網(wǎng)絡(luò)控制和分配的靈活性已導致需要在無線和有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間分離功能。

英文原文BY MARTIN ROWE

為了兌現(xiàn)5G的承諾（有時似乎對每個人來說都是一切），網(wǎng)絡(luò)運營商將需要擴展其現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以解決新5G技術(shù)和設(shè)計帶來的某種靈活性。總體而言，5G給移動網(wǎng)絡(luò)，其架構(gòu)以及用于構(gòu)建它的設(shè)備帶來了許多變化。5G不僅僅是無線技術(shù)。實際上，它在有線網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生了重大變化，尤其是在前傳中，即最靠近無線電的網(wǎng)絡(luò)部分。

我們大多數(shù)人都熟悉回程，即網(wǎng)絡(luò)連接將流量從RAN（無線電接入網(wǎng)絡(luò)）拉到移動核心網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)豐富的移動服務(wù)（視頻聊天，增強的地圖/方向，豐富的Web應(yīng)用程序，流式視頻等）的快速增長以及已連接設(shè)備的原始數(shù)量，對這些連接的需求不斷增長，包括吞吐量和延遲要求。這些連接中的大多數(shù)都部署在專用的光纖鏈路或微波鏈路上。運營商還部署了其他鏈接，升級的連接，并在必要時安裝了其他設(shè)備。

5G要求運營商審查策略并規(guī)劃移動傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。首先，5G新無線電（NR）將使用越來越高的頻率（從低于1 GHz到6 GHz以上以及更高的頻率）和更寬的頻譜帶寬（信道）。這些變化將導致需要部署更多的無線電單元（RU）。需要更多的RU，因為隨著無線電載波頻率的增加，其范圍將減小（即，更高的無線電頻率只能傳播更短的距離）。RU部署的這種增加通常被稱為“ 5G致密化”，并且是5G戰(zhàn)略的一部分，旨在向用戶設(shè)備（UE）（也就是您的移動設(shè)備）交付更高的吞吐量。這是因為高射頻和更寬的頻譜/信道使用率可以提供更高的吞吐量。

其次，盡管不是特定于5G，但網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分類已經(jīng)開始。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的分解是重新設(shè)計過程，其中，將整體設(shè)備分離為組成組件。然后，可以將這些組件部署到不同的網(wǎng)絡(luò)位置，以提高那些設(shè)備的部署，操作和管理效率。

在5G中，當我們將這兩個主題結(jié)合在一起時，就需要實現(xiàn)前傳網(wǎng)絡(luò)，從而增加了無線電單元的數(shù)量以及5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分解，特別是無線電單元，分布式單元（DU）和控制單元（CU） ）。前傳網(wǎng)絡(luò)將在無線電單元和分布式單元之間建立。圖1顯示了從沒有任何前傳網(wǎng)絡(luò)或分解組件的現(xiàn)有部署到完全分解的部署方案的演變。從最下面的場景看，RU，DU和CU并置，并具有到移動核心網(wǎng)的單個回程連接。向上移動圖，當我們分離組件時，在無線電單元和分布式單元之間添加了前傳鏈路。

圖1：5G移動網(wǎng)絡(luò)將功能分為無線電單元，分布式單元和控制單元

運營商轉(zhuǎn)向分類方案的動機之一是頻譜利用率的提高。在這里，負責協(xié)調(diào)多個無線電單元的分布式單元（圖1中未顯示）可以最好地確定所有這些單元的利用率，從而最大限度地利用稀缺資源（即無線電頻譜）。但是，隨之而來的是復(fù)雜性和要求。在前傳網(wǎng)絡(luò)的情況下，不僅對連接的容量，而且對最大延遲和可容忍的數(shù)據(jù)包抖動都存在要求。這些要求的確切值將取決于如何從分布式單元中分解出無線電單元以及如何從中央單元中分解出該單元。一般而言，這些要求將“非常嚴格，”，因為無線電單元之間既需要進行協(xié)調(diào)，既要獲得頻譜的有效利用，又要在用戶快速從一個無線電單元移動到另一個無線電單元時處理協(xié)調(diào)（即漫游事件）。請記住，隨著無線電單元數(shù)量的增加和“小區(qū)”的“半徑”的減少，無論在數(shù)量上還是在規(guī)律性上，無線電之間的越區(qū)切換數(shù)量都會增加。

將圖1中的前傳/回傳“鏈接”視為設(shè)備安裝（即，一根光纖）之間的專用連接可能會有所趨向。但是，在部署實踐中，這些情況之間的距離可能會越來越少；運營商將無法利用其他技術(shù)（例如軟件定義的網(wǎng)絡(luò)）來幫助管理和控制提供前傳和回傳服務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

隨著網(wǎng)絡(luò)切片功能也被引入5G網(wǎng)絡(luò)，傳輸網(wǎng)絡(luò)的軟件控制和管理將成為必需。網(wǎng)絡(luò)切片將使網(wǎng)絡(luò)/設(shè)備運營商“分配”網(wǎng)絡(luò)中的資源/分配，將這些資源提供給不同的租戶，通常具有專用或特定的服務(wù)參數(shù)，例如保證的等待時間，最小保證的吞吐量等。租戶將使用他們的切片以提供需要這些保證參數(shù)的服務(wù)，例如避免車輛碰撞或遠程醫(yī)療。

目前，3GPP和寬帶論壇正在合作開發(fā)移動傳輸網(wǎng)絡(luò)的新架構(gòu)和規(guī)范，特別是5G的前傳和回傳要求。新的體系結(jié)構(gòu)和要求將解決對延遲和抖動以及吞吐量增加的嚴格要求。寬帶論壇上發(fā)布的第一個規(guī)范將是TR-521，“ 5G傳輸網(wǎng)絡(luò)”。在TR-521之前，BBF最近發(fā)布了該架構(gòu)的簡短概述MR-521.1：5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)–概述，以及有關(guān)5G傳輸架構(gòu)的更深入的教程也正在開發(fā)中。隨著工作的進行，其他項目正在進行中，以解決5G固定線路融合如何與寬帶網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有部署要求（包括提供給最終用戶的客戶房屋設(shè)備）保持一致的問題。

5G的全貌有望通過融合和共享某些網(wǎng)絡(luò)資源（特別是稀有資源，例如無線電頻譜）來激勵運營商擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模并提高效率。為了實施這些激勵措施，運營商將需要更新和擴展其現(xiàn)有的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，隨著無線電單元數(shù)量的增加以及其控制和協(xié)調(diào)功能從無線電單元中分離出來，在部署中引入前途鏈路。隨著網(wǎng)絡(luò)切片和多個網(wǎng)絡(luò)租戶也成為移動網(wǎng)絡(luò)運營的新規(guī)范，用于構(gòu)建新的前傳網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)將需要考慮未來的靈活性和要求。