浅谈5G传输组网的相关技术问题

王佳锐

广东南方通信建设有限公司 广东深圳 518000

5G大带宽的应用需求很多，例如汽车自动驾驶功能、VR/AR高清视频、高清视频监控等等，这对传输网络的带宽提出了更高的要求。5G时代，传输设备提供10GE端口与基站对接，接入层采用50GE至100GE组环，汇聚层采用200GE至400GE组环，核心网采用N＊400GE组环。在保证使用效果的同时，强化对网络资源的合理分配与调整，更加有效降低运营成本。

1 5G传输网结构

5G技术将适用于移动互联网和物联网等多种应用场景（eMBB、mMTC等），已经成为信息通信领域高度关注的热点技术之一，5G强大的连接能力可以实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖，快速促进互联网、物联网与各行各业的深度融合，并将催生最大的应用之—“万物互联”。相对于以往的通信技术提升了百倍及以上的量级，端到端同步精度需达到100ns量级，时延要求则达到ms量级或更低，5G的应用所带来的不仅是网速的提升，还会将无线通信应用到更多的地方，让许多之前停留在理论阶段或者某些因为条件限制而刚起步的科技得到广泛的应用，5G技术的这些新性能推动面向5G承载的光纤传输网迎来新一轮发展契机，同时，对于移动回传、移动前传等传输网络提出诸多挑战性需求[1]。

2 5G传输网络组网技术

2.1 前传组网技术

光纤直驱技术。光纤直驱技术的最大优点在于可以快速实现部署，可以实现线路简化，网速快，延时低等优势，光纤直驱技术通过使用大量的光纤进行点点连接，或者点链连接，在组网过程中无需用到传输设备，简单便捷。但是光纤直驱技术缺点也非常明显，由于大量用到了光纤资源，随着5G基站的密度不断增加，光纤资源的消耗量也是非常庞大的，在5G基站布置过多的时候，还容易出现光纤资源不足的问题。而且光纤直驱模式中确保了可以供管理的OAM和网络保护功能，对后期的维护增加了不少成本[2]。

2.2 5G传输网低时延技术

超低时延的5G业务对传输网提出苛刻的要求。毋庸置疑，基于ROADM的光层一跳直达是实现超低时延的最佳首选，但是只适用于波长级的大颗粒度传输与交换。而对于波长级别以下的中小颗粒度，如1G/2.5G/10G/25G等，主要还是通过优化OTN映射、封装效率来降低时延。通过光层ROADM设备，免去了中间非必要的光电转换，实现网络节点之间的光层直通，达到更优方式降低时延。

伴随着ROADM技术的不断演进，新一代ROADM技术将向着更高维度、简化运维的方向发展，基于MCS技术的WSS由于分光比太大，需要采用光放大器阵列进行补偿，其未来演进受到限制，尤其是难以向更高维度发展。MxNWSS技术是一个重要的发展方向，随着时延要求越来越高，未来在某些时延极其苛刻场景下，针对特定场景需求进行优化，超低时延的OTN设备单节点时延可以达到1us量级。具体可以通过以下3个思路对现有产品进行优化：针对特定场景，优化封装时隙；简化映射封装路线；简化ODU映射复用路径[3]。

2.3 5G传输网超高灵活调度技术

5G时代，能够灵活调配网络资源应对突发流量是5G网络关键特征要求。对于网络的灵活带宽特性，依据承载硬件系统的逻辑管道容量与传输业务大小的匹配度，分为两种情况：

（1）逻辑管道大于传输业务颗粒度，则单个逻辑管道承载多颗粒度业务，通过ODU?ex技术实现传输带宽灵活配置和调整，以提高传输效率。逻辑管道小于传输业务颗粒度，则需要考虑多端口绑定及带宽分配，如FlexO技术。

（2）对于网络端到端的管理和控制，进行高效的网络部署和灵活的资源动态分配，完成业务快速发放，则需要利用软件定义网络（SDN）等新型集中式智能管控技术来实现。

（3）传统ODUk按照一定标准容量大小进行封装，受到容量标准的限制，容易出现某些较小颗粒的业务不得不用更大的标准管道容量进行封装，造成网络资源浪费。ODU?ex，即灵活速率的ODU，能够灵活调整通道带宽，调整范围为1.25G-100G。

其中最主要和最有价值的用例是BoD（BandwithonDemand即带宽随需发放）：TSDN控制器掌控全网设备信息，客户通过终端预订带宽服务，而且在后台对网络资源进行自动调配，业务的速度转发得以实现。这种服务可以提升网络资源利用率和客户带宽体验，很好地满足企业云专线和云数据中心互联提出的动态按需大带宽的需求。TSDN还可以配合OTN时延测量技术，实现进行最短时延路径的管理、保护、寻找、规划等操作，并全网时延信息可视化。

3 结语

5G将形成一个全球统一融合的通信标准，5G网络对传输网综合性能提出更具严格的需求，传送网络性能不仅要具备高效的动态按需切分应用的能力，还需要与无线网络及上层的IP协同起来，实现协同和跨域跨层的带宽，实现端到端的数据服务参数要求，以满足不同业务的带宽不同传输承载要求。对5G传输应用进行技术和指标优化、引入硅光新技术等方式实现成本大幅度降低，而5G传输对于新型传输设备的大量需求也将为这些技术的实现提供可能[4]。