5G 承载网络概述
1.1 5G 承载网络概述
| 1.3 5G 网络设备部署方式 |
根据 5G 技术及设备的发展，5G 设备具体设备形态 CU、DU、RRU/AAU可分离，也可集中。考虑到传输条件、运维难度、应用场景等因素，未来 5G 基站设备将主要存在 3 种设备形态：CU 和 DU 合设+RRU/AAU、CU+DU+RRU/AAU、一体化 NR。在实际部署中，具体如图 1.7 所示。2018 年，在 5G 试验网阶段，三家电信运营商主要采用“CU 和 DU 合设+AAU”的大规模多入多出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）基站；在 5G 网络部署初期，也将主要采用“CU 和 DU 合设 +RRU/AAU”的设备方案，商用程度及业务需求不断成熟，支持向 CU/DU 分离架构演进。
BBU 的部署主要有 D-RAN（Distributed Radio Access Network）、C-RAN（Centralized Radio Access Network）和 CU 云化部署 3 种方式，如图 1.8 所示。
1．D-RAN 方式
D-RAN 方式 CU+DU 布放于站点机房，AAU 设备均布放于无线基站，该方案为传统部署方式，2G、3G 网络多采用该方式。
这种部署方式保证了网络的可靠性，但由于每个基站均须配置全套 BBU 机框、设备板卡、传输设备、无线配套设备等，一方面无线配套建设成本、线路建设成本高，另一方面无线设备利用率也较低；从基站租金效益可知，现阶段各大运营商无线基站大多为租用铁塔公司机房，进出基站机房需要申请，占用时间多，给网络维护带来诸多不便。
2．C-RAN 方式
C-RAN 方式 AAU 设备布放于无线基站，CU/DU 合设于接入机房，该方案为现有 4G 网络常用的部署方式。
C-RAN 方式具有如下优点。
（1）节省传输设备。对于 D-RAN 部署，一般而言一个 BBU 需要配置一端传输设备，采用 C-RAN 方式后，一端传输设备可以满足多个 BBU 的传输需求，如果 BBU 集中放置机房设置在传输资源比较丰富的核心汇聚机房，还可以利用现有传输资源。
（2）提高传输系统的安全性。BBU 集中放置在条件较好的机房，电源有保障，线路资源更加丰富，传输系统的安全性大大提高。
（3） BBU 集中放置后便于设备的维护和扩容。
（4） BBU 集中放置后可以集中配置 BBU 小区，减少 BBU 使用量，提高BBU 利用率，减少投资，节省资源。
（5） BBU 集中放置后统一配置机房电源，大大降低了 BBU 掉电风险，减少了掉电故障，同时减少了空调等配套设施的能耗，节省电费支出，实现节能减排。
但同时 C-RAN 方式也存在一定的缺点。
（1）如果采用光纤直连，则会增加对主干光缆纤芯的需求。
（2） BBU 至 AAU 之间的光缆距离长，光纤跳节点增多，隐患点增多。
（3）由于 BBU 与 AAU 之间一般采用星形连接方式，一旦出现主干光缆发生中断，将会发生较大面积的 RRU 断站的情况，影响面较大。
（4）站点还有 AAU 等设备，AAU 需要供电，仍然需要考虑 AAU 的取电和电源保障问题。
因此，为了更好地以 C-RAN 方式部署 5G 基站，需要在前传方式上应用其他节省光纤、实施保护、优化机房使用的方法，在本书的第 7 章将会详细论述。
3．CU 云化部署
CU 云化部署 AAU 设备布放于无线基站，CU/DU 分设，其中 DU 可以根据业务需求情况布放于无线基站或接入机房，CU 部分通过云化方式部署在数据中心，主要通过 NFV 技术实现。
CU-DU 分离架构的三大显著优势为：实现基带资源的共享，提升效率；降低运营成本和维护费；更适用于海量连接场景。同时基于 CU-DU 架构，5G 接入网将具备很强的可扩展性。
（1）基于 CU，引入大数据与人工智能，构建智能网络。在设备实现上，基于 CU，可与无线大数据、人工智能深度耦合。例如，通过 CU 对网络和用户相关的海量数据进行大数据分析，可实现基站性能相关算法的快速迭代，持续提升网络性能。同时，在人工智能的辅助下，也可以进一步实现智能运维，降低运维成本，提高网络优化效率，降低网络优化成本。
（2）基于 CU，引入 MEC 共部署，实现业务创新、快速上线，使能数字化服务。CU 在实现上的另外一种思路是与 MEC 结合，具体而言，MEC 可依托 CU 实现无线能力开放，支撑创新业务快速贴近用户部署，通过数字化服务创收。同时，CU 与 MEC 的集成，通过 MEC 对创新业务的有效支撑，实现业务快速上线和快速更新。
CU-DU 分离架构可能遇到包括单个机房的功率容量有限、网络规划及管理更复杂、时延这三大问题。考虑产业的成熟情况，为了减少网元数、降低网络规划和工程实施难度，同时为了减少时延、缩短建设周期，5G 网络发展初期采用 CU/DU 合设方式。
