论5G网络对传输网要求

论5G网络对传输网要求

陈杰

佛山汇百川通信技术有限公司

摘要：为了能够更好的应用5G网络，对于其所传输的网络通道的承载力度的要求也更加细致对于目前的网络环境进行分析研究后，针对现有传输网络的局限性以及各方面的问题进行优化整改，为网络设备的承载问题的建设提供一些方案，对5G网络的运行提供一定建议。

关键词：5G网络传输优化

一、5G网络的需求

而根据现有的4G网络相对比起来，5G网络在传输过程当中速度更快且效率更高，为了能够更好的搭建网络覆盖范围，我们对于5G网络的站址资源的布置也要更加密集。对于5G网络的传输要求也会越来越高，目前通信网络的运营商大多采用层次化结构来构建传输路线，这对于5G网络的构建来说并不相符，难以达到运营5G网络的传输要求

二、5G传输网影响

根据现有情况分析研究后看出，现有的PTN运营商所拥有的传输技术大多由基础的PDH技术开始发展，经历了SDH技术时代后演变为PTN。在整个的发展过程当中，我们不停的将各种新型技术引进其中，进而对我们传输力度的提高起到明显的帮助。但是现有的TDM业务主要承载工具仍在SDH之上，为了能够有效的提高我们的带宽，对网络速度有极大的提升，需要我们经过多层次的重复使用，并对相关电路进行人工调配。所以在其整体操作成本以及灵活性上受到极大的约束，具有一定的局限性，随着移动通信业务的不断扩大，现有的SDH的传输水平很难与目前运营商所发展的业务匹配起来。而PTN技术主要还是通过SDH所发展而来，也能够与运营商的业务相匹配且能满足更种需求，解决了广大运营商的实际要求，弥补了以往技术上的差距。

三、5G发展对传输网络的关键需求

3.1超高带宽需求

带宽是5G网络最重要的需求，按照相关组织的标准定义，6GHz以下的频谱将会有500MHz带宽（不同区域可用范围有所区别，可以保证所有区域有200MHz带宽可用，即3400MHz―3600MHz）。6GHz以上，则频谱资源更丰富，可获得的频谱资源将高达45GHz。目前实验室测试高频基站吞吐量达到115Gbps。因此，对传输网来说，对更大带宽的支持显得较为迫切。当然，在2018年前，可获得的频谱在6GHz以下频段。

目前部分实验室测试宣布的吞吐量和单基站上行带宽预算：

据此推算，100MHz频谱、64T64R、三小区S1接口上行带宽预估为平均值3Gbps，峰值10Gbps；X2/eX2接口带宽预估为600Mbps。

3.2低时延需求

5G典型应用场景中有一类为高可靠低时延通信（uRLLC）应用场景，部分应用对低时延的要求越来越高。对于S1接口单向时延大约10ms，分解到传输网的时延不超过2ms，X2/ex2接口单向时延大约为20ms，分解到传输网的时延不超过4ms。

3.3网络切片的需求

与新切片网络架构的介绍类似，网络切片其实是基于5G网络应用商业模式而导出的一个需求，设想是，不同的商业应用因为使用了不同的网络节点和资源，可能会在不同的商业机构进行维护和使用，而这些都基于同一个物理网络，因此需要运营商的基础网络具有网络切片的能力。网络切片能力要求包含如下：发切片：物理转发层面，对不同的应用网络支持使用不同的转发机制和转发资源，相互之间完全隔离，互不影响。对各自的商业应用来说，转发互不可见。

管理切片：因为不同的应用可能是由不同的商业运营者在操作和维护，因此，在管理上需要实现分片，各自管理自己的网络和业务。

控制切片：基于不同的商业模式，例如虚拟运营商，需要控制他所租用的这一部分网络，基于这一分片网络进行运营和维护。此外，转发切片和管理切片后，一个潜在的可能需求就是控制切片。

网络切片需要网络设备硬件和软件平台的支持，将与SDN（SoftwareDefinedNetworking，软件定义网络）结合紧密。

3.4东西向流量的需求

由于在5G阶段将采用超密集组网，5G的站间协同比4G更为密切，站间流量不能再如同4GX2流量一样被忽略，而是与S1流量具有可比性。无论是基于站间流量的传输时延考虑，还是基于站间流量的带宽考虑，都需要承载网将站间的流量就近转发，这对于三层网络的下移提出了一定的需求。

四、面向5G发展的传输PTN网络探讨

普通汇聚点相比核心节点数大为增加，逐步形成大三层的网络。

4.1城域传输网网络架构演进的探讨

（1）城域传输网内带宽测算

每基站上行平均带宽按3G考虑（100MHz，64T64R），每接入环6个节点，接入环带宽不收敛，每节点带基站数目2个，则接入环带宽约为30～40G，接入层设备需考虑10G叠加组网或组40GE的环。

对于汇聚层，假定一个汇聚环带150个节点，并考虑4：3的收敛，上行带宽按80%考虑，则汇聚层带宽约为540G，汇聚层设备需逐步考虑组400GE的环。

对于核心层，假定一对L2/L3桥接设备带3000个节点，并考虑4：2的收敛，上行带宽按80%考虑，则核心层上行带宽约为7T，核心层需采用大容量设备。

（2）城域传输网网络架构探讨

结合三层网络下移和带宽的测算，城域传输网的网络架构将向大容量、扁平化和灵活组网的方向发展。

三层网络逐步下移到汇聚层，减少专门桥接层的网络层级，实现大三层的网络；网络组网在汇聚层以上逐步采用直达或口字型组网，减少跳数；逐步采用单端口400G以上的大容量设备，满足5G带宽陡增的需求。PTN网络架构演进如图4所示。

核心层需进行大容量核心调度层的部署，以三层网络为主进行架构搭建，设备板卡全面升级到单槽位400GE，支持ETH大端口。

汇聚层可考虑由环网逐步改为口字型上联，减少逐跳转发的过程并充分利用口字型的带宽；骨干汇聚和L2/L3合一，减少网络层级；逐步下沉三层网络到汇聚层，满足5G部分对时延敏感业务的场景；板卡升级到400GE，同时支持FlexE流量切片和大端口扩容。

结束语

随着5G时代的到来，移动网络通信环境也就变得更加的密集，所使用的范围也更加的广泛，用户的需求也不断增高。为了能够更好的适用于整体大环境的改变，对于通信设备的传输方面应更注重于扁平化层次的发展，是我们的传输设备与数据网之间的联系越来越紧密，相互之间逐步的融合起来，本文对于5G网络的构建结构进行简单分析研究，希望对与传输网络的构建有所帮助。

参考文献：

[1]朱伟文.5G网络通信技术的应用研究2015.4

[2]李平，王雪，于大吉.5G网络演进方案及运营思路探讨2017.2

[3]何强.5G移动通信网络技术及未来发展趋势分析2013.7