN看作是依据，尤其是在一个扇形的基站中，基站宽带的值一般是小区忙时均值的三倍。从上述的分析中也可以发现，低频单站中的宽带值已经超过5G，而在高频中已经达到了20G，所以相对LTE基站中上百兆的宽带而言，也远远要高于这一需求。在网络快速发展的当下，如果仍旧采用传统化的接口方式，这显然无法适应5G的发展需求。对于这一问题，CPRI就可去重新定义一个接口，如ECPRI，格式为以太网，主要是对物理层面的功能进行相应的划分，然后在相同的条件下去比较宽带和接口的具体位置。接口下的宽带和荷载也能更好的结合在一起。（2）延时要求。5G网络技术下，当业务在不断涌现的时候，可以针对用户面和控制面来进行相应的传输和延时，这样也能起到一个相互降低的作用。但是对于5G前传而言，延时降低经常会受到两个方面的约束，一个是时间的限制，另一个是3GPP对于时延的限制。对于前者而言，可以从UE到基站中的Low-MAC出发,接着返回到UE中。而后者，对于5G的应用领域有着不同的要求，对EMBB场景中的UL/DL一般都是4ms。除此之外，5G延时降低也会受到URRLC业务的影响，例如智能电网和医疗行业中，所以对于这些领域中的延时要求也更为的严格，一般是1ms。

35G传输网组网技术分析

3.1前传组网技术分析

现阶段,通信网络技术应用领域中对于不同组网之间的接口标准并未实现全面统一,尤其是DU与RRU/AAU之间的连接,在5G技术支持下有待进行接口的完善和优化。具体的5G前传组网技术下,技术选择主要集中在以下几方面:(1)光纤直驱组网技术。此项技术无需传输设备接入连接,而是直接通过光纤即可连接,组网类型以点到点的方式实现。此前传组网技术在优势上体现于时延不高且连接操作简单,能够在短时间内完成组装部署工作。但也有不足,即对于光纤资源的投建成本高,且不具备网络及OAM保护,无法提升5G组网的安全及可靠性。(2)OTA组网技术。该项技术操作基础以波分复用为主,需要在光层组织网络内完成传送技术运行,可创造更加灵活且高带宽的业务调度条件,目前使用范围集中在城域核心以及干线城市中。技术操作原理上,RRU以及DU/CU需为OTN设备接入客户侧提供白光接口,此阶段高速OTN信号会经过映射及复用过程实现,随后RRU以及DU/CU会转换为采光接口,并经波分复用之后将信号通过光纤传输达成信号传递目标,目前OTA组网技术可支持链型、环形以及点到点的网络结构组网建设。

3.2光纤直驱方案

光纤直驱所策采用连接方式为光纤直连，对传输设备无过多依赖性，可在两个点之间以链型进行组网。该方案的优点在于尽管其在使用过程中形式较为简单，时延较低，并且能够完成对网络的快速部署，但在某种程度上存在光纤资源过度消耗的情况吗，且5G基站建设较为密集时，将面临光纤资源不足等问题。

3.3回传组网技术

5G回传组网中，也有两种不同的方案，一个是ODUFlex+FlexO方案，另一种是以太网。第一种方案支持10G、40G和200G中任意的通信接口，能够按照不同的颗粒情况去进行隔离切分。此外，还可以提供一些通道监视，具备一定的保护作用。在以太网方案中，通过MAC和PHY之间的应用优势，用于增强FlexEShim层，实现两者之间的解耦，极大的提高了整个组网的灵活性。在应用这项方式的时候，也能有效的解决LAG在传输中出现的容量不均匀的情况，按照接口的具体数据，利用实隙方式将调度分别发送到多个不同的子通道中，这样也能实现业务的相互隔离。从两种方式的应用情况，前者的适用范围更广，而且在结构和功能上也显得更为的简化。

结语

信息化背景下，5G技术对于传输网的要求发生了相应的变化，这让原本的组网技术已经无法适应当下的发展需求。因此，本文则从网络架构和性能等方面出发，分别对主流的5G前传和回传组网技术进行了综合性的分析，也比较了这些方案中的优劣势。最后，结合具体的需求，以及网络的应用情况等，从中选择一个成熟和标准化的方案，这样才能满足当下时代发展的基本需求。

参考文献

[1]周晓伟,王晓.5G传输网需求及组网技术的有关探究[J].中国新通信,2019,21(19):46.

[2]余佳泓,张红国,王欢军.5G传输网络规划方案探讨[J].广东通信技术,2020,40(3):32-34.

[3]何欣.浅谈5G网络技术特点及无线网络规划分析[J].信息通信,2019(11):222-223.

[4]朱明亮,顾秀秀.5G传送网组网架构及演进探讨[J].信息通信,2020(4):264-265+268.

[5]朱运起.5G建设下的传输承载网络目标演进分析[J].建筑工程与管理,2019(1):16-18.

[6]陈浩.5G网络中传输承载的关键技术及传输组网探讨[J].中国新通信,2020,22(20):82-83.

[7]孙刚,马伟涛.面向5G的传输承载需求和技术介绍[J].广东通信技术,2020,40(6):79-81.