面向5G的光傳送網(wǎng)需求及挑戰(zhàn)

董超+王瀚冰+毛艾杭+王傳東

摘要：在電子信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，移動互聯(lián)網(wǎng)不斷迎接新的挑戰(zhàn)。在第四代移動通信技術(shù)（4G）取得優(yōu)異成績的基礎(chǔ)上，即將面向5G開發(fā)和推廣應(yīng)用的新挑戰(zhàn)，這就對5G的光傳送網(wǎng)有了更高的要求，因此，本文將圍繞5G通信技術(shù)的特點及要求展開研究，結(jié)合光傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，簡要分析面向5G的光傳送網(wǎng)需求及挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：5G；光傳送網(wǎng)；需求及挑戰(zhàn)

中圖分類號：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0041-01

1 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點

5G網(wǎng)絡(luò)主要的服務(wù)于移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，要同時滿足服務(wù)對象覆蓋范圍廣、熱點高容量、低功耗大連接以及低時延高可靠等功能需求，對于覆蓋范圍廣、熱點高容量兩種功能，主要是針對移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，低功耗大連接和低延時高可靠主要面向物聯(lián)網(wǎng)和垂直行業(yè)的應(yīng)用[1]。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能框架結(jié)構(gòu)，可將5G網(wǎng)絡(luò)的功能界面分成三個部分，即接入平面、控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面，接入平面承擔(dān)的任務(wù)主要是生成全局控制策略，控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面則負(fù)責(zé)執(zhí)行全局控制策略。

5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景其實就是它本身的特點，對于不同的應(yīng)用場景面臨的挑戰(zhàn)有所不同主要與用戶體驗速率、連續(xù)數(shù)密度、端到端時延、移動性、流量密度以及用戶峰值速率存在著一定的聯(lián)系，并且這些方面已經(jīng)成為5G網(wǎng)絡(luò)不同應(yīng)用場景的挑戰(zhàn)性指標(biāo)。

2 光傳送網(wǎng)的功能需求

基于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，光傳送網(wǎng)處在5G網(wǎng)絡(luò)的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面之間，已經(jīng)成為5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果顯示，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和組網(wǎng)功能需要更加強(qiáng)大，才能滿足5G光傳送網(wǎng)的功能需求，才能被推廣和應(yīng)用。技術(shù)人員著力實現(xiàn)光傳送網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性能、靈活功能、智能運(yùn)營、友好的基礎(chǔ)寬帶承載能力的功能[2]，適應(yīng)光傳送網(wǎng)未來的功能需求。

3 5G光傳送網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

作為5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，光傳送網(wǎng)面臨著5G網(wǎng)絡(luò)的四方面應(yīng)用場景承載需求以及對光傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢的分析，可以將5G光傳送網(wǎng)未來面臨的挑戰(zhàn)總結(jié)成以下幾點：

首先是光傳輸技術(shù)方案的選擇和實現(xiàn)。根據(jù)移動網(wǎng)絡(luò)的以往的承載需求，可將光傳送網(wǎng)劃分成前傳網(wǎng)絡(luò)、回傳網(wǎng)絡(luò)以及核心傳輸網(wǎng)等幾個部分。結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)未來的總目標(biāo)，在光傳輸技術(shù)方案的選擇和實現(xiàn)兩方面均是光傳送網(wǎng)未來面臨的挑戰(zhàn)，特別是前傳網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的大容量和高密集型無線接入的傳輸方式已經(jīng)無法滿足光纖直驅(qū)模式在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用需求，因此，光傳送網(wǎng)必須要進(jìn)行技術(shù)革新，進(jìn)一步研究前傳性能和功能要求的傳輸技術(shù)、無線前傳網(wǎng)元之間的有限接口制造形式，以更好的面對即將到來的巨大挑戰(zhàn)。

其次是低時延和靈活功能方案的選擇和實現(xiàn)。作為5G網(wǎng)絡(luò)基本的性能需求，端到端ms量級的超低時延的靈活性將是5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于廣大用戶的基本要求。由于光傳送網(wǎng)長距離組網(wǎng)的時延主要是物理光纖鏈路造成的，而這個問題卻只能通過選擇更為優(yōu)質(zhì)的物理鏈路路由來解決，所以保證光傳送網(wǎng)的傳輸性能以及降低處理時的時延將是光傳送網(wǎng)面臨的又一巨大挑戰(zhàn)[3]。此外，為滿足5G網(wǎng)絡(luò)也許的靈活化應(yīng)用需求，光傳送網(wǎng)還需將不同的帶寬調(diào)整與5G業(yè)務(wù)的實際應(yīng)用相互結(jié)合，并與傳送網(wǎng)在三個不同階段的傳送網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，全面保證5G光傳送網(wǎng)能夠更好適應(yīng)未來發(fā)展需求。

最后是實現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)和互通。在5G網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò)中，除光傳送網(wǎng)以外，還涉及到IP承載網(wǎng)和基于其他形式的承載網(wǎng)，例如無線接入師承載網(wǎng)。在5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行所需的承載網(wǎng)絡(luò)中，技術(shù)人員應(yīng)在不同承載網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)功能的分配功能以及無障礙互聯(lián)互通功能兩方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，對于光傳送網(wǎng)的設(shè)計工作，需要相關(guān)研發(fā)人員的深入研究和分析，特別是5G網(wǎng)絡(luò)所采用的不同形式的架構(gòu)如何在不同層次網(wǎng)絡(luò)中得以實現(xiàn)應(yīng)用是現(xiàn)今技術(shù)人員亟需解決的關(guān)鍵問題。

4 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)未來的業(yè)務(wù)需求以及網(wǎng)絡(luò)框架的構(gòu)想，光傳送網(wǎng)應(yīng)該在高容量、大連接、靈活功能預(yù)計智能化等諸多方面滿足5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，光傳送網(wǎng)即將面臨著巨大的挑戰(zhàn)。國家相關(guān)研發(fā)部門應(yīng)積極推進(jìn)光傳送網(wǎng)技術(shù)的改革和創(chuàng)新，不斷完善5G光傳送網(wǎng)的使用功能，為5G光傳送網(wǎng)在未來的發(fā)展道路上奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]崔秀國，劉翔，操時宜等.光纖通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展、挑戰(zhàn)與機(jī)遇[J].電信科學(xué)，2016，32（5）：34-43.

[2]胡威，趙占領(lǐng)，厲立國等.基于OTN光承載網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案研究[J].計算機(jī)仿真，2015，32（9）：311-313，326.

[3]龔倩.上海貝爾開創(chuàng)OTN2.0新時代[J].通信世界，2015（12）：31-32.endprint