5G将至承载先行浙江移动探索5G承载方案

2018-01-09 15:14

ITU定义了5G的三大类典型应用场景，包括eMBB（移动宽带增强）、uRLLC（超高可靠、超低时延通信）、mMTC（大规模物联网）。5G将渗透到未来社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统，最终实现“信息随心至，万物触手及”的总体愿景。5G承载是5G端到端系统的基础，如何建设高效、成本最优的承载网以满足5G时代要求成为大家关注的焦点。浙江移动于2016年11月联合华为成立5G承载创新项目组进行5G承载方案探索。

看5G无线架构演进，相比4G时代基站划分为BBU与RRU两个功能单元，5G无线基站功能将分解为CU、DU和RRU 三个功能模块。CU、DU、RRU这三个模块可分可合，非常灵活，可能出现多种部署型态。承载网需要满足灵活转发需求，满足DU多归属，基站之间COMP或CA等协同需要。

看5G核心网的变化，5G时代，eMBB ／ uRLLC ／ mMTC 业务对网络的带宽、时延等要求差异化巨大。2016年底，3GPP 确定了5G网络架构，以C／U分离实现用户面分布式部署，控制与承载的分离使得用户面变得简单，可以灵活地部署在业务体验需要的地方。核心网云化下移给承载网带来的最大变化是连接变化，单个基站存在到不同核心网的流量，如自动驾驶业务在边缘的MEC处理，视频类等业务则在本地DC处终结；由于内容备份、虚机迁移等需要，不同层级核心网之间也存在流量，导致整个网络的流量呈现mesh化。为了应对mesh化的连接以及连接的不确定性，承载网需要将L3下移，至少下移至MEC所在的位置，从而灵活的调度。

由此可见，5G三大类典型业务场景的性能要求（大容量，低时延，多连接），以及无线网和核心网架构的演进，对承载网的需求主要体现在带宽、时延、同步、灵活连接、网络分片能力等方面。

5G大带宽需求，按NGMN的带宽规划原则，单站峰值＝单小区峰值＋均值＊（N－1），单站均值＝单小区均值＊N；理论带宽计算得出5G低频站单站峰值带宽约5G，均值约3G，高频站峰值近20G；因此，理论上来看，5G接入环需支持50GE／100GE；汇聚环需支持100GE／200GE，核心环需支持200GE／400GE甚至T级别。

5G低时延需求，不同的应用对时延的要求不同，其中URLLC业务对承载网的时延挑战最大，见下表。5G URLLC 场景，自动驾驶是重要应用之一，从3GPP当前定义来看，为避免汽车相撞，5G网络在理想状态下的时延为1毫秒需求，端到端时延125us，对传送网挑战大，每台设备的时延要控制到10us以下，光纤1KM时延5us。为满足5G超低时延业务需求，除了承载设备降低单跳时延之外，主要需要通过降低空口时延，以及核心网下移以减少业务转发路径带来的光纤时延。

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