5G网络架构及其对承载网的影响

胡筱莎

摘要：5G网络设备和部署在理论研究领域正在围绕当前5G网络架构及其承载网影响，针对5G网络设备部署以及LTE网络架构的区别，展开实践并加以进具体的论述。通过理论分析和实践效果证明，5G移动网络在LTE网络架构基础上将发生转变，带来不确定因素，对承载网影响较大。因此本文就对承载网产生影响的角度上分析网络架构的创新思路以及实际构建中的注意点，期望对推动5G网络架构平稳高速运行，推动各领域发挥巨大作用具有参考价值。

关键词：5G技术;网络架构;承载网

5G移动通信网络与LTE网络架构上有较大变化，变化使得一些不确定性产生，产生对承载网的影响。必须对5G网络架构特点和部署特点以及网络性能加以具体的论述，提出5G网络架构与传统的网络架构大差异之处。

一、5G网络以核心网和无线接入网接入构建新模式

5G网络架构对于承载网建设提出了更高的要求，随着5G网络架构产生的巨大的变化，需要对传统网络部署方式和功能发挥等进行重新的布置，这对于网络架构中承载网的影响是较大的，如5G 网络架构部署方式包括了mme和S/GW网源，分别采用集中部署部署的方式，形成了LTE的切换，直接连接bbu，与每个ru进行接口核心网的实现，通过sn接口在实际的LTE网络架构中进行接口核心网的实现，经过x2接口得以简化。

（一）5G网络架构以新型方式进行AU的多个连接，分别部署有不同的站点，在每一个站点上又布置有BU和RU，前者属于站内连接，采用集中部署的方法，而RU则属于站间连接，形成不同站点的部署模式，两种方法目前都得到了广泛应用。Au和cu采用以开网接口，没有直接连接需求，接口以新型方式进行连接，计算机的切换采用Sn接口实现[1]。

（二）5G网络部署相对于LTE网络来说更加多样化，但是也具有不确定性，在实际的网络部署中需要针对多样化与不确定性进行相关影响因素的论证，以减小5G网络架构对承载网的影响。

二、5G网络架构落实和部署策略应用中存在的不确定性

（一）LTE网络架构包括机站机房传输设备，电源等，网络部署成本较低，但是采用bpu小规模集中部署方式。5G网络架构络开发包含了4.8和3.3GHz频段，高于LTE的2.1频段。这一特征使得5G基站的密度高于LTE基站，对全站光缆网络影响较大，部署期间采取何种策略，如区域性连续覆盖和热点部署将产生较大的区别，而且运营商还需要在连续覆盖部署上进行大量的基站的建设，并接入光缆。

（二）传统的3G网络架构下运营商网络架构布置在更高层面，进行网络汇聚节点的布设，如DU和CU均处于分离功能架构状态，在基站间进行协同，能够试验线DU和CU的结偶。影响承载网的是中传段基站间的连接以及承载网络的结构路由能力等。例如在一个典型的城市中，pop点的数量为300个，汇聚节点数量为30个，此时DU到CU的连接采用汇聚性连接，将CU部署在汇聚节点，连接方式是分布式连接，需要连接数为400个以上，采用IP网络技术进行 M E S H连接，这种连接是能够满足CU部署要求的，所有的pop点间进行分布式连接的数量， pop点将达到数万个，拥有较强的路由能力，使得每个汇聚点汇聚的基站数量在100～200个之间，能够支持CU集中部署要求[2]。

三、5G网络架构下的承载量影响案例分析

在某城市需要采用适度规模集中部署的方式，针对5G网络部署中不确定问题进行了集中研究，改变原有的LTE网络前传光缆网络资源运用的模式，新增基站资源支持组化功能，现有的pop点提高基站协同效率。设备供应商加快开发5G网络架构技术，将基站数量保持在20个左右，运用回传光缆和向往前传资源，进行50、20、10次部署，满足不同类型POP点的需要。工信部确定的5G网络工作频率是3.3 GHz—3.6 GHz和4.8 GHz—5.0 GHz频段，在5G阶段，运营商将会继续采用DU集中部署的方式，但工作频段远高于LTE的2.1 GHz/2.6 GHz频段，因此5G基站的密度预计将是LTE基站的1.5倍左右。

将CU部署在POP点，要求本地承载网的边缘层必须采用IP网络技术，每个基站都单独部署CU功能，所有POP点间CU分布式连接的数量增加到数万个;根据典型城市的网络结构特点增加CU间的连接数量将，实现更强的路由能力。经过5G 网络架构部署，每个汇聚点汇聚的基站数量增加到200个，基站数量也增加到200个左右[3]。

发现将CU部署在汇聚节点，实现CU和DU的分离是5G网络架构的亮点，能够大量减少基站间xn接口的连接数量，简化中传技术架构，降低网络架构建设成本，针对这一典型城市的战略布局进行论证之后，每个CU能够汇聚200个以上基站业务，采用切片部署的方式，又进行了核心网用户的布设。在业务质量保证的前提下，核心设备相对集中，提高了资源利用效率，减少了对本地数据中心机房数量的要求，也减少了回传网络对承载网的影响。

结束语：

核心网的新架构和5G网络的无线接入网（RAN）应用场景对网络性能要求的巨大差异对承载网络的架构将产生较大影响，从承载网建设的角度出发，当前应支持CU集中部署。充分利用现网前传和回传光缆网络资源，进行RAN网络的功能重新划分及部署方式的重新规划布置，对承载网的架構和性能有较大影响，降低对回传网络的性能要求，提高基站协同的效率，

参考文献：

[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] 王海军. LTE业务对回传网络需求特点的分析[J]. 邮电设计技术， 2013（11）： 1-4.