5G承載網面臨的挑戰及建網方案探討

呂景松

【摘要】? ? 本文從網絡架構，5G業務需求以及演進能力等方面介紹了5G承載網面臨的挑戰，并對5G承載網建網方案進行進一步探討，為5G承載網網絡規劃與建設提供建議。

【關鍵詞】? ? 5G承載網? ? 網絡演進

引言：

5G網絡支持的增強移動寬帶（eMBB）、高可靠低延時通信（uRLLC）以及海量機器類通信（mMTC）三大業務場景，為未來各種高帶寬、低時延業務提供承載連接。eMBB業務需要承載網提供更大是帶寬，uRLLC業務對承載網時延提出極大挑戰[1]。

未來，5G承載網在網絡架構、靈活連接、帶寬、時延、同步等方面的需求均有巨大變化[2]。本文重點分析5G承載網面臨的挑戰，并對5G承載網建網方案進行進一步探討，針對不同需求提出適合的5G承載網建網方案，為5G網絡規劃提供參考。

一、5G承載網面臨的挑戰

1.1 5G網絡架構演變

在5G前傳網中，從原有的BBU和RRU兩級架構，演進到CU＼DU＼AAU的三級網絡架構，其中根據網絡與業務需求，CU與DU可采用合設或分離形式。根據網絡需求和部署要求的不同，5G RAN三級網絡架構在實際部署中采用多種形態及場景。5G核心網將根據應用場景需求部署在不同位置。其中，控制面可以采用集中部署方式（大區集中或省集中），用戶面則根據需要采用集中或者分布式靈活部署。5G網絡架構的演變對匯聚機房、管道、光纜、分纖點等資源構成挑戰。

1.2 5G業務指標的影響

5G業務流向多樣化要求網絡連接更加靈活。eMBB業務對單站帶寬的提升要求，需要5G承載網提供更大管道，接入層需要大于25GE的單站接入，匯聚層需要100GE。uRLLC業務1ms的超低時延要求，需要通過架構優化、5G核心網網關下沉、MEC下沉均需要靈活連接，需要城域網的L3功能下沉，應對流量靈活調度要求。5G網絡及業務復雜化需要高效智能運維，需要引入SDN以實現控制和轉發分離，提升網絡集中控制能力，提升5G網絡運維能力。

1.3現網大部分設備不具備演進能力

核心匯聚層：以10GE線路帶寬為主，不支持100GE及以上接口速率占比大;匯聚層設備利用率較高，后續擴容改造工作存在較大困難;現網沒有FlexE接口，不具備SR、IPv6功能。接入層GE環網帶寬無法滿足5G業務需求，帶寬升級難度高;接入層大部分設備老舊，無法演進升級支持SR、IPv6等功能。現網PTN老舊設備多，5G演進能力不足，需要進行大量設備替換。

1.4 5G業務部署對4G現網業務影響大

4G業務采用L2+L3方式，5G業務采用HoVPN到邊緣部署，現網設備需要配置IGP協議、IP地址以及部署SCN通道，不同業務的開通以及維護對運維工作提出的要求非常高。核心匯聚層具備升級能力的設備需要更換線卡以支持FlexE，設備升級會影響現網4G業務運行;同時，5G承載網需要引入IGP以及SR動態協議，動態改造的業務部署對現網挑戰巨大。

二、5G承載網建網方案探討

表1為5G承載網現網演進與新建SPN平臺方案對比。

2.1現網演進建議

初期：小規模部署。前期主要關注eMBB業務，核心匯聚按需求升級至100GE，5G基站接入環升級到100GE，4G與5G承載共網。為避免對現網業務的影響，業務開通需要在夜間進行。

發展期：規模部署。eMBB業務為主，為uRLLC業務部署打基礎。核心匯聚按需升級100GE， 5G基站接入環升級到100GE，同時為FlexE部署做準備。

成熟期：全網覆蓋，新業務拓展。

全面部署5G業務，全網升級100GE，打造大帶寬低時延靈活連接的5G承載網。

現網演進對業務影響極大，5G建設全周期內要不斷的對網絡進行調整，周期長且復雜，隱性成本巨大。

2.2 5G承載SPN新平面建設建議

初期：資源儲備階段，小規模試點。重點梳理現網機房、電、光纜等基礎資源情況，儲備好SPN新平面的基礎資源。通過現網試點測試，提前了解SPN技術及方案明確目標網絡架構，在規劃、運維等方面做好知識儲備。

中期：規模建設階段。重點建設完善的SPN新平面的核心匯聚層，確保具備未來5年的業務承載能力。接入層依據基站業務的需求進行建設，可以依據基站的規劃并適度超前來進行網絡建設。接入層依據50GE/100GE的價格情況，選擇性價比最高的速率來組網，設備選型應具備100GE能力。

末期：業務成熟部署期。在一二階段基礎上繼續發展，核心匯聚層帶寬逐步升級至400GE，接入層全面升級至100GE，利用網絡切片技術，實現不同業務之間的隔離，逐步引入AI，實現意圖驅動網絡，進一步提升網絡的智能化程度。

三、結束語

本文分析了5G承載網面臨的種種挑戰，對比了5G承載網現網演進與新建SPN平臺方案，為5G承載網網絡規劃與建設提供建議。

參? 考? 文? 獻

[1] URLLC低時延的技術研究及業務應用. 董帝烺，許國平，林斌.移動通信. 2020（04）

[2]羅成，程思遠，江巧捷，謝維信，張欽宇.5G承載關鍵技術與規劃設計 . 2019