5G技术的新特性对承载网络提出诸多挑战性的需求

随着4G网络的规模部署，5G的标准制定和关键技术研究也正在加速。我国IMT-2020推进组在《5G愿景与需求》白皮书中提出了5G的关键需求和能力指标，包括：0.1～1 Gbit/s 的用户体验速率、每平方千米一百万的连接数密度、毫秒级的端到端时延、每平方千米数十Tbit/s的流量密度、500 km/h以上的移动性和数十Gbit/s的峰值速率，同时在组网架构和技术方面还将引入网络功能虚拟化（NFV）/软件定义网络（SDN）、网络切片等新型技术。5G技术的新特性对承载网络提出诸多挑战性的需求。

5G承载架构的变化

相对于4GLTE接入网的BBU和RRU两级构架，5G RAN将演进为CU、DU和AAU 3级结构，相应的承载网架构可以分解为前传、中传和回传网络。

5G无线网、核心网均会朝着云化和数据中心化的方向演进。CU可以部署在核心层或骨干汇聚层，用户面为了满足低时延等业务的体验则会逐步云化下移并实现灵活部署，为了实现4G/5G/Wi-Fi等多种无线接入的协同，基站的控制面也会云化集中，基站之间的协同流量也会逐渐增多。同时，边缘计算使得运营商和第三方服务能够靠近终端用户接入点，实现超低时延服务，为了满足这些时间敏感服务的低延迟要求，部分5G核心网的功能被放入移动边缘计算（MEC）中。由于MEC承担了5G核心网的部分功能，因此MEC与5G核心网之间的连接将是一个网状网连接。5G承载网络的整体架构如图1所示。

图1 5G承载网络架构的变化

在移动网络向5G演进的同时，局端机房重构也在进行。本地网内传统的局端机房逐步改造为属地化的边缘数据中心（DC）。同时，运营商综合业务接入点的建设和完善，也实现了移动业务、固网业务、专线业务的统一接入和汇聚。随着CU、MEC、OLT、CDN等网元的虚拟化，未来综合业务接入点也将演进成一个小型DC。未来城域网的流量将会是以边缘DC到综合业务接入点之间的南北向流量，以及边缘DC之间和综合业务接入点之间的东西向流量为主。5G阶段承载网的核心汇聚层也将会是一张面向统一承载的数据中心互联网络（见图1）。

总的来看，相比4G时代以南北向流量为主的流量模型，5G时代无线和核心网的云化给承载网带来任意流向的复杂连接，包含基站到基站之间、基站到不同层的核心网之间以及不同层核心网之间的流量备份和负载分担等，要求承载网能够提供灵活的3层连接、满足流量就近转发、节省传输资源以及保障最佳体验的要求。