5G網絡架構及其對承載網的影響

胡筱莎

摘要：5G網絡設備和部署在理論研究領域正在圍繞當前5G網絡架構及其承載網影響，針對5G網絡設備部署以及LTE網絡架構的區別，展開實踐并加以進具體的論述。通過理論分析和實踐效果證明，5G移動網絡在LTE網絡架構基礎上將發生轉變，帶來不確定因素，對承載網影響較大。因此本文就對承載網產生影響的角度上分析網絡架構的創新思路以及實際構建中的注意點，期望對推動5G網絡架構平穩高速運行，推動各領域發揮巨大作用具有參考價值。

關鍵詞：5G技術;網絡架構;承載網

5G移動通信網絡與LTE網絡架構上有較大變化，變化使得一些不確定性產生，產生對承載網的影響。必須對5G網絡架構特點和部署特點以及網絡性能加以具體的論述，提出5G網絡架構與傳統的網絡架構大差異之處。

一、5G網絡以核心網和無線接入網接入構建新模式

5G網絡架構對于承載網建設提出了更高的要求，隨著5G網絡架構產生的巨大的變化，需要對傳統網絡部署方式和功能發揮等進行重新的布置，這對于網絡架構中承載網的影響是較大的，如5G 網絡架構部署方式包括了mme和S/GW網源，分別采用集中部署部署的方式，形成了LTE的切換，直接連接bbu，與每個ru進行接口核心網的實現，通過sn接口在實際的LTE網絡架構中進行接口核心網的實現，經過x2接口得以簡化。

（一）5G網絡架構以新型方式進行AU的多個連接，分別部署有不同的站點，在每一個站點上又布置有BU和RU，前者屬于站內連接，采用集中部署的方法，而RU則屬于站間連接，形成不同站點的部署模式，兩種方法目前都得到了廣泛應用。Au和cu采用以開網接口，沒有直接連接需求，接口以新型方式進行連接，計算機的切換采用Sn接口實現[1]。

（二）5G網絡部署相對于LTE網絡來說更加多樣化，但是也具有不確定性，在實際的網絡部署中需要針對多樣化與不確定性進行相關影響因素的論證，以減小5G網絡架構對承載網的影響。

二、5G網絡架構落實和部署策略應用中存在的不確定性

（一）LTE網絡架構包括機站機房傳輸設備，電源等，網絡部署成本較低，但是采用bpu小規模集中部署方式。5G網絡架構絡開發包含了4.8和3.3GHz頻段，高于LTE的2.1頻段。這一特征使得5G基站的密度高于LTE基站，對全站光纜網絡影響較大，部署期間采取何種策略，如區域性連續覆蓋和熱點部署將產生較大的區別，而且運營商還需要在連續覆蓋部署上進行大量的基站的建設，并接入光纜。

（二）傳統的3G網絡架構下運營商網絡架構布置在更高層面，進行網絡匯聚節點的布設，如DU和CU均處于分離功能架構狀態，在基站間進行協同，能夠試驗線DU和CU的結偶。影響承載網的是中傳段基站間的連接以及承載網絡的結構路由能力等。例如在一個典型的城市中，pop點的數量為300個，匯聚節點數量為30個，此時DU到CU的連接采用匯聚性連接，將CU部署在匯聚節點，連接方式是分布式連接，需要連接數為400個以上，采用IP網絡技術進行 M E S H連接，這種連接是能夠滿足CU部署要求的，所有的pop點間進行分布式連接的數量， pop點將達到數萬個，擁有較強的路由能力，使得每個匯聚點匯聚的基站數量在100～200個之間，能夠支持CU集中部署要求[2]。

三、5G網絡架構下的承載量影響案例分析

在某城市需要采用適度規模集中部署的方式，針對5G網絡部署中不確定問題進行了集中研究，改變原有的LTE網絡前傳光纜網絡資源運用的模式，新增基站資源支持組化功能，現有的pop點提高基站協同效率。設備供應商加快開發5G網絡架構技術，將基站數量保持在20個左右，運用回傳光纜和向往前傳資源，進行50、20、10次部署，滿足不同類型POP點的需要。工信部確定的5G網絡工作頻率是3.3 GHz—3.6 GHz和4.8 GHz—5.0 GHz頻段，在5G階段，運營商將會繼續采用DU集中部署的方式，但工作頻段遠高于LTE的2.1 GHz/2.6 GHz頻段，因此5G基站的密度預計將是LTE基站的1.5倍左右。

將CU部署在POP點，要求本地承載網的邊緣層必須采用IP網絡技術，每個基站都單獨部署CU功能，所有POP點間CU分布式連接的數量增加到數萬個;根據典型城市的網絡結構特點增加CU間的連接數量將，實現更強的路由能力。經過5G 網絡架構部署，每個匯聚點匯聚的基站數量增加到200個，基站數量也增加到200個左右[3]。

發現將CU部署在匯聚節點，實現CU和DU的分離是5G網絡架構的亮點，能夠大量減少基站間xn接口的連接數量，簡化中傳技術架構，降低網絡架構建設成本，針對這一典型城市的戰略布局進行論證之后，每個CU能夠匯聚200個以上基站業務，采用切片部署的方式，又進行了核心網用戶的布設。在業務質量保證的前提下，核心設備相對集中，提高了資源利用效率，減少了對本地數據中心機房數量的要求，也減少了回傳網絡對承載網的影響。

結束語：

核心網的新架構和5G網絡的無線接入網（RAN）應用場景對網絡性能要求的巨大差異對承載網絡的架構將產生較大影響，從承載網建設的角度出發，當前應支持CU集中部署。充分利用現網前傳和回傳光纜網絡資源，進行RAN網絡的功能重新劃分及部署方式的重新規劃布置，對承載網的架構和性能有較大影響，降低對回傳網絡的性能要求，提高基站協同的效率，

參考文獻：

[1] TR 38.401 V1.0.0. 3GPP Technical Specification Group Radio Access Network， NG-RAN; Architecture Description （Release 15）[S]. 2017.

[2] TR 23.799 V14.0.0. 3GPP Technical Specification Group Services and System Aspects， Study on Architecture for Next Generation System （Release 14）[S]. 2016.

[3] 王海軍. LTE業務對回傳網絡需求特點的分析[J]. 郵電設計技術， 2013（11）： 1-4.