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諾德基金劉先政:5G承載網存在幾大技術需求

發布時間:2019-11-04 | 人圍觀

我國移動通信網絡目前處于4G向5G演進的過程中。5G的三大應用場景對網絡的需求差異較大。eMBB主要面向超高清視頻、VR/AR、高速移動上網等大流量移動應用,用戶體驗速率為100 Mbit/s。單用戶接入速率相比4G網絡增長了十倍,對承載網提出了超大帶寬需求。uRLLC主要面向工業控制、自動駕駛等應用,要求超低時延和高可靠性能力(當前傳輸網絡在時延方面尚不能滿足要求)。mMTC主要面向行業基于傳感器的數據采集和遠程控制,特點是低成本、低能耗、小數據量、海量連接。
 
  為實現不同應用場景的要求,5G網絡架構做了很大的調整。4G基站分為BBU、RRU兩級結構,而5G基站的射頻信號處理單元RRU與天線陣列合為AAU,BBU功能則重構為CU和DU。CU和DU可以合設,也可以分開根據場景和需求靈活部署。CU、DU 合設時,5G無線承載分為前傳和回傳,分設則分為前傳、中傳、回傳三級結構。隨著5G大規模商用,CU、DU分離的云化RAN部署將成為主流,CU集中云化部署在匯聚機房,DU在接入/匯聚機房。5G核心網方面,控制面功能CPF和用戶面功能UPF分離,統一的CPF部署在核心DC,分布式的UPF可部署在核心DC、本地DC或邊緣DC(邊緣計算一般部署在邊緣DC)。
 
  由于應用場景的性能要求不同,以及網絡架構的變化,對于5G承載網而言,在帶寬、時延、靈活性、網絡切片能力等方面存在以下要求:
 
  一、大帶寬需求。5G基站(Sub6G)單站下行峰值約4.7Gbps,均值約2Gbps,接入層需支持50/100GE,匯聚層需支持100/200GE,核心層需支持200/400GE。
 
  二、低時延。不同業務對時延要求不同,eMBB業務要求終端至基站CU的時延在4ms內,而uRLLC業務(典型應用為自動駕駛)則要求0.5ms。為降低時延,除傳輸設備降低單跳時延,還要依靠邊緣計算,在邊緣DC部署計算能力,將低時延業務在邊緣DC計算,減少轉發路徑帶來的傳輸時延。
 
 
  三、切片需求。為滿足5G特定的用戶和業務需求,傳輸網需提供支持硬隔離和軟隔離的層次化網絡切片方案,滿足不同業務的網絡切片需求。對于大帶寬、時延不敏感的eMBB業務,傳輸網可提供基于L2/L3邏輯隔離的軟切片,而對于uRLLC業務,傳輸網可提供基于TDM隔離的L1層硬切片。目前主流的傳輸網硬切片技術為FlexE技術。
 
  四、靈活連接要求。4G基站至核心網的S1-C、S1-U連接通常部署位置相同。5G核心網資源云化部署下沉至本地DC或邊緣DC,因此基站至核心網的N2、N3連接位置通常存在差異。5G不同層面網元之間的連接增多,5G流量流向的多元化和不確定性要求承載網提供靈活的連接能力和路由能力。
 
  從市場容量上看,在4G網絡建設的資本開支中,傳輸設備的投入約25%,預計在5G資本開支中也能達到25%左右。按5G資本開支1.6萬億元計算,5G傳輸設備市場規模約為4000億元。目前獨立組網SA的5G核心網設備尚未成熟,影響了傳輸網的需求,5G傳輸網的建設尚未大規模啟動。預計隨著技術的成熟,5G傳輸網的投入將是運營商5G資本開支的重要組成部分,相關上市公司將充分受益。

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