5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響分析

【摘要】" " 隨著移動(dòng)通信技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各行各業(yè)加快了應(yīng)用5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程，因?yàn)楝F(xiàn)有環(huán)境的局限性，怎樣進(jìn)行5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的良好架構(gòu)，是當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。隨著研究的逐步深入，人們開始發(fā)現(xiàn)5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的蜂窩架構(gòu)，同時(shí)諸多5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)也被挖掘出來(lái)。對(duì)于傳輸網(wǎng)來(lái)說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)具有極其重要的作用，同時(shí)，強(qiáng)化傳輸網(wǎng)的兼容性、對(duì)結(jié)構(gòu)層次實(shí)施改善、對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸體驗(yàn)進(jìn)行完善、對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)實(shí)施優(yōu)化等，是整體優(yōu)化5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的有效措施。本文將詳細(xì)討論5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響。

【關(guān)鍵詞】" " 5G" " 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)" " 架構(gòu)" " 傳輸網(wǎng)" " 影響分析

引言：

5G時(shí)代的到來(lái)讓移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更快的傳輸速率，產(chǎn)生良好的體驗(yàn)效果，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)表現(xiàn)出三項(xiàng)基礎(chǔ)特征：高密度、大容量、低時(shí)延?？v觀組合結(jié)構(gòu)，5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)由多個(gè)層面共同構(gòu)成，包括前傳、接入層、匯聚核心層等。

比較傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)獨(dú)特，既可以進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)的應(yīng)用，也可以有效整合其他部分組網(wǎng)。而逐漸出現(xiàn)的不同組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，會(huì)一定程度影響傳輸網(wǎng)的建設(shè)工程。在促進(jìn)設(shè)備組合的同時(shí)，更要確保設(shè)備間的合理分離。因此，本文將從以下幾個(gè)方面闡述5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響。

一、5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)概況

5G時(shí)代的到來(lái)讓移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更快的傳輸速率，產(chǎn)生良好的體驗(yàn)效果，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)表現(xiàn)出三項(xiàng)基礎(chǔ)特征：高密度、大容量、低延時(shí)。主要由四個(gè)級(jí)別組成：接入級(jí)、匯聚級(jí)、區(qū)域級(jí)和中心級(jí)。DU和CU功能模塊組成接入級(jí)層面，為了保證兩個(gè)功能模塊密切配合，可以考慮將DU模塊布置在近用戶端，進(jìn)行多點(diǎn)合作，最大限度對(duì)用戶低時(shí)延傳輸?shù)牟煌枨?。在部署區(qū)域級(jí)無(wú)線網(wǎng)的過(guò)程中，為了更快速穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流，必須對(duì)網(wǎng)關(guān)功能進(jìn)行優(yōu)化。比如，5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)鏈在市級(jí)網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)化等。而5G網(wǎng)絡(luò)基于匯聚級(jí)的層面，可以利用對(duì)功能系統(tǒng)模塊的調(diào)整與控制，強(qiáng)化移動(dòng)管理，有效整合用戶數(shù)據(jù)和會(huì)話管理，真正完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)都?xì)w類于省級(jí)網(wǎng)絡(luò)體系。而對(duì)相關(guān)功能的整合、控制、管理、調(diào)度是中心級(jí)網(wǎng)絡(luò)布局的主體思路。而且要對(duì)虛擬功能進(jìn)行軟件生態(tài)化，讓數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通得以實(shí)現(xiàn)，完全匹配5G無(wú)線網(wǎng)改造更新的思路，該設(shè)計(jì)更方便整合用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)用，圖1為5C無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)[1]。

二、傳輸網(wǎng)基本概述

顧名思義，傳輸網(wǎng)的功能就是傳送數(shù)據(jù)信息和資料。具體講就是對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行傳送和轉(zhuǎn)換，利用的平臺(tái)包括交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和支撐網(wǎng)。比較數(shù)據(jù)網(wǎng)和交換網(wǎng)，傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)特征更明顯。在應(yīng)用傳輸網(wǎng)的時(shí)候，需要極高的技術(shù)要求，同時(shí)對(duì)傳送速率、寬帶也是高標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，只有各項(xiàng)指標(biāo)的合理性，才可以發(fā)揮出傳輸網(wǎng)的真正作用。

三、5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響

3.1對(duì)變化演進(jìn)的影響

我國(guó)目前運(yùn)用的主要傳輸網(wǎng)絡(luò)的前身就是SDH，因?yàn)楸容^重視網(wǎng)絡(luò)QoS，所以在結(jié)構(gòu)選擇上基本為煙囪縱向式。該結(jié)構(gòu)開放程度低且高成本，因此難以滿足傳輸要求的日趨擴(kuò)大。而5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用后，可以從SDH轉(zhuǎn)變?yōu)镸PLS，也可以有效升級(jí)PTN設(shè)備，以拓展其功能性。進(jìn)行場(chǎng)景匹配的時(shí)候，運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行LSP寬帶的規(guī)劃過(guò)程中，采用了IETE技術(shù)，同時(shí)對(duì)協(xié)議層面綜合考慮，對(duì)多種路由協(xié)議的重視是十分必要的，例如注重BGP 、RIP等。所以，傳輸網(wǎng)開始過(guò)渡到扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層面時(shí)，其決定性因素就是5G傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以減輕或者消除廠家對(duì)運(yùn)營(yíng)商的壟斷，讓風(fēng)險(xiǎn)得以降低。5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)既縮減了運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的費(fèi)用以及成本，又有效杜絕了資源浪費(fèi)，滿足各種用網(wǎng)要求，更提升了運(yùn)營(yíng)效益[2]。

3.2 兼容性的影響

支撐5G無(wú)線網(wǎng)架構(gòu)的就是傳輸網(wǎng)，與5G網(wǎng)絡(luò)高效傳輸相匹配，強(qiáng)化傳輸網(wǎng)的兼容性十分重要。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)管理核心設(shè)備是系統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器，全部數(shù)據(jù)信息都能在該設(shè)備存儲(chǔ)，例如存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同對(duì)存儲(chǔ)空間的要求和影響也各不相同。

另外，設(shè)置的儲(chǔ)存器和存儲(chǔ)容量在充分滿足海量的大數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，更要進(jìn)行各異的數(shù)據(jù)格式的兼容、轉(zhuǎn)換、生成與交互等，更有利于容災(zāi)備份空間的拓展。其次，服務(wù)器的寬帶可以通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行改善。5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的服務(wù)器寬帶務(wù)必要保證全部制作系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也能夠?qū)O限寬帶進(jìn)行滿足，同時(shí)也顯著提升了數(shù)據(jù)信息的傳輸效率。

以保證信息更加精準(zhǔn)，必須做好相關(guān)的各項(xiàng)工作，包括采集、分析、整合、傳送、存儲(chǔ)等，并且要對(duì)諸多終端發(fā)送讀寫要求進(jìn)行兼顧，與此同時(shí)，更要兼顧諸多終端面對(duì)相同數(shù)據(jù)信息讀取工作的傳送效率。

3.3對(duì)于傳輸網(wǎng)接口帶寬的影響

3.3.1 Option3/3a模式

在向5G過(guò)渡的過(guò)程中，Option3/3a利用運(yùn)營(yíng)商來(lái)實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)模式。對(duì)架構(gòu)層面進(jìn)行分析，強(qiáng)化了“4G+”網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，難以與其他場(chǎng)景有效兼容。利用有效結(jié)合NR與LTE的空口速率，Option3模式促進(jìn)了SI帶寬的提升。倘若NR與LTE沒(méi)有實(shí)現(xiàn)合作部署，就要逐步提升基站接口的寬帶。同時(shí)，本模式利用X2倍命令傳輸實(shí)現(xiàn)X2與LTE接口數(shù)據(jù)信息的切換，帶寬的規(guī)劃要根據(jù)SI接口的5%～10%進(jìn)行。所以，就算是3X不支持Option3/3a方案，該模式也完全可以把良好的使用體驗(yàn)提供給用戶，并且應(yīng)用后會(huì)得到眾多芯片廠商和運(yùn)營(yíng)商的支持。

3.3.2 Option4/4a 與 Option7/7a模式

以LTE為依托，Option4/4a與Option7/7a通過(guò)覆蓋模式的構(gòu)建，合理之處眾多運(yùn)營(yíng)商?；?G的瞄點(diǎn)優(yōu)勢(shì)， 4/4a能夠?qū)?G覆蓋面實(shí)施拓展。Option7在應(yīng)用的過(guò)程中顯現(xiàn)諸多不足。盡管具備良好的用戶匯聚作用，能夠連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，并可以確保5G高頻閃送的持續(xù)進(jìn)行，但基于LTE的DHCP中Option7對(duì)NB大容量聚集的支持，而且供應(yīng)大容量buffer，形成對(duì)異家組網(wǎng)操作的影響，所以硬件設(shè)備升級(jí)勢(shì)在必行。

3.3.3 Option2模式

5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)重點(diǎn)演變形成Option2，對(duì)5G無(wú)線業(yè)務(wù)進(jìn)行全方位的支持。因此，在發(fā)展戰(zhàn)略的制定中，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)高容量和非移動(dòng)業(yè)務(wù)的支持，有效改進(jìn)了低時(shí)延業(yè)務(wù)，大大縮減了基站和核心組網(wǎng)的傳輸?shù)膶?shí)際距離。另外，追求更廣闊的覆蓋面積時(shí)，要想真正實(shí)現(xiàn)高速傳輸，必須應(yīng)用純5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

3.4促進(jìn)傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)層次的改善

因?yàn)?G傳輸?shù)囊螅瑢?duì)傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)層次的改善是必不可少的，這就需要融入云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)的分層。當(dāng)前情況下，以云計(jì)算技術(shù)為依托的5G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)分為三個(gè)層次：第一為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層，能夠滿足最基本的信息傳輸和交互。第二是平臺(tái)服務(wù)層，可以為用戶提供各種服務(wù)。第三是軟件服務(wù)層，利用軟件升級(jí)將服務(wù)體驗(yàn)優(yōu)化。這三個(gè)層次的服務(wù)通過(guò)彼此作用才能讓不同層次資源配置更優(yōu)化，達(dá)到信息互動(dòng)和數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)。

3.5對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸體驗(yàn)的影響

3.5.1 VR技術(shù)的體驗(yàn)

只有對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，才能帶給用戶良好的體驗(yàn)。必須利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)傳輸網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行改善，以滿足不同用戶的網(wǎng)絡(luò)需求。同時(shí)，三維環(huán)境的創(chuàng)建完全依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，三維可視化的實(shí)現(xiàn)也借助模擬想象中的世界和三維虛擬世界完成。該定義中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在該定義中不單純是人機(jī)交互的功能，更可以逼真模擬虛擬世界。

真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互接口后，再現(xiàn)特定環(huán)境可以通過(guò)VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)，為客戶帶來(lái)虛擬的感官享受，實(shí)現(xiàn)與虛擬世界內(nèi)部物體的特殊交流，以達(dá)到逼真的效果。

3.5.2 VR技術(shù)的類型

1.桌面型VR技術(shù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要支撐設(shè)備為計(jì)算機(jī)或者簡(jiǎn)易的圖形工作站，與此同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示器將虛擬世界提供給用戶，滿足其體驗(yàn)需求。

2.沉浸式VR系統(tǒng)

該系統(tǒng)又細(xì)分三個(gè)子系統(tǒng)，包括投影儀VR系統(tǒng)、 頭盔式VR系統(tǒng)和遠(yuǎn)程化VR系統(tǒng)。三個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行比較，體驗(yàn)交互效果良好的為沉浸式VR系統(tǒng)，可以提供給用戶多重感官體驗(yàn)，比如視覺、嗅覺、聽覺、味覺和觸覺等，創(chuàng)造生動(dòng)、逼真的交互虛擬環(huán)境。

3.增強(qiáng)版VR系統(tǒng)

該系統(tǒng)也稱其為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)化VR系統(tǒng)，可以將虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境巧妙疊加，真正營(yíng)造虛中有實(shí)、實(shí)中有虛、虛實(shí)結(jié)合、亦幻亦真的效果[3]。

4.分布式VR系統(tǒng)

將VR技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完美結(jié)合是該系統(tǒng)的核心宗旨，能夠有效連接不同區(qū)域和位置的多個(gè)用戶，促進(jìn)不同用戶體驗(yàn)相同的VR環(huán)境，實(shí)現(xiàn)真正意義的信息交互與共享。

四、結(jié)束語(yǔ)

毋庸置疑，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作為信息網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，其重要性主要體現(xiàn)在科技性和高效能優(yōu)勢(shì)，但從另一方面，5G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)會(huì)不同程度影響傳輸網(wǎng)的正常運(yùn)行，因此，要想保證傳輸網(wǎng)的良性發(fā)展，完全發(fā)揮其內(nèi)在價(jià)值，必須對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行合理利用，不僅能夠促進(jìn)帶寬的升級(jí)，同時(shí)也顯著提高了傳輸網(wǎng)的傳輸速率。以此為基礎(chǔ)，傳輸網(wǎng)可以滿足不同客戶的需求，真正將自身的價(jià)值發(fā)揮出來(lái)，更好地服務(wù)人們的生活和工作。

參" 考" 文" 獻(xiàn)

[1]薛向華，馬文波.下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響．中國(guó)新通信，2018， 20（17）：142．

[2]黎奇邁，胡智霖.5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響研究[J].中國(guó)新通信， 2019，21（17）：74.

[3]賈小麗.5G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響探討[J].信息與電腦：理論版，2020，32（3）：129-131.