5G通信传输网络建设需求及传输网络建设策略

刘 波，王迎辉

（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林 长春 130012)

0 引 言

由于科学技术的进步，移动通信技术得到了快速发展。目前，4G网络在传输过程中存在传输速度慢、网络质量差以及无法流畅观看视频等问题，使得人们对优质网络的要求格外迫切。无论是工作还是生活，都急需传输速度快及信号稳定的优质网络，一定程度上促进了5G网络的出现。随着5G时代的到来，人们将享受更加优质的上网体验。

1 5G通信传输网络的含义

5G移动通信也叫第5代蜂窝移动通信，特点是节约能源、节省时间、高速率、低成本、扩大系统容量以及连接大规模设备等。5G移动通信在传输速度上要比4G快许多，如一部完整的超高清画质电影，在5G网络下只需1 s就能下载完成，大大缩短了等待时长，改善了用户体验[1]。5G通信传输网络技术与4G通信传输网络技术相比，不但提高了信息获取效率，而且接收信息和发送信息的时间明显缩短，真正实现了信息的即时性。对用户而言，使用体验也更加良好，符合社会发展的需求。因此，研究和建设5G移动通信传输网络具有非常重要的意义。

2 5G通信技术传输设备背景

移动通信技术传输设备是移动通信不可或缺的部分，是移动网络的载体。如果没有传输设备，移动通信将失去价值。所以，要高度重视传输设备的质量和水平，并不断进行提升，更好地促进移动通信技术的推广和发展。

2.1 轻巧个性化

通信技术的进步离不开科学技术的发展，也离不开人们日益增长的需求。比如，人们希望通信设备方便携带，于是有了体积较小、方便携带的通信设备。通信传输设备的进步，满足人们对产品高性能的要求，体现了科技的进步与发展。通过新技术可以使传输设备更加轻巧，实现个性化，满足人们的多样化需求。通信技术的发展不仅带动了生产力的发展，也一定程度上减少了能源的损耗[2]。

2.2 功能齐全，信号稳定

一部分用户对产品现有功能有新的要求，为满足这些用户的需求，需对设备进行升级优化。在满足用户对产品功能需求的情况下，优质的信号传输功能十分必要。目前，通信技术传输设备具有的功能涉及人们生活的方方面面，信号传输能力非常强大。在未来，现有的传输设备会衍生出更加高端、功能更加全面的信号传输设备，信号不易受到各种因素的干扰，保证传输设备在该区域稳定使用。新的信号传输设备不但能给用户带来优质体验，还可以充分利用网络资源，避免产生由设备故障导致浪费网络资源的情况[3]。此外，可以合并多种网络线路，帮助运营商降低成本，提高效率。

2.3 一体化网络传输

一体化网络传输就是通过同一种系统整合传输速度一致的单体，并有效控制这些传输设备。一体化网络传输设备的优势特征比较明显，最突出的特点是将单体传输设备融合为一个高效的控制系统，而不是将单体传输设备简单组合起来。传输设备一体化既可以充分利用单体传输设备，也可以对设备进行系统管理，大幅度提高网络传输速度。实际使用中，一体化设备一般会进行设备备份。备份主要是为了处理和分析数据，统一管理网络传输数据[4]。在工作中应用一体化设备不但可以提高效率，还可以充分利用资源，避免造成资源浪费。

2.4 多方向发展

网络传输技术的提升以及设备功能和质量的完善，一定程度上得益于电子行业的发展。随着市场需求的变化，网络传输设备的发展走向多元化。目前，网络传输设备得到了较好发展，可以即时传送和接收数据，且设备性能比较稳定，多媒体化的应用也简单可靠，只需一台通信传输设备就可以控制多种网络，传输速率高效快速的同时有效控制了成本[5]。

3 5G通信传输网络建设的主要需求

3.1 带宽传输必须高于4G

5G通信传输网络的建设对宽带的要求更高，频段要比传统高一些，频谱也更宽一些。与LTE相比，10倍的宽带才可以满足5G通信传输网络一部分局域网的建设，因此5G基站的建设对区域网络的数量和规模要求较高。建设一个大型的区域网络，5G网络基站至少需要建设12 000个小型区域网络，网络中心的宽带在运营初期必须超过6 Tb/s，成熟阶段至少需达到17 Tb/s，才能满足5G通信的传输承载要求，确保5G网络的正式推广和运行[6]。

3.2 降低时延

通过3GPP标准大致可知，5G网络的时延需求要满足一定的指标和规定。移动终端-CU（eMBB）中规定时延的标准时长为4 ms，移动终端-CU（uRLLC）中规定的标准时长为0.5 ms。要想降低时延，必须优化调整5G传输网络的组建方式，确保5G通信质量和水平[7]。因此，5G网络应最大程度降低时延时长，加快信息传播速度，提高网络速率，确保消费者良好的体验感受。

3.3 组网灵活

5G通信传输网络的灵活组网主要有两方面要求：一是回传网络；二是中传网络。回传网络要求将建立5G通信传输网络的CU、核心网络以及邻近的CU连接起来，连接方法根据实际选择。如果采用人工方式连接配置，难度会很大，因为配置量巨大，成本会很高，且无法保证效果。中传网络中，在5G通信传输网络初始阶段，DU和CU间的关系比较稳定。但是，随着CU部署的成熟，动态扩容和负载分担能力也需要提高[8]。处于云化阶段时，5G通信传输网络中的DU和CU会产生变异，对应的关系会完全改变。对于这种一对多的关系要单独配置，然后统一调度。

4 5G移动通信传输网络建设策略

4.1 升级改造网络结构

传统的通信网络结构有明显的层次化，为满足网络结构的升级和优化，运营商针对网络结构的设计向着扁平化发展研究。LTE网络技术发展势头迅猛，移动通信部门重点研究无线承载业务及无线空口技术，优化提升业务质量和技术。网络结构改造和升级过程中，应先将运维成本控制到最低，减少光纤资源的用量，这对网络结构的扁平化发展具有重要作用。网络结构改造升级过程中，要尽量缩减网络层次[9]。这个过程需有序规划，逐步完成。根据网络格局做出对应布局，支持容量的扩展建设，并通过自身具备的能力调整工作重点，从而减少网络结构的层次化，有效提高宽带质量。

4.2 完善城域网的PTN网络

有序改造骨干网QoS的过程中，要不断完善城域网的PTN网络，保障网络端对端的QoS[10]。LTE站点数量庞大，站点会随着5G网络的演进进行相应的扩展，并向着密集化方向不断发展。

想要尽可能控制并减少网络开销，充分利用网络资源，结合QoS技术与IP等应用场景，促使Diff-Serv技术获得了更广泛的使用和发展。在改善城域网的PTN网络建设中，要注意性能优化过程中的设备老旧问题[11]，确保改造过程中使用的设备可以达到新功能的要求。建设过程中，要做好对节点位置的分析，批量优化改造网络设备，确保有效完善城域网，以加快5G通信传输网络的建设，确保5G网络顺利普及。

4.3 确保宽带和组网的灵活性

网络部署过程中，宽带及组网均是按照同一方案执行的。在实操过程中面临的网络层次是不同的，其中主要有接入层、骨干层以及汇聚层等。不但要改造网络结构，还需确保OTN网络以多种方式满足5G通信传输网络对传输承载的要求。例如，可利用以太网或多协议标签实现流量监控[12]，促进5G通信网络健康发展。

4.4 网络结构向着扁平化发展

传统的网络结构具有层次化特点。随着5G通信技术的推广应用，通信传输网络结构也要不断完善。加强对5G通信网络结构的研究，以便满足目前网络IP化发展的要求，由多层次化向扁平化发展。以LTE网络为例，现阶段LTE网络是相对完善的通信传输网络技术，且随着对其相关领域的研究，网络的无线承载能力持续提升，对空口技术的改造已初见成效。目前，通信传输网络向着扁平化方向发展[13]。针对网络结构存在的问题，研究人员要积极深入地展开研究，力求制定出切实有效的应对策略，保证5G通信传输网络的质量。

在经济不断增长、网络技术不断进步的社会背景下，5G通信传输网络的发展是大势所趋。因此，运营商要加大相关的投入和研究，以用户体验为核心，不断优化网络结构，为用户提供更优质的服务，加快5G通信技术的发展。

5 结 论

从目前5G通信技术的发展和研究来看，2020年我国将实现5G通信技术的正式使用和全面覆盖。5G移动通信技术和4G移动通信技术相比，网络速率更高，宽带更宽，也更加稳定可靠，无线覆盖更广，传输延时更低。5G移动通信技术是未来网络技术的发展趋势，前景广阔，必将在各个领域得到广泛应用，因此应加大研究力度，确保5G更好地投入使用。