５G承载网架构及部署场景【摘要】随着近几年移动互联网的蓬勃发展以及物联网市场与业务应用需求的增长,5G成为业界焦点，5Ｇ承载网方案研究也在有条不紊地进行。为了探讨5G承载网演进方案,从5G网络演进架构及5Ｇ承载网络指标关键需求入手,分析其对５G承载网的影响，及承载网的关键技术，并结合当前3GPP标准给出各部署场景的网络体系架构,为5G时代承载网的建设提供参考。【关键词】网络架构;网络演进;5G承载网DiscussiononArchitｅctｕreandDｅpｌｏymentSｃeｎａｒioof5ＧＢearingNeｔwoｒksＬICong[Aｂｓtract］Inreｃｅntｙeaｒs，ｗiｔｈtheｔhriｖｉｎgdｅｖeloｐｍｅntoｆmoｂiｌeIｎternetａndthｅinｃreaｓｉｎｇrｅquiremｅnｔsoｆｓervicｅaｐｐliｃaｔion,5Ghａsbeｅnｔｈefｏcuｓoｆtheindｕsｔｒy.Theｒesearcｈon５Gｂeaｒiｎgｎｅtｗorｋshasｂeenonｔhｅｐrogress.Ｉnordｅrtｏdiｓcusstheｅvｏlutiｏｎschemｅof５Gｂeaｒinｇnetworks,theimpaｃtsｏf５Gnetworksｅｖoluｔiｏnaｒｃｈitectuｒｅandｋｅyreｑuireｍentsof5Gbeaｒｉnｇneｔworkson５Gbearｉngnｅtwｏrkｓaｎｄｔｈeｉrｋeytechniquesaｒeａnａlyzed.Ｃombinｅdwith3GPPstandaｒds，theｎetwｏrksysｔemａrchiteｃtureｓｉｎｄiｆferentdeｐlｏyｍentscenarｉosaｒｅｐresｅnｔｅdtｏproｖidｅareｆerenｃｅｔｏｔｈecｏnｓtｒuctionof5Gｂeａrinｇnetworkｓ.［Keｙｗorｄs］networkａrｃｈｉtectｕrｅ;netwoｒｋevolｕtion;５Gbearingnetｗｏrｋs1引言3GPP的5G?Ｗ络架构如图1所示,５G无线网由一组ＮG接口连接到５G核心网络的ｇNB组成。ｇNBｓ可以通过Xn接口相互连接。一个ｇＮB实体可能由一个ｇＮB集中单元（gNB-CU)和ｇNB分布式单元(gＮB－DU）组成。CU处理非实时协议以及服务,DＵ处理PHY(ＰｈysicaｌLａyeｒ,物理层）级别协议和实时服务,gNＢ－CU和ｇＮB-DU单元通过F1逻辑接口连接。一个gNB－ＤU只连接到一个gNB－ＣU。特殊情况下，当主gNB-CＵ出现故障时,ｇＮB－DU也可以通过适当的方式连接到另一个ｇNB-CＵ。图1中的NG、Xn和F1接口均是逻辑接口。在无线接入网架构中，前传是ＲRU(远程无线电单元)与DU（CPRI和eCPRI）之间的网络,中传是DＵ和CU(F接口）之间的网络，回传是在ＣU和5GCN(NG接口）之间以及在CＵs(Xn接口）之间的网络。在某些情况下，ＣU和DU共同定位和形成ｇNＢ。在这种情况下,RRU对gNB是前传,gＮB对５GCN是回传。一般来说,前传通常是基于ＬＬFS(低层次功能拆分），中传是基于HLFS(高层功能拆分)。对于冗余，gNB与5G核心网之间可以为1:2,DU与CU之间可以为1:n。2无线承载网络架构的演进无线承载网从4Ｇ/LTE演进到５G新无线网（NR），其主要的变化是4Ｇ/LTE的ＢBU功能将会分为三部分:集中单元（CＵ）、分布式单元(ＤU)和射频拉远单元（RＲU）。新的网络传输架构在很多方面都进行了改变。例如,新的设计可以更好地促进无线接入网（RAN）虚拟化,而且还可以在满足时延需求的同时，允许降低前传的速率。在ＣU和DU中驻留的特定功能是依赖于部署的并且仍在讨论中。图２展现了4G演进到5Ｇ传输网络的变化，4G网络的架构由核心网(ＥPC)、基带处理单元（ＢＢU)和射频拉远单元(RRU)构成。当向5G演进时，用户平面的一部分功能由核心网（EPC）迁移到ＣU和ＤU上，第二层(L2）非实时性功能和第三层(L3)功能将由BＢU转化到CU，第一层（L1）/第二层(L2)实时性功能将由BBU转化到DU,Ｌ１的其他功能将由ＢBU转化到ＲRU,核心网(EＰC)的功能也会与CU和ＤＵ功能一样，被重新定义到下一代核心网(NＧC)中。除此之外，新一代网络将重新设计定义两个网络接口,即上层分裂点(Fｒoｎｔhａｕl-IＩ)和底层分裂点(Frｏntｈaｕl-I)，而且DCN、CＵ与DU以及RＲU之间的其他功能也会被重新定义。图24Ｇ的单节点演进到5G的拆分功能架构示意图在图2中，黄色的线表示传输网络的接口，带有箭头的灰色或黑线表示3GPP功能的迁移。截止到2０17年12月，3GPＰ已经将其R1５版本演进为两种版本：非独立和独立。在非独立的情况下,4ＧＬTE基站(eＮＢ）和5GNR基站为双连通性相互连接。在初始部署中，图3中的选项3,对于将转接到５GＮR基站的4GLTE...
