［周芳梅 白少宇］

1 引言

5G 已成為當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)通信領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)之一，它在移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多種場景具有巨大的應(yīng)用潛力，呈現(xiàn)出超大容量、超高性能、多元融合等特性，而且隨著人工智能等新興科技的引入，近年來在技術(shù)整體研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等方面的發(fā)展進(jìn)程表現(xiàn)出不斷加快的態(tài)勢。5G 網(wǎng)絡(luò)的靈活智能和高效開放，必將推動社會各行各業(yè)取得飛速發(fā)展，但 5G 網(wǎng)絡(luò)對傳輸承載網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，我們只有對承載傳送網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)以及功能進(jìn)行大幅度的變革和創(chuàng)新，才能滿足5G 網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行需求，繼而也才能推動面向5G 承載的傳輸網(wǎng)絡(luò)迎來新一輪的發(fā)展契機(jī)。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對面向5G 的承載傳輸網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并就傳輸組網(wǎng)方案進(jìn)行了探討，希望對業(yè)內(nèi)同仁起到一定的參考和借鑒。

2 5G 承載網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和需求

2.1 承載網(wǎng)的挑戰(zhàn)

2.1.1 核心網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)

4G 時代，核心網(wǎng)大都采用省會城市集中部署的方式，面對三大業(yè)務(wù)場景多樣化的業(yè)務(wù)需求，5G 核心網(wǎng)將實現(xiàn)云化演進(jìn)、轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離等，根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行集中部署或部分下沉，實現(xiàn)更加靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以應(yīng)對網(wǎng)關(guān)下移、協(xié)同就近轉(zhuǎn)發(fā)、流量本地終結(jié)等。

2.1.2 基站架構(gòu)演進(jìn)

5G 無線基站的密度更大，基站的協(xié)同和移動性切換問題驅(qū)動無線架構(gòu)RAN 對4G 的BBU 與RRU 功能重新切分為：有源天線處理單元（AAU）、分布單元（DU）和集中單元（CU）3 個部分 BBU 的部分物理層處理功能與原RRU 合并為AAU，BBU 非實時部分分割出來，重新定義為CU，負(fù)責(zé)處理非實時協(xié)議和服務(wù)，BBU 剩余功能重新定義為DU，負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實時服務(wù)。

4G 時代前傳接口基于CPRI 協(xié)議，5G 時代在大帶寬、多流、MassiveMIMO 等技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動下，傳統(tǒng)前傳CPRI 接口對傳輸帶寬要求太高，根據(jù)計算，5GCPRI流量在低頻100M/64T64R 配置下將達(dá)到400G，CPRI 聯(lián)盟為此對前傳接口重新定義eCPRI 標(biāo)準(zhǔn)，以降低帶寬要求，eCPRI 接口（5GAAU 與DU/CU 間接口）預(yù)計最大采用25G 接口，支持以太封裝、分組承載和統(tǒng)計復(fù)用。

以上架構(gòu)的演進(jìn)給5G 承載網(wǎng)帶來了以下變化和挑戰(zhàn)。

①核心網(wǎng)云化帶來流量流向的多元化：4G 時代，業(yè)務(wù)流量只有S1 X22 種類型，且S1 流向固定，5G 時代還將出現(xiàn)DC 間流量，S1 流量根據(jù)核心網(wǎng)部署位置的不同，存在多流向，承載網(wǎng)需要具備業(yè)務(wù)靈活連接能力。

②5GRAN 的部署方式：由于CU DU 功能的分離，帶來多種組網(wǎng)方式，包括傳統(tǒng)的DRAN 部署方式、BBU集中的CRAN 部署方式及CU 云化部署的CloudRAN。為應(yīng)對未來無線架構(gòu)的變化，要求承載網(wǎng)具備承載大容量、不同時延業(yè)務(wù)互通的能力。

2.2 5G 承載網(wǎng)需求

2.2.1 承載大帶寬

5G 時代承載網(wǎng)設(shè)備數(shù)量大，MESH 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)場景多，帶寬、接口消耗大，要求承載設(shè)備具備大容量、大帶寬、接口數(shù)量多的特點(diǎn)。因此5G 系統(tǒng)的承載網(wǎng)必須具有大帶寬、大容量的能力。

2.2.2 低時延需求

3GPP 在uRLLC 場景中定義了多種服務(wù)，主要面向工業(yè)控制、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等垂直行業(yè)。特點(diǎn)是低誤碼率、確定性低延遲、這些時間敏感業(yè)務(wù)需保持端到端毫秒級甚至亞毫秒級時延、100%可靠性。因此要求承載網(wǎng)提供極低的傳輸和處理時延等能力。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)切片需求

5G 承載網(wǎng)需要支持eMBB、mMTC 以及uRLLC 等多形態(tài)業(yè)務(wù)類型，這些業(yè)務(wù)對時延、帶寬、連接數(shù)、可靠性等訴求各不相同，對統(tǒng)一的承載網(wǎng)要求必須支持網(wǎng)絡(luò)切片來提供差異化傳輸，滿足這些垂直行業(yè)的多元化需求。3GPP 對網(wǎng)絡(luò)分片的關(guān)鍵要求：網(wǎng)絡(luò)分片嚴(yán)格隔離，操作互不影響；網(wǎng)絡(luò)分片彈性可擴(kuò)展，且不影響業(yè)務(wù)；允許第三方創(chuàng)建、管理、配置自己的分片

2.2.4 高精度時間同步需求

5G 同步需求主要體現(xiàn)在3 個方面：基本業(yè)務(wù)時間同步需求、協(xié)同業(yè)務(wù)時間同步需求和新業(yè)務(wù)同步需求。4G 基站間時間同步精度要求是±1.5 μs，3GPP 當(dāng)前已經(jīng)初步確認(rèn)5G 基本業(yè)務(wù)對時間同步的需求同4G 一樣。5G 協(xié)同業(yè)務(wù)以及新業(yè)務(wù)同步需求的標(biāo)準(zhǔn)未定，預(yù)計在2019～2020 年發(fā)布，主要也在RRU 之間實現(xiàn)。

2.2.5 網(wǎng)絡(luò)靈活性需求

mMTC 主要應(yīng)對垂直行業(yè)的以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場景，如物聯(lián)網(wǎng)等。要求能支撐全網(wǎng)資源靈活調(diào)度、流量的靈活路徑調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)可編程和新增業(yè)務(wù)的快速部署。因此5G 核心網(wǎng)云化、網(wǎng)絡(luò)切片等需求導(dǎo)致5G 承載網(wǎng)絡(luò)對連接靈活性的要求更高，為了應(yīng)對網(wǎng)狀化的動態(tài)業(yè)務(wù)連接需求，5G 承載應(yīng)至少將L3 功能下移到UPF 和MEC 的位置，根據(jù)網(wǎng)元之間不同流向的業(yè)務(wù)需求，為5G 網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)連接的靈活調(diào)度和組網(wǎng)路由功能，提升業(yè)務(wù)質(zhì)量體驗和網(wǎng)絡(luò)帶寬效率、

2.2.6 智能化管控需求

5G 系統(tǒng)以軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）作為基礎(chǔ)技術(shù)，實現(xiàn)控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離，使整個網(wǎng)絡(luò)更加智能、高效和開放。作為端到端網(wǎng)絡(luò)的一部分，承載網(wǎng)也必須具備SDN功能，提供面向多樣化、差異化業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)配置接口，實現(xiàn)業(yè)務(wù)場景按需適配的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足業(yè)務(wù)差異化需求，同時引進(jìn)簡化路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（SR）和控制技術(shù)（EVPN）可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活部署，提升業(yè)務(wù)運(yùn)維效率。

3 5G 的承載傳送網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 G.metro 低成本城域接入技術(shù)

面向5G 的需求，融合超寬帶（G.metro）技術(shù)正逐漸走向成熟和應(yīng)用，該技術(shù)對包括室內(nèi)和室外在內(nèi)的各種復(fù)雜環(huán)境都可以提供良好的支持，而且其調(diào)光模塊可以實現(xiàn)波長可調(diào)，對商業(yè)級、工業(yè)級等各種工作環(huán)境都可以很好地滿足。該技術(shù)自身已經(jīng)相對成熟，而且已經(jīng)取得了一定的應(yīng)用成效，但該技術(shù)在實際應(yīng)用中也存在一定的問題，最大的難題來源于高昂的技術(shù)使用成本，這顯然對大規(guī)模的部署應(yīng)用造成了限制。

為了解決這一問題，很多技術(shù)對系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，同時還引入了一些新的材料和技術(shù)方案等，這些都為該技術(shù)的推廣奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.2 超低時延全光組網(wǎng)技術(shù)

就像4G 相較于3G 在低時延方面有了一個明顯提升一樣，5G 業(yè)務(wù)對低時延的要求更加嚴(yán)苛，要求承載傳輸網(wǎng)必須滿足超低時延的要求。在這種情況下，全光組網(wǎng)就成為了必須要使用的一項關(guān)鍵技術(shù)。在推進(jìn)5G 的試驗組網(wǎng)過程中，前傳段可以借鑒融合超寬帶構(gòu)建全光接入網(wǎng)，中傳段則可以構(gòu)建全光傳送網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，可以利用波分復(fù)用對端口進(jìn)行匯聚，并使用ROADM 進(jìn)行光層調(diào)度，通過削減掉中間不必要的光/電轉(zhuǎn)換來降低時延。此外，為了提升傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，一般還需要采用SDN 技術(shù)對分組和光融合進(jìn)行統(tǒng)一管控，實現(xiàn)對最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的高效統(tǒng)一計算，進(jìn)而促使傳輸?shù)男屎途忍嵘礁叩乃疁?zhǔn)。

3.3 高精度同步傳送技術(shù)

目前業(yè)界已經(jīng)對5G 系統(tǒng)給出了一些比較明確的指標(biāo)，只有滿足這些指標(biāo)要求，才能實現(xiàn)真正意義上的5G 運(yùn)行組網(wǎng)。

比如時間精度指標(biāo)的正式標(biāo)準(zhǔn)就會在年內(nèi)發(fā)布。除此之外，業(yè)界對另外一些5G 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)指標(biāo)也出臺了一些預(yù)測，比如5G 傳輸網(wǎng)在超短幀至少應(yīng)達(dá)到數(shù)百納秒的量級。為了滿足這一需求，現(xiàn)實中主要采用的技術(shù)包括以下3 種：①最大限度地提升單設(shè)備的靜態(tài)誤差性能，將邊界時鐘設(shè)備的靜態(tài)誤差提升到10～15 ns 的水準(zhǔn)；②在5G 承載傳輸中運(yùn)用G.Metro 技術(shù)，實現(xiàn)對鏈路經(jīng)過跳數(shù)的降低和時間傳輸精度的提升；③對時間同步設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化和小型化，并將其安裝在基站附近，這樣做的好處是能夠降低鏈路通過節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)對同步精度的提高。

3.4 端到端智能管控

5G 相較于4G 業(yè)務(wù)，它對傳輸網(wǎng)的容量、速率和調(diào)度靈活性等提出了更高的要求，同時鑒于傳輸承載網(wǎng)各個環(huán)節(jié)之間可能普遍存在著異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同學(xué)期，因此對整個希望網(wǎng)絡(luò)的管理也提出了新的挑戰(zhàn)。在這種情況下，5G承載傳輸網(wǎng)必須引入SDN 技術(shù)，對端到端進(jìn)行智能管控。在實際工作中，采用SDN 技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行全面管控時應(yīng)具備如下功能：①全局管控，智能調(diào)度。系統(tǒng)可以對路徑進(jìn)行智能化計算，通過對全局的統(tǒng)一運(yùn)算分析和調(diào)度優(yōu)化，就能明顯改善帶寬的利用率。②跨網(wǎng)協(xié)調(diào)，統(tǒng)一管控?；赟DN 的管控運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)能支持跨域協(xié)同，將原本不同網(wǎng)絡(luò)間的人工協(xié)作轉(zhuǎn)變成機(jī)器之間的自動交互，提升質(zhì)效。

3.5 Flex E 與網(wǎng)絡(luò)切片

對于網(wǎng)絡(luò)切片的應(yīng)用，無論是何種性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)以及管控機(jī)制，本質(zhì)上都需要在分片網(wǎng)絡(luò)之間做到一定程度的隔離。

Flex E 是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的主流技術(shù)方案之一，能夠提供低時延、實時業(yè)務(wù)的IP 承載網(wǎng)絡(luò)

4 5G 傳輸承載網(wǎng)的組網(wǎng)方案

根據(jù)RAN 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以將5G 傳輸承載網(wǎng)分為三部分：前傳（RRU-DU）、中傳（DU-CU）、回傳（CU-核心網(wǎng)CN）。根據(jù)傳輸承載需求，重點(diǎn)對前傳和回傳進(jìn)行探討。

4.1 前傳（RRU-DU）

前傳，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星狀連接，組網(wǎng)有多種技術(shù)選擇。第一，光纖直驅(qū)技術(shù)。光纖直驅(qū)即光纖直連，應(yīng)用在點(diǎn)到點(diǎn)的接入，無須傳輸設(shè)備，解決了電信號無法長距離傳輸?shù)膯栴}。這種模式需要采用較多的光纖，在光纖資源豐富的地區(qū)可以快速部署，在光纖資源緊張的地區(qū)需要通過其他手段。第二，WDM 技術(shù)。WDM 技術(shù)是在光纖上進(jìn)行信道復(fù)用的技術(shù)，具有傳輸容量大、傳輸不同類型信號，不需要敷設(shè)更多的光纖就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容等優(yōu)點(diǎn)。第三，OTN 技術(shù)。OTN 是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。可以解決傳統(tǒng)WDM 網(wǎng)絡(luò)無波長/子波長業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題。目前該技術(shù)在傳輸承載方案應(yīng)用中也面臨著成本高和設(shè)備復(fù)雜性高的問題，低延時是否能夠滿足前傳需求也沒有得到驗證。第四，WDM -PON 技術(shù)。

WDM -PON是基于波分復(fù)用方式的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該技術(shù)具有時延小、安全性好、提供豐富帶寬等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地滿足5G 基站對前傳的帶寬需求。缺點(diǎn)是商用技術(shù)不是很成熟，光器件成本高，缺少網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。

通過對以上幾種技術(shù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際因素選擇不同的承載方案。

4.2 回傳（CU-核心網(wǎng)CN）

在5G 回傳組網(wǎng)方面，靈活以太網(wǎng)（Flex Ethernet）近幾年發(fā)展非常迅速，已被各大標(biāo)準(zhǔn)組織廣泛接納。FlexE的通用結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 Flex E 的通用結(jié)構(gòu)圖

FlexE 通過對以太網(wǎng)輕量級增強(qiáng)，將FlexE shim 層插入到L2（MAC）/L1（PHY）之間，利用時分復(fù)用分發(fā)機(jī)制，將若干個Client 接口的數(shù)據(jù)按照時隙方式調(diào)度，并分發(fā)至多個不同的子通道。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬升級也面臨著嚴(yán)峻的考驗，F(xiàn)lexE 可以實現(xiàn)大端口的捆綁功能，可以不用進(jìn)行大量的業(yè)務(wù)調(diào)整，節(jié)約投資成本。同時FlexE 也可以實現(xiàn)同一分片內(nèi)業(yè)務(wù)統(tǒng)計復(fù)用，各個分片之間互不影響，相對于通過VPN 實現(xiàn)的分片隔離性會更好一些，為5G 網(wǎng)絡(luò)分片提供更好的選擇。

5 5G 網(wǎng)絡(luò)核心架構(gòu)及承載方案

5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)處理中，電信運(yùn)營商需要根據(jù)用戶需求對工作頻段進(jìn)行拓寬處理，傳統(tǒng)100 MHz～3 GHz 已經(jīng)無法滿足當(dāng)下時代需求。受技術(shù)水平限制，對應(yīng)過高頻率的數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)良好的長距離、高質(zhì)量傳輸，衰減作用較為顯著，需要引起業(yè)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。為此，大數(shù)據(jù)環(huán)境下5G 在天線技術(shù)上會有所突破，其中包括大量的MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)和新型傳輸波形技術(shù)的使用，其目的是并行發(fā)送無線電信號的同時還使得能量集中在一個特定方向。國內(nèi)各行業(yè)發(fā)展迅速，均離不開大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的輔助。如借助先進(jìn)的設(shè)備、高速處理速度實現(xiàn)工作內(nèi)容的大容量存儲、高效處理的目的。整體互聯(lián)技術(shù)的重要性不斷提升，5G 技術(shù)的發(fā)展需要充分滿足國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求，加強(qiáng)信息化建設(shè)的合理性、高效性是必然趨勢。另一方面，5G 關(guān)鍵技術(shù)分析中需要注重下述幾點(diǎn)。①超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。5G 網(wǎng)絡(luò)是一種利用宏站與低功率小型化基站（Micro-BS，Pico-BS，F(xiàn)emto-BS）進(jìn)行覆蓋的融WiFi，4G，LTE，UMTS 等多種無線接入技術(shù)混合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。將Macro 作為網(wǎng)絡(luò)的基石，icocell，F(xiàn)emtocell 和Relay 等低功率基站則用來消除只有Macrocell 時的覆蓋盲區(qū)，能有效分擔(dān)宏蜂窩的負(fù)擔(dān)，提供低時延、高可靠的用戶體驗。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以使功率效率，頻譜效率得到大幅提升，但是也不可避免的引入了一些問題。②大規(guī)模MIMO 技術(shù)，借助天線陣列等進(jìn)行處理，保證相同時段的資源合理分配，實現(xiàn)良好的頻譜效率控制、傳輸性能提升明顯。多天線技術(shù)可以限制波束控制在小范圍空間內(nèi)，避免干擾效應(yīng)導(dǎo)致的發(fā)射功率偏低，整體自由空控制管理水平良好，增加了信道反應(yīng)的精準(zhǔn)性，整體空間占用少、處理效果明顯提升。

5.1 扁平化IP 網(wǎng)絡(luò)

5G 網(wǎng)絡(luò)的基站具有小型化、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，其可安裝在任一場景及與四周環(huán)境完美融合，同時用戶可在任一時刻、任一地點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)及一直在線。但目前，EPC 網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)選取固定網(wǎng)元P-GW，則既無法靈活拓展，又無法與未來流量的超速增長適應(yīng)。據(jù)此，扁平化IP 架構(gòu)引入5G 通信網(wǎng)絡(luò)中是一種必然的趨勢。扁平化IP 架構(gòu)借助網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、邏輯GW、分布式軟件架構(gòu)及移動核心信息傳遞等功能技術(shù)使垂直網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向分布式水平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)。據(jù)此，扁平化IP 架構(gòu)是按名稱來識別終端及按M-ICT 的業(yè)務(wù)特性來實現(xiàn)扁平化改造。扁平化IP 架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 扁平化IP 架構(gòu)圖

隨著扁平化IP 架構(gòu)的實現(xiàn)，運(yùn)營商無論在價格或性能上都獲得了更大的競爭力，比如：扁平化IP 架構(gòu)可刪減數(shù)據(jù)通道內(nèi)網(wǎng)元的數(shù)量，以使運(yùn)營商的OPEX、CAPEX下降；可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的低耗傳輸；可無限縮短系統(tǒng)的延時，使其對無線鏈路的延時進(jìn)行完整識別；可改善、維護(hù)核心網(wǎng)與無線網(wǎng)，且在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，表現(xiàn)出極佳的靈活性與拓展性。

5.2 納米核心網(wǎng)

納米技術(shù)指的是將納米科學(xué)運(yùn)用在操作控制上，將精度控制在0.1～100 nm 的范圍之內(nèi)。納米技術(shù)將成為通信行業(yè)迅速轉(zhuǎn)向下一代的里程碑技術(shù)。在5G 通信中，移動終端將被植入納米技術(shù)的芯片，稱之為“納米終端”，將具有前所未有的前所未有的感應(yīng)、計算和通信等能力。

目前，網(wǎng)絡(luò)中存在諸多問題，例如：現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)導(dǎo)致新業(yè)務(wù)的需求日益增多，但是卻不易部署（包括IMS平臺及第三方業(yè)務(wù)）；寬帶業(yè)務(wù)和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日趨成熟，但無論是固網(wǎng)運(yùn)營商還是移動運(yùn)營商，卻都面臨著“比特管道”、高CAPEX 和OPEX 的壓力；同時，大量多媒體內(nèi)容呈爆炸式增長，但其帶來的移動核心網(wǎng)瓶頸和傳輸時延，卻造成大量無效的內(nèi)容分發(fā)等。

而5G 網(wǎng)絡(luò)將是一個基于云計算的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。由于在引入無線新技術(shù)的同時必須滿足對現(xiàn)存制式的接入控制，因此，需要建立一種新的控制機(jī)制來協(xié)調(diào)各種制式之間、頻段之間以及小區(qū)之間的無線資源，以顯著提升用戶在各種場景下的數(shù)據(jù)接入能力。通過將無線資源的管理和調(diào)度功能云化，按需進(jìn)行資源劃分和管理，同時，通過云端將無線接入和移動節(jié)點(diǎn)虛擬化，利用智能的內(nèi)容傳送網(wǎng)絡(luò)SDN（如DASH、LBS），將大大降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理成本，最終實現(xiàn)5G 及現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一運(yùn)營。

如前文所述，在5G 網(wǎng)絡(luò)中，扁平化的IP 結(jié)構(gòu)將扮演著至關(guān)重要的角色。全I(xiàn)P 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建思想最早由3GPP 在R4 版本中提出，并在后續(xù)版本中得到更為直觀地闡述。全I(xiàn)P 網(wǎng)極大地滿足了無線通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，使用戶可以隨時隨地地通過無線網(wǎng)絡(luò)獲數(shù)據(jù)應(yīng)用，為運(yùn)營商提供一個持續(xù)的革新方案和優(yōu)化方案，使其在產(chǎn)品的性能和價格上更具有競爭力。

納米核心網(wǎng)是全I(xiàn)P 網(wǎng)絡(luò)、云計算及納米技術(shù)的融合。納米核心網(wǎng)架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 納米核心網(wǎng)架構(gòu)圖

5.3 多路徑管理與同一鑒權(quán)

針對圖3 所示的5G 納米核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，具有下列特點(diǎn)：①聚合接入方式集成了5G、LTE、W-CDMA、WI-FI及藍(lán)牙等接入技術(shù)，旨在統(tǒng)一解決方案及使動態(tài)響應(yīng)時間縮短，從而改善用戶體驗；②虛擬應(yīng)用模式實現(xiàn)了數(shù)據(jù)層與控制層分離；③層次結(jié)構(gòu)使分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得以實現(xiàn)，從而實現(xiàn)對無線資源的高效管理及GW-GW 的無縫切換；④GW 與BS 的業(yè)務(wù)緩存與內(nèi)容共享減少了時延。目前，無線接入技術(shù)通常擁有獨(dú)立的ID 及授權(quán)方式，外加GW邊緣存在認(rèn)證及私密會話業(yè)務(wù)，則任一無線接入的資源都需獨(dú)立管理，且其間無法互通。但在5G 網(wǎng)絡(luò)中，功能塊的優(yōu)化設(shè)計及接入技術(shù)的融合可使安全密鑰分發(fā)、鑒權(quán)及接入控制等實現(xiàn)統(tǒng)一。另外，在5G 網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用了GW級多路徑管理機(jī)制，其運(yùn)用多技術(shù)載波聚合、半靜態(tài)多無線資源、獨(dú)立的數(shù)據(jù)路徑及會話管理等方式，以使不同的無線接入技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)調(diào)度、無損切換，同時實現(xiàn)用戶層與控制層分隔。

6 結(jié)語

隨著5G 時代的來臨，移動網(wǎng)絡(luò)通信商用站點(diǎn)會越來越多，超高流量密度與超高連接數(shù)的局面隨之出現(xiàn)。

所以，移動運(yùn)營商要想適應(yīng)時代步伐，為用戶提供智能化與安全化的服務(wù)，就要推動傳輸朝著網(wǎng)絡(luò)層次扁平化與設(shè)備IP 化方向發(fā)展，不斷革新技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，做好5G 時代來臨的準(zhǔn)備，進(jìn)一步推動我國網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展。