5G承载网，究竟玩出了哪些新花样？

大家好，我是人见人爱，花见花开的鲜栆课堂老司机——黑曼巴。

前两天，鲜栆课堂推送了一篇关于“传输网”的文章（链接），引起了很多同学对于传输网的关注和兴趣。

有同学就问，文章里面为什么没有提到5G？在即将到来的5G时代，数据传输会是个什么样子，会采用什么黑科技？

今天，小黑我就和大家唠唠——

让我们从头开始说起吧。

我们天天都在说5G，盼5G，就是因为5G很牛掰。那么，它到底牛掰在哪呢？

其实，5G的主要优点，总结而言，就三个：

• 1Gbps的用户体验速率

• 毫秒级的延迟

• 百万级/k㎡的终端接入

ITU（国际电信联盟）给出了更高大上的叫法，归纳为三大典型应用场景：

说白了，下一代通信网络所有的行业应用，都是围绕这三个场景来的。

例如，

VR（虚拟现实），超高分辨率显示，会涉及到巨大的数据传输带宽，和增强型移动宽带相关。

自动驾驶（或远程驾驶），高速行驶的车辆，需要极低的通信时延，和高可靠低时延通信相关。

智慧城市，例如远程抄表、智慧路灯，需要和海量的终端进行有效通信，和大规模机器通信相关。

5G想要满足以上应用场景的要求，就必须在现有技术的基础上，进行大刀阔斧的改造。

承载网，就是挨刀的对象之一。

相比于4G来说，5G的接入网（就理解为基站系统吧）发生了翻天覆地的变化，进而带着承载网（基站和基站之间、基站和核心网之间的连接系统）也发生了巨变。

在5G网络中，接入网不再是由BBU（基带处理单元）、RRU（射频拉远单元）、天线这些东西组成了。而是被重构为以下3个功能实体：

• CU（Centralized Unit，集中单元）

• DU（Distribute Unit，分布单元）

• AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）

CU：原BBU的非实时部分将分割出来，重新定义为CU，负责处理非实时协议和服务。

DU：BBU的剩余功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实时服务。

AAU：BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。

简单来说，AAU=RRU+天线

再抛一张图给大家，应该能看得更明白一些：

注：图中，EPC（就是核心网部分）被分为New Core和MEC两部分，并且下沉（离基站更近）。关于5G核心网，小编下次专门介绍。

注意！划重点啦！下面这段文字很重要！

在5G网络中，之所以要功能划分、网元下沉，根本原因，就是为了满足不同场景的需要。

不同场景下，对于网络的特性要求（网速、时延、连接数、能耗...），其实是选择性的，有的甚至是矛盾的。

例如，你看高清演唱会直播，实际上在乎的是画质，时效上，整体延后几秒甚至十几秒，你是没感觉的。而你远程驾驶，一定要时效性很强，慢0.1秒都会死人，但你不在乎画质是否4K分辨率。

5G就一张物理网络，为了满足不同人群的不同场景需要，它就必须是一个见招拆招的“百变星君”——对于自动驾驶（低时延），它用的是某1号网络架构。对于VR（大带宽），它用的是某2号网络架构。以此类推。

怎样才能做到呢？

切片。

5G提出了一个「切片」的概念。简单来说，就是把一张物理上的网络，按应用场景划分为N张逻辑网络。不同的逻辑网络，服务于不同场景。

不同的切片，不同的场景

网络切片，可以优化网络资源分配，实现最大成本效率，满足多元化要求。小编认为，理解切片，是理解5G网络思想的重要一步。

总而言之，

因为需求多样化，所以要网络多样化；

因为网络多样化，所以要切片；

因为要切片，所以网元要能灵活移动；

因为网元灵活移动，所以网元之间的连接也要灵活变化。

所以，才有了DU和CU这样的新架构。所以，才有了变来变去的回传、中传、前传。这三个概念，简单说，这是对不同实体之间的连接，就是承载网的主要组成部分。

依据5G提出的标准，CU、DU、AAU可以采取分离或合设的方式，所以，会出现多种网络部署形态：

上图所列网络部署形态，依次为：

1 与传统4G宏站一致，CU与DU共硬件部署，构成BBU单元。

2 DU部署在4G BBU机房，CU集中部署。

3 DU集中部署，CU更高层次集中。

4 CU与DU共站集中部署，类似4G的C-RAN方式。

我们再来具体看看，对于前、中、回传，到底怎么个承载法。

首先看前传（AAU↔DU）。主要有三种方式：

第一种，光纤直连方式。

每个AAU与DU全部采用光纤点到点直连组网，如下图：

这就属于典型的“土豪”方式了，实现起来很简单，但最大的问题是光纤资源占用很多。随着5G基站、载频数量的急剧增加，对光纤的使用量也是激增。

所以，光纤资源比较丰富的区域，可以采用此方案。

第二种，无源WDM方式。

将彩光模块安装到AAU和DU上，通过无源设备完成WDM功能，利用一对或者一根光纤提供多个AAU到DU的连接。如下图：

什么是彩光模块？

光复用传输链路中的光电转换器，也称为WDM波分光模块。不同中心波长的光信号在同一根光纤中传输是不会互相干扰的，所以彩光模块实现将不同波长的光信号合成一路传输，大大减少了链路成本。

采用无源WDM方式，虽然节约了光纤资源，但是也存在着运维困难，不易管理，故障定位较难等问题。

第三种，有源WDM/OTN方式。

在AAU站点和DU机房中配置相应的WDM/OTN设备，多个前传信号通过WDM技术共享光纤资源。如下图：

这种方案相比无源WDM方案，组网更加灵活（支持点对点和组环网），同时光纤资源消耗并没有增加。

看完了前传，我们再来看看中传（DU↔CU）和回传（CU以上）。

由于中传与回传对于承载网在带宽、组网灵活性、网络切片等方面需求是基本一致的，所以可以使用统一的承载方案。

主要有两种方案：

• 分组增强型OTN+IPRAN

利用分组增强型OTN设备组建中传网络，回传部分继续使用现有IPRAN架构。

• 端到端分组增强型OTN

中传与回传网络全部使用分组增强型OTN设备进行组网。

好了，因为篇（da）幅（nao）有限，小编今天就先说到这里。

中国有句古话——“要想富，先修路”。如果要建设牛掰的5G，就必须先建设牛掰的承载网。

但是，老外也有句古话——“罗马不是一日建成的”。5G的建设，需要非常庞大的投资，没有任何运营商能够一蹴而就，一定是一个长期的过程。

所以，不用着急，就让我们静静地等待吧！

加油，5G！ 加油，5G承载网！

作者：黑曼巴/小枣君

编辑：小枣君