隨著4G網絡的規模部署，5G的標準制定和關鍵技術研究也正在加速。我國IMT-2020推進組在《5G愿景與需求》白皮書中提出了5G的關鍵需求和能力指標，包括：0.1～1 Gbit/s 的用戶體驗速率、每平方千米一百萬的連接數密度、毫秒級的端到端時延、每平方千米數十Tbit/s的流量密度、500 km/h以上的移動性和數十Gbit/s的峰值速率，同時在組網架構和技術方面還將引入網絡功能虛擬化（NFV）/軟件定義網絡（SDN）、網絡切片等新型技術。5G技術的新特性對承載網絡提出諸多挑戰性的需求，本文在總結5G承載網絡架構變化的基礎上，對5G前傳、中傳和回傳網絡可能的技術解決方案進行了分析，并介紹了5G傳送技術標準化現狀和發展方向。

 5G承載架構的變化

相對于4G LTE接入網的BBU和RRU兩級構架，5G RAN將演進為CU、DU和AAU 3級結構，相應的承載網架構可以分解為前傳、中傳和回傳網絡。

5G無線網、核心網均會朝著云化和數據中心化的方向演進。CU可以部署在核心層或骨干匯聚層，用戶面為了滿足低時延等業務的體驗則會逐步云化下移并實現靈活部署，為了實現4G/5G/Wi-Fi等多種無線接入的協同，基站的控制面也會云化集中，基站之間的協同流量也會逐漸增多。同時，邊緣計算使得運營商和第三方服務能夠靠近終端用戶接入點，實現超低時延服務，為了滿足這些時間敏感服務的低延遲要求，部分5G核心網的功能被放入移動邊緣計算（MEC）中。由于MEC承擔了5G核心網的部分功能，因此MEC與5G核心網之間的連接將是一個網狀網連接。5G承載網絡的整體架構如圖1所示。

圖1 5G承載網絡架構的變化

在移動網絡向5G演進的同時，局端機房重構也在進行。本地網內傳統的局端機房逐步改造為屬地化的邊緣數據中心（DC）。同時，運營商綜合業務接入點的建設和完善，也實現了移動業務、固網業務、專線業務的統一接入和匯聚。隨著CU、MEC、OLT、CDN等網元的虛擬化，未來綜合業務接入點也將演進成一個小型DC。未來城域網的流量將會是以邊緣DC到綜合業務接入點之間的南北向流量，以及邊緣DC之間和綜合業務接入點之間的東西向流量為主。5G階段承載網的核心匯聚層也將會是一張面向統一承載的數據中心互聯網絡（見圖1）。

總的來看，相比4G時代以南北向流量為主的流量模型，5G時代無線和核心網的云化給承載網帶來任意流向的復雜連接，包含基站到基站之間、基站到不同層的核心網之間以及不同層核心網之間的流量備份和負載分擔等，要求承載網能夠提供靈活的3層連接、滿足流量就近轉發、節省傳輸資源以及保障最佳體驗的要求。
 

5G承載網絡架構和技術方案分析

5G承載網整體架構如圖2所示。

圖2 5G承載網整體架構

前傳網絡是AAU和DU之間5G承載網絡的一部分。前傳拓撲與DU部署的架構相關，有2種典型的DU部署，一種是分布式DU部署，另一種是集中式DU部署。

對于分布式DU部署，一個DU只連接到附近的AAU，是一種點到多點的拓撲結構。對于集中式DU部署，多個DU放置在同一個位置，可以使用星型和環型拓撲結構連接遠端AAU，AAU和DU之間的距離小于10 km。

考慮到5G將分階段部署，第1階段非獨立組網（NSA），5G與現有的3G/4G業務之間存在互通的需求。因此，前傳網絡需要支持采用通用公共無線電接口（CPRI）的2G/3G/4G業務和采用下一代前傳接口（eCPRI/NGFI）的5G業務。前傳的方案目前看還是以光層為主，可以采用光纖直驅、無源WDM、N×10 Gbit/s、N×100 Gbit/s波分等。ITU目前也在討論采用簡化的OTN，增加25G/50G OTN接口用于前傳網絡，提供必要的性能監測和保護等。