5G承載網(wǎng)技術(shù)及組網(wǎng)應(yīng)用探討

◆黃文進(jìn)

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510000）

這幾年移動(dòng)通訊技術(shù)發(fā)展速度非?？?，5G時(shí)代也即將來臨，預(yù)計(jì)在2020年5G通信就會(huì)成為社會(huì)上研發(fā)拓展的主力。4G網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)數(shù)不盡數(shù)，5G通信技術(shù)將在4G通信技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和改良，承載容量更大的情況下能夠保障網(wǎng)絡(luò)速度以及性能更加完善。而想要真正掌握5G通信技術(shù)，就要重視5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在全國乃至全世界的普及。本文研究的主要內(nèi)容就是5G承載網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵需求，以及組網(wǎng)應(yīng)用的具體方面，對(duì)此進(jìn)行分析以保障5G通訊技術(shù)盡早盡快、更加穩(wěn)定地應(yīng)用于市場(chǎng)中。

1 面向5G的承載網(wǎng)需求和挑戰(zhàn)

對(duì)于承載網(wǎng)絡(luò)，5G的需求和挑戰(zhàn)主要來自網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、動(dòng)態(tài)資源分配和差異化承載等幾個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)帶寬是 5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。在3.5g頻段，單站峰值帶寬達(dá)到5 Gbit/s，100 MHz帶寬下單站平均帶寬達(dá)到3 Gbit/s。5G高頻基站帶寬為20 Gbit/s，回波帶寬主要與空港和天線的頻寬有關(guān)。高頻點(diǎn)的可用頻帶寬度越大，對(duì)回波帶寬的需求就越大。網(wǎng)絡(luò)時(shí)延也是 5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。不同的場(chǎng)景需要不同的時(shí)間延遲，這也會(huì)對(duì)托管網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。EMBB的低延遲場(chǎng)景包括AR/VR、高速列車、飛機(jī)、任意 50m等，端到端（E2E）延遲不超過 10 ms；大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的低延遲場(chǎng)景包括可穿戴設(shè)備、視頻監(jiān)控等，E2E需要至少10 ms的延遲。

并且現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)智能終端還不穩(wěn)定，安全防護(hù)的能力并沒有達(dá)到要求，仍然會(huì)有較多的病毒輕而易舉進(jìn)行入侵，所以對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)來說，安全性也是需要革新的重要方面。5G的研發(fā)就要更加注重這方面的內(nèi)容，在安全防護(hù)方面進(jìn)行加強(qiáng)，進(jìn)一步對(duì)越來越多惡意軟件和病毒進(jìn)行抵抗。在不斷發(fā)展過程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革新時(shí)間大約在十年左右，每隔十年就會(huì)有新型技術(shù)的研發(fā)，來解決當(dāng)下存在的部分問題。5G技術(shù)可以說在時(shí)代進(jìn)步方面屬于尖端技術(shù)水平，5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)也標(biāo)志著一個(gè)國家的綜合實(shí)力，預(yù)示著國家現(xiàn)階段的科技水平，對(duì)于國家未來的影響也是巨大的。

2 5G承載網(wǎng)關(guān)鍵需求

2.1 高精度同步傳送技術(shù)

5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)要盡可能滿足不同用戶的不同需求，將改變革新化，主要內(nèi)容是使網(wǎng)絡(luò)速度更加快速，并且保障移動(dòng)通信技術(shù)的穩(wěn)定和安全。5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)更加注重安全穩(wěn)定性，以及應(yīng)用效果。不同于互聯(lián)網(wǎng)的主要內(nèi)容，對(duì)于社會(huì)的影響也會(huì)更大。5G網(wǎng)現(xiàn)如今在研發(fā)階段已經(jīng)對(duì)各行業(yè)有著一定的影響，在未來將極大改變各行業(yè)的核心，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，進(jìn)而將我們的生活變得更加科技化。帶寬需求是5G網(wǎng)基本的需求，要求網(wǎng)絡(luò)速度更快，傳輸損耗更低，能夠提供較少的傳送時(shí)間，盡可能滿足用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的高要求。并且在應(yīng)用過程中也有一定的故障恢復(fù)能力，隨時(shí)隨地能夠滿足人們上網(wǎng)的需求，要求網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，要求帶寬能力的進(jìn)一步提高。

2.2 端到端智能管控

在現(xiàn)如今的科技水平下，智能化已經(jīng)逐步成型完善，已經(jīng)很大程度上滿足了人民的各項(xiàng)基本需求，因此5G通信技術(shù)的研發(fā)就要更上一層樓。面向5G的承載網(wǎng)絡(luò)具有海量連接、流量大、調(diào)度靈活等特點(diǎn)。同時(shí)，傳輸段與返回段之間以及返回段本身之間都存在IP+光異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作需求。因此，它對(duì)管理、運(yùn)行和維護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)這些新要求，5G承載傳輸網(wǎng)將全面引入SDN技術(shù)，實(shí)現(xiàn)端到端智能管控。5G通信技術(shù)應(yīng)當(dāng)多樣化，應(yīng)當(dāng)為科技研發(fā)開一個(gè)先河，為企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)提供平臺(tái)。5G通信技術(shù)在研發(fā)階段就已經(jīng)得到了用戶的大力支持，深受民眾喜愛，由此可見對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)人們是喜愛大于討厭的，應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也更加便利人們的生活，為了人們的工作生活提供了更好的方向。

3 5G承載網(wǎng)及組網(wǎng)技術(shù)所運(yùn)用的策略

3.1 將天線陣列技術(shù)應(yīng)用于傳輸網(wǎng)及組網(wǎng)技術(shù)之中

在科技飛速發(fā)展的如今，5G技術(shù)的研發(fā)仍然存在著問題與挑戰(zhàn)，主要的問題就是5G技術(shù)的安全穩(wěn)定性，以及5G通信技術(shù)的應(yīng)用效果。天線陣技術(shù)將被引導(dǎo)到5G傳輸網(wǎng)和大規(guī)模大范圍組網(wǎng)中。相關(guān)行業(yè)采用的主要方式是非正交多址技術(shù)，具有明顯的解決功率疊加問題的特點(diǎn)，這將影響5G傳輸。還有多用戶共享接入技術(shù)和稀硫代碼劃分多用戶接入技術(shù)。上述兩種技術(shù)主要是為了解決增強(qiáng)堆棧編碼和調(diào)制擴(kuò)頻的問題。這樣可以有效提高系統(tǒng)容量和數(shù)據(jù)傳輸效率，保證5G傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和有效性。

3.2 5G傳輸網(wǎng)以及組網(wǎng)技術(shù)所采用的組網(wǎng)方式與策略

5G移動(dòng)通信具有極其共同的特殊性。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)考慮到對(duì)新形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)無縫連接，使其相互制約處于較低水平。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與我們的日常生活息息相關(guān)，滲透到了生活的方方面面，并且在我們不知不覺中不斷進(jìn)行著革新和升級(jí)，以保障我們?nèi)諠u增長(zhǎng)的需求。而變化的核心就是網(wǎng)絡(luò)管道的承載量，承載量的增加能夠使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在覆蓋方面更加廣闊。另一方面，扁平化的IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，調(diào)整系統(tǒng)，可以采用分布云移動(dòng)的核心信息解決方案，它可以使垂直傳播和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸變得更加立體，所以效果會(huì)反映在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和無線鏈路的延遲等的篩選可以在部署網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)有效地使整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)社區(qū)能夠具有更好靈活性。

3.3 網(wǎng)絡(luò)扁平化

5G側(cè)重于改善用戶體驗(yàn)，包括影響用戶體驗(yàn)的延遲、抖動(dòng)和帶寬。轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越多，服務(wù)質(zhì)量的影響越大，瞬時(shí)帶寬擁塞的可能性越大，鏈路帶寬壓力越大。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)需要收集多個(gè)物理區(qū)域的服務(wù)。環(huán)上的帶寬要求較大，網(wǎng)絡(luò)故障影響的范圍較大。此外，環(huán)上的交通也有彎道的風(fēng)險(xiǎn)。然而，通過在平面網(wǎng)絡(luò)中添加光路，不同區(qū)域的業(yè)務(wù)被分開傳輸，從而降低了上行鏈路和轉(zhuǎn)發(fā)跳的帶寬要求。將環(huán)網(wǎng)與平面網(wǎng)進(jìn)行比較，采用光纖或波分法可以減少分組跳數(shù)，滿足平面網(wǎng)的需要，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。5G承載網(wǎng)規(guī)模大，為網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)規(guī)劃提供了保障。具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理可視化能力，能夠快速解決和定位網(wǎng)絡(luò)故障。空間流量小，操作簡(jiǎn)單，不需要較高的維護(hù)費(fèi)用，可為企業(yè)節(jié)省成本。

4 結(jié)語

在科技飛速發(fā)展的如今，5G技術(shù)的研發(fā)仍然存在著問題與挑戰(zhàn)，主要的問題就是5G技術(shù)的安全穩(wěn)定性，以及5G通信技術(shù)的應(yīng)用效果。而想要真正掌握5G通信技術(shù)，就要對(duì)5G承載網(wǎng)技術(shù)的整體進(jìn)行充分的了解，探討5G承載網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，便于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在全國乃至全世界的普及。