试论5G通信传输网络的建设策略--中国期刊网

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试论5G通信传输网络的建设策略

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张英臣

[导读] 摘要：相较于4G通信网络，5G通信网络有着更快的传输速度以及更高的效率。

        辽宁邮电规划设计院有限公司天津市 300000
        摘要：相较于4G通信网络，5G通信网络有着更快的传输速度以及更高的效率。现阶段，我国不断加大建设5G通信传输网络的力度，在人们日常生活中已经开始应用5G传输网络，5G网络趋向商业化，有关人员应该加大力度进行研究，从而支持我国构建全覆盖的5G传输网络，将5G网络站点的建设范围扩大。通过5G站点达到高密度工作，对我国现阶段移动网络运营商的网络开放状况进行研究可以知道，还没有特别完善的相关技术，对于5G通信网络传输需求无法充分满足，制约着后续网络的升级优化，从而应对5G通信网络传输构建进一步进行研究和探索。
        关键词：5G通信；传输网络；建设方法
        1.5G通信传输网络的优势
        相较于2G、3G与4G通信网络的发展，5G移动通信网络的主要特色是其发展速度非常快，建立基站所占据的安装空间更小、更加准确，可以在不同的环境中设置和安装这一基站，客户可以快速便捷地进行使用。此外，在功能设计领域，其有着2G、3G、4G无法比拟的优势，5G通信网络具备性能更加强大，是对现存通信传输网络全部优势的集合，弥补了现阶段通信网络汇聚节点存在的缺陷。其在网络传输速度提高方面做出了很大的改进，在整体分析网络架构的角度以及深入扁平化方面来看，通过5G移动网络技术可以对未来进行无尽畅想。
        5G网络技术有着很强大的性能，可以对大规模服务器集群进行全覆盖，面对的是普通客户时，5G通信网络能够带给人们最直观的感受是大幅度提高网络传输速度。现阶段世界各国不懈努力的利用5G通信网络技术构建传输网络，加大力度进行研究和探索，使其进一步发展，各个行新技术企业也参与到竞争中，为的是成为第一个发布5G通信网络运营企业。
        2.建设5G的相关需求
        （1）带宽。5G传输网络的运行需要建立在比4G更为苛刻的网络资源及配套设施设备，对于带宽及频谱要求相对较高，因此，需要在原有技术基础上借助通信行业技术手段进行新技术的研发和分析。5G覆盖范围必将是空前的，所以，5G建设规模和后期基站及数据中心配套设施的建设范围也是巨大的。4G时代运营商的带宽约6-10T，待5G时代运行平稳后其带宽能到到17T以上，可见网络升级对于带宽需求的挑战是十分巨大的。如何能在未来的运行环境下稳定、高效运行，需提升带宽，以满足5G传输网络需求。
        （2）延时。对于消费者来说，网络使用情况会影响到用户体验，时延越长，客户满意度会越低，因此，网络延时对于消费者和运营商来说都是十分关键的。根据相关标准规定，网络延时容许在一个范围之内，且此标准范围的单位为毫秒级别，对于用户来说毫秒级别的时延是可以容忍的，因为对于消费者来说基本是没有感知的。5G时代的到来，消费者及各行业均抱着很高的期望，故传输网络延时势必要满足消费者使用需求，网络传输质量必须严格按照规范要求执行。
        （3）灵活性。5G传输网络的组网结构是按照不同层次建设的，各层次间的衔接和兼容性要求很高的，但为了后期组网结构的更改、扩容、割接等操作，所以对组网结构的灵活性提出了要求。网络结构的灵活性需要建立在设备及配套设施上，因此，需要在设备选型、综合布线、电源配套等多个方面同时着手，用以实现灵活性这一目标。比如说，对于数据中心来说，IT负载的供电方式需要多重保障，同时也需要满足灵活性的要求，所以对PDU上端的列头柜配置一路市电一路UPS或者HVDC，这样做的目的一来保障末端负载正常运行，第二可以灵活搭配，用以满足末端IT负载用电需求。
        3.5G通信传输关键技术
        3.1频谱利用技术
        我国移动通信频率频率短缺矛盾突出。4G及以前LTE系统工作频段主要在3GH以下，目前随着通信用户激增以及通信速率大幅提升，使得频谱资源极为拥挤，而在6GH以上高频段具有连续的大带宽频谱资源，毫米波频段可满足5G对更大容量和更高速率的需求，传送高达10Gbit/s及以上速率的数据业务。高频通信频段越高，信道传播路径损耗越大，因此小区覆盖半径将大大缩小。在一定区域内基站数量将大大增加，即形成UDN。频谱共享技术目前得到关注，频谱共享技术具备跨不同网络或系统的最优动态频谱配置和管理功能，具备智能自主接入网络和网络间切换的自适应性功能，从而能够实现动态、高效、灵活的频谱使用。
        3.2多天线技术
        多天线技术是由多个独立的天线单元组合而成，同时用于收或发，以提高系统的性能。在无线通信环境中，多种衍生信号在叠加过程中信号容易产生多径衰减，对系统的可靠性造成了严重的影响。在信号多径环境下，采用多个天线同时进行发射和接收可以成倍的提高系统的信道容量。采用多个收发天线的系统，其信道容量与天线数量成正比。多通道天线对无线频谱效率发展产生了深远的影响。对应多通道天线的使用，产生了新的编码技术—空时码。空时码是空间传输信号和时间传输信号的结合，是将空间和时间二维的处理相结合的一种编码方法。空时编码需要在发射和接收端使用多个天线，能够有效的抵消信号衰减。

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多通道天线系统将信号拓展了空间和时间两个维度，其信道均衡、检测、估计、编译码等信号处理的复杂度将随着天线数量的增加而急剧增加。使设备对信号处理的时延增加、功耗提高并导致电池续航时间缩短。多通道天线技术与正交频分复用技术（MIMI-OFDM）相结合可以带来频率效率增加、覆盖范围变广、数据速率加快的好处，目前正受到越来越多公司的采用。
        3.3密集网络
        在数据服务站的不断增加过程中，学校、居民在一些公共场所，5G可以通过通讯完美的连接，对于低频阶段的网络，网络热点随之强度增强，便于提高网络覆盖面积，众多的网络结构中整体运用范围也不断发展，对于网络的使用变得更加。加多样网络开发力度也逐渐增强，为了保障人们不受其他外界因素的影响，体验更加流畅的网络速度，加强网络技术创新是帮助人们更加方便的生活，利于实现科技现代化的生活方式，同时5G技术网络的生产是也是为了广大的市场提供更有效的发展途径。
        3.4MIMO技术
        MIMO技术是一种多端口输入与输出技术，通过此技术增加发射功率的使用，并在通讯宽带的使用侄儿进行无线通讯性能的提升，在早期资金说只能实现单一的传送，技术的进步可以完善现阶段可以已完成多点。具体的技术是通过发送端或者接收端进行天线搁置在频率资源下空间的重复使用可以增大最高点通讯线路的稳定，能够不断增强通讯系统的传说，当前在专业的学者与研究人员加大力度对中式天线部署有效，研究学者提出了可以集成云无线接收网络获得此项系统。然而，在5G通讯网络使用过程中，这种技术也被开发实用，并通过网络通讯的大幅度提升运用在我们生活当中。
        3.5D2D技术
        而蜂窝技术运用在D2D技术中，D2D技术是在5G通讯上非常重要的手段，通过无线数据的增长更容易实现D2D技术的使用可以将资源进行合理化的整理，并将干扰降到最低，同时传输效果可以增强，在传输数据成本上大大嫌少D2D技术应用，需要解决的是现实无线管理通讯的保障，D2D技术研究重点解决了上述问题后，才能将无线技术的作用发挥到极致。
        3.6SPN技术
        2020年2月，中央政治局召开会议强调要加快5G网络的推进与建设，在5G网络的建设中，SPN技术的应用更具创新性，该技术相较于传统SFP、PTN技术与设备来说，在电能降损、管理耗损、模块降耗、芯片降耗等方面有着显著的优越性。该技术在5G移动通信网络中的引用间接体现了其自身优势。SPN技术在对信息进行转发过程中能够实现对5G通信网络框架结构的设计与调整，对系统的网络结构进行落实调整，能够以转发分离、集中控制为核心，按照移动网络建设的需求，对防火墙、广域网等方面的应用提供数据分析，最终实现业务联网、网元结构的设置和分析[3]。图1为5G网络的总体架构设计。
        对于5G移动通信网络的回传承载方案来说，其对核心性能的要求需满足灵活化的链接调动、覆盖多层级网络、具有层次化网络切片以及4G/5G混合承载等相关技术要求。而SPN技术在中国移动通信承载了3G/4G的网络技术基础之上，对5G业务和政企专线实现了对网络信号承载的需求，并创新性地提出了最新一代切片分组的移动通信网络技术。
        SPN技术的网络切片分组的框架结构涵盖了切片分组、通道以及传送层，除了上述三个层面还有能够完成时钟同步性能模块/高精度时频同步以及完成SPN统一管理控制的管控性能模块。该技术能够实现对信息进行转发过程中能够实现对5G通信网络框架结构的设计与调整，对系统的网络结构进行落实调整，能够以转发分离、集中控制为核心，按照移动网络建设的需求，对防火墙、广域网等方面的应用提供数据分析。
        结语
        综上所述，5G时代的到来是通信行业里程碑式的进步，更是新时代背景下社会经济良好持续发展的必然产物，因此，为了5G传输网络能够平稳落地，在设计、建设、运行及维护过程中需重重把关，从根源推动5G建设。与此同时，在建设及后期的运行维护过程中，应综合考虑运行成本及我国基本国情，要以节能降耗，可持续发展为最终目标。为保证5G网络的高效、稳定运行，对于传统网络结构需要作出一定程度的适应性调整和优化，以满足新形势下的运行要求。新的网络时代已经到来，网络带给我们快捷便利的生活条件，更会刺激我国经济的持续温升。
        参考文献：
        [1]杨莹.5G时代传输网络建设策略探讨[J].通信电源技术，2019，36（12）：287-288.
        [2]杨文波.5G通信传输网络的建设策略分析[J].无线互联科技，2019，16（13）：5-6.
        [3]韩静，骆树礼，陈红霞.5G移动通信传输网络的建设策略探讨[J].现代传输，2019（03）：63-65.
        [4]刘磊.5G移动通信传输网络建设策略分析[J].数字通信世界，2019（05）：64.
        [5]林帅.5G通信传输网络的建设策略研究[J].数字技术与应用，2019，37（03）：34+36.