3GPP 5G NR标准SA(独立组网)方案正式完成并发布，标志着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉。6月的上海MWC通信展，中国电信发布了5G白皮书，国家也在大力推动5G网络部署相关工作。中国联通一直在研究和跟进5G承载需求，结合近年来基础网络架构的搭建，重点关注基础网络资源的储备工作，并提出了5G X-haul网络的初步承载方案，为5G网络的快速部署奠定基础。
1、5G网络架构及承载需求
（1）. 5G RAN侧重构及NGC云化部署
5GRAN网络重新划分了BBU、RRU功能，新定义的Centralized RAN包含中央单元(CU)和分布单元(DU)，如图1-1所示，CU与DU之间的接口命名为F1，CU之间接口命名为Xn，DU之间无互联接口，其东西向流量通过CU进行交互。
5G初期各厂家无线设备将以CU/DU合设形态为主，后期CU/DU分设时，相比LTE回传网络将增加中传链路。CU/DU合设形态下，5G BBU功耗约500-1000W。
图1-1 5G RAN及NGC网络架构
5G核心网采用云化部署的方式（通信云），由专用网元变为数据中心的NFV功能和服务。云化网络将以DC为中心部署，结合不同的业务场景和需求，DC采用区域集中或本地部署的方式，时延敏感型业务预计会下沉到边缘部署。
（2）. 5G承载需求分析
根据ITU-R发布的M.2083中明确的5G eMBB、uRLLC、mMTC三大业务场景，未来业务的主要特点是大带宽、低时延、高可靠及海量连接。因此5G对承载网的主要需求包括超高带宽、更低时延、网络切片及智能控制与协同等。
与此同时，网络云化也对承载网提出了新的要求，由于通信云采用数据中心的架构部署，因此承载网络与核心网的连接从以前的与多个核心网元的连接，变成与多个数据中心的连接，数据中心内部网络采用SPINE/LEAF架构，统一通过边界设备（Border Leaf）与DC外部网络连接，以前常见的核心网CE网络将变成数据中心内交换网络。随着vBRAS的云化，城域网关键网元BRAS将部署在通信云上，且转发面对设备的功能要求将进一步简化，城域网在设备技术功能和能力方面的要求与IPRAN差异将大大缩小，为固移融合提供了机遇。
（3）. 5G网络不确定性分析及对承载的影响
满足ITU定义的三大场景所有需求的5G R16标准预计在2019Q3完成，无线及核心网设备尚未成熟，对于需求及承载方案仍存在部分不确定性，其中主要有：
1、DU/CU池组化能力，初期回传UNI为10GE接口已明确，DU管理AAU数量各厂家差异较大，DU池组化的规模将影响到回传接口的速率选择；
2、移动网络业务切片机制尚不明朗，承载网络如何适应需要进一步研究；
3、不同业务对时延要求、时延分配尚不明确，可能会影响承载方案或设备性能要求；
4、不同的共建共享模式会导致承载需求变化。
2、5G承载方案分析
（1）. 5G承载网络基础架构
2013年初，中国联通战略性地提出了本地基础网络架构布局规划，通过划分汇聚区、综合业务接入区，以稳定的核心、汇聚节点、综合业务接入点为基础，建设垂直分层、水平分区的面向综合业务接入的基础光缆网，提高网络健壮性。
现有基础架构布局可完全满足5G网络布局，本地DC及云化后的CU可部署在核心/汇聚节点，综合业务接入点可作为5G BBU集中点。
5G RAN网络主要有三种部署模式：D-RAN分布式部署、C-RAN集中部署(CU/DU一体化)、C-RAN集中部署(CU、DU分离部署)，如图2-1所示。
图2-1 RAN侧部署方式
D-RAN方式具备组网简单，单点失效影响面小的优点，但对于机房需求量大，成本较高；C-RAN在建设成本和维护成本上较D-RAN有较大优势，可节省站点机房及传输设备数量，网络时延较低，但增加了光纤资源的消耗。考虑接入成本及对末端机房等需求，建议以C-RAN接入模式为主，实现基站快速部署，提高跨站协同效率。根据前期试点城市典型区域调研，架构节点机房空间经过优化调整基本可以满足C-RAN集中部署需求，部分机房外市电容量不足需扩容。
（2）. 前传方案
前传方案应以光纤直驱方式为主，但超密集组网时需要的纤芯资源大，对于纤芯不足且光缆布放困难的站点可结合实际情况采用多种方式灵活解决，如基于G.698.4技术的5G前传组网技术、单纤双向技术等。
（3）. 回传方案
5G基站回传接口将采用10GE接口，目标单站均值流量2-3G，峰值流量5G左右。考虑到5G建网周期因素和终端因素等，建网初期5G流量不会太大，4G网络流量仍将增长。
5G承载方案应充分考虑现网和业务发展特点，充分保护现网投资，实现一张网综合承载为目标。根据eMBB业务预测，5GDOU大约是现有4G DOU的5-8倍，现网4G单站流量大约50M，初步估算单10GE环路可满足25-40个5G基站的流量，且现网IPRAN综合业务接入点上联至一汇链路普遍处于轻载状态，部分10GE环路资源可以利旧。
由于5G单站回传接口将采用10GE光接口，现有IPRAN接入设备一般仅能支持2-4个10GE接口，C-RAN模式下无法满足DU接入需求，在5G规模部署时需要新建接入层设备。
另外，考虑到固移业务的综合承载和未来站址密度增加、带宽提速等因素，接入层采用PeOTN实现综合承载，汇聚层以上采用动态L3设备组网也是一个可选择方案。
（4）. IPRAN网络演进方案建议
初期核心汇聚层建议利旧现有网络，后期结合流量增长按需升级替换为大容量IPRAN2.0设备(支持SR/EVPN/FLEX-E等新特性)；由于单站UNI接口速率达到10GE，建议接入层以新建IPRAN 2.0网络为主，由下至上分层演进，逐步过渡到IPRAN2.0综合承载网络。
1）5G初期（站点规模较小，流量轻载）
5G站点接入时，由于UNI接口速率升级，接入层（IAP点）建议以新增2.0设备为主，考虑成本及3/4G业务的承载调整，不建议对现有设备升级利旧；综合业务接入点组建10GE环路，采用10GE接口上联至现有汇聚设备，支持异常家解耦。
利旧现有核心汇聚层设备，当容量不足时，通过10GE链路捆绑解决；对于部分特大城市，核心层槽位或设备能力不足的可升级/替换2.0设备。
2）5G中期（规模部署）
根据5G业务发展情况，综合业务接入点组建25GE/50GE（具体应结合业务发展及25/50GE光模块成本、产业链成熟度综合考虑）环路，采用25GE/50GE接口上联汇聚层设备，支持异常家解耦。
核心汇聚层需采用100G端口组网，核心层设备槽位或能力不足时，可升级或替换为2.0设备；若汇聚机房机位/电源充足，且现网设备升级后槽位数量无法满足目标网需求时，汇聚层新建2.0设备；若汇聚机房架位/电源条件紧张且现有设备剩余槽位可以满足3-5年业务发展时，汇聚层可通过更换交换板及软件更新升级为2.0设备。
3、5G成熟期（目标网）
根据流量监测情况按需升级、扩容，综合业务接入点支持100G环路；核心汇聚层全部为2.0设备，按需扩容。
4、总结和建议
（1）. 尽快完成基础资源储备
为满足未来5G承载及通信云DC部署需求，应尽快启动5G目标需求梳理：加快推进基础架构完善，完成节点布局，实现传送网网络结构稳定；加快汇聚机房建设，提升汇聚机房自有率；加快老旧设备腾退，挖潜、盘活现有汇聚机房资源，实现对现有局房资源利用最大化、使用最优化。
采用CU/DU集中部署模式可以节约末端节点建设和维护成本，因此在条件具备或改造后具备的前提下，应将CU/DU集中部署（C-RAN）模式作为主要的站点接入模式。条件不具备时，可采用分散部署（D-RAN）模式。
对于机房空间具备但外市电容量不足的，应优先考虑电源扩容，无法扩容的可减少集中站点数量，同时可结合建设成本、运维管理等因素考虑调整充放电时间，降低电源负荷。
（2）. 前传承载应以光纤直驱为主
综合考虑TCO成本，前传应以光纤直驱方式为主，无源波分等方案作为补充。
（3）. 回传承载建议采用IPRAN升级方案
因L3需求的存在，核心汇聚层仍采用IPRAN技术，现有IPRAN核心汇聚层可基本满足5G初期业务需求，接入层由于端口速率升级需替换IPRAN 2.0设备。
（4）. 新设备建设应考虑SR等新功能引入
承载网络应支持SDN等技术实现业务的快速开通及灵活调整，同时推进跨域SDN，实现IP与光的协同。为进一步简化控制协议，建议新设备引入时一并考虑部署SR、EVPN等协议，实现SDN控制简化、路由性能优化。在切片需求基本明确后可考虑引入FLEX-E接口技术以支持网络硬切片，更好支撑不同类型业务的综合承载。
考虑到目前5G需求仍存在一定的不确定性，但从TCO总体成本最优原则出发，建议相关专业在技术要求中明确：
1）前传接口应采用单纤双向技术，单纤双向附加成本较小，可以大大减少主干光缆纤芯占用，支撑未来高频业务扩展。
2）当前5G DU/AAU设备功耗较高，建议商用部署时规范功耗范围，最大可能降低设备功耗。
3）建议推进5G大容量DU技术发展，以节约机房空间。
4）新型IPRAN可以满足固移业务的综合承载，应结合vBRAS等技术发展，推动向城域综合承载网络演进。
责任编辑：董佳豪
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