5G商用的步伐漸行漸近，標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、業(yè)務(wù)、生態(tài)、部署方式等領(lǐng)域的研究也在不斷深化。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力更多是業(yè)務(wù)而不是技術(shù)，因此網(wǎng)絡(luò)到底需要提供什么樣的功能和性能，還是要從應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求的角度來(lái)分析。

eMBB是5G網(wǎng)絡(luò)部署初期的確定性需求，也是推動(dòng)整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的核心動(dòng)力，所有早期的標(biāo)準(zhǔn)制定、商用化產(chǎn)品及測(cè)試驗(yàn)證都是基于這一需求來(lái)展開的。

本文從5G部署早期的視角來(lái)分析和闡述運(yùn)營(yíng)商面臨的挑戰(zhàn)，特別是5G基站的部署問題，5G承載網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)備、網(wǎng)絡(luò)虛擬化及網(wǎng)絡(luò)切片引發(fā)的運(yùn)維復(fù)雜度、對(duì)運(yùn)營(yíng)商組織架構(gòu)的沖擊等，并給出解決方案上的建議。

Massive MIMO特色的5G基站

針對(duì)eMBB應(yīng)用場(chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò)的核心訴求是接入速率的大幅提升。26GHz/28GHz及以上的毫米波頻段有豐富的頻譜資源，容易達(dá)到10Gbps以上的小區(qū)接入能力，但覆蓋和建網(wǎng)成本是個(gè)巨大的制約因素。綜合考慮全球5G候選頻譜、產(chǎn)業(yè)鏈的情況，Sub 6G頻段逐漸成為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商5G部署初期優(yōu)先考慮的頻譜資源,其中又以3.5GHz作為最優(yōu)考量。參考Ovum的《5G Deployment and Commercial Consideration》咨詢報(bào)告，截止2017年下半年，全球已有15個(gè)市場(chǎng)將3.5GHz頻譜授予5G使用或啟用了該頻段的5G測(cè)試和驗(yàn)證。

考慮到每個(gè)運(yùn)營(yíng)商能夠獲取的3.5GHz頻譜資源通常只有100MHz左右，因而如何高效使用有限的頻譜資源提供5G預(yù)期的接入速率成為運(yùn)營(yíng)商面臨的最大挑戰(zhàn)。同時(shí)，5G部署初期階段基本將仍以宏站建設(shè)為主，運(yùn)營(yíng)商最關(guān)注的還是站點(diǎn)部署的密度和建網(wǎng)成本問題，如何盡可能借助4G站點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施解決3.5GHz頻段的覆蓋短板，減少5G新建站的數(shù)量也是運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。

在所有的5G關(guān)鍵技術(shù)之中，Massive MIMO是提升頻譜效率最為核心的技術(shù)。基于大規(guī)模天線陣列具備的精準(zhǔn)波束賦型能力，Massive MIMO技術(shù)可通過空分復(fù)用讓多個(gè)用戶同時(shí)使用相同的頻譜資源，從而將小區(qū)吞吐量提升數(shù)倍。在近期的廣州外場(chǎng)測(cè)試中，中興通訊和中國(guó)移動(dòng)使用100MHz帶寬的3.5GHz頻譜，借助Massive MIMO技術(shù)展示了多用戶多流業(yè)務(wù)發(fā)，超過6Gbps的下行小區(qū)峰值吞吐能力。而實(shí)際上,Massive MIMO技術(shù)不僅可以大幅度提升系統(tǒng)的容量，在提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面也有突出的優(yōu)勢(shì)，這一點(diǎn)在支持5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，降低站點(diǎn)密度和建網(wǎng)成本方面至關(guān)重要。

圖1 Massive MIMO提升用戶體驗(yàn)

之前大家普遍認(rèn)為，3.5GHz的5G NR相對(duì)于2.6GHz的LTE，由于傳播損耗、穿透損耗及時(shí)分復(fù)用方面的因素，3.5GHz的覆蓋會(huì)比2.6GHz差很多，因而需要建設(shè)更多的基站才能達(dá)到同等的覆蓋�；�于在通訊行業(yè)積累的豐富經(jīng)驗(yàn)和對(duì)5G系統(tǒng)的深入分析，中興通訊通過理論仿真和外場(chǎng)實(shí)測(cè)證明，基于雙發(fā)CPE終端，采用Massive MIMO技術(shù)的3.5GHz 5G網(wǎng)絡(luò)可以和2.6GHz LTE網(wǎng)絡(luò)做到共站建設(shè)，從而具備獨(dú)立連續(xù)組網(wǎng)能力，大幅度縮減運(yùn)營(yíng)商在5G部署初期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資。

在實(shí)現(xiàn)層面，Massive MIMO除了對(duì)硬件設(shè)計(jì)有一定能力要求外，其算法和性能優(yōu)化也同樣重要。伴隨著Pre5G在全球的大規(guī)模商用，中興通訊在Massive MIMO技術(shù)商用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中積累了豐富的信道估計(jì)和多用戶多流算法優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，這為其在5G先發(fā)優(yōu)勢(shì)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)際上，當(dāng)前低頻段5G產(chǎn)品在成熟度和性能方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)非常明顯。另外相對(duì)于傳統(tǒng)的天線+基站的部署方式，Massive MIMO基站在站點(diǎn)安裝、調(diào)試、優(yōu)化方面將發(fā)生顯著的改變，Pre5G Massive MIMO的規(guī)模商用會(huì)幫助設(shè)備商在全流程上做好充分準(zhǔn)備。

以上分析表明，Massive MIMO技術(shù)不僅可以數(shù)倍提升5G的頻譜效率，還可以使3.5GHz的5G網(wǎng)絡(luò)在覆蓋能力上進(jìn)一步加強(qiáng)，支持與當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)共站建設(shè)，以節(jié)約運(yùn)營(yíng)商初期網(wǎng)絡(luò)部署成本，降低網(wǎng)絡(luò)部署難度。

基于FlexE的5G傳輸

5G網(wǎng)絡(luò)部署，傳輸必須先行！隨著5G標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)和終端商用進(jìn)程的加速，留給傳輸網(wǎng)絡(luò)改造和升級(jí)的時(shí)間越來(lái)越緊迫。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)改造將會(huì)是5G規(guī)模部署之前運(yùn)營(yíng)商一塊較大的投資，需要在幾年的時(shí)間內(nèi)完成大部分站點(diǎn)接入、匯聚等層面的改造升級(jí)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商必須基于自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，充分考慮5G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，5G基站的部署模式來(lái)選擇最適合自己的傳輸網(wǎng)絡(luò)改造方案。

5G采用更寬的頻譜和Massive MIMO技術(shù)，因而CPRI接口不再適用，需要重新劃分；考慮到部分基帶功能的集中及虛擬化，基帶部分也切分為分布單元DU和集中單元CU。按照業(yè)務(wù)需求和傳輸網(wǎng)絡(luò)的不同，網(wǎng)絡(luò)部署方式非常靈活。DU既可和AAU一起部署在站點(diǎn)側(cè)，也可以集中到匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房形成資源池，或者與中心機(jī)房的CU部署在一起。相應(yīng)地，傳輸網(wǎng)絡(luò)需要能夠應(yīng)對(duì)前傳、中傳、回傳混合組網(wǎng)的復(fù)雜情況。如果同時(shí)考慮4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求和4G與5G的協(xié)同組網(wǎng)需求，傳輸網(wǎng)絡(luò)面臨的情況則更加復(fù)雜。

5G eMBB的接入能力相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)有100倍以上的提升，因而對(duì)傳輸帶寬提出了更高的要求。5G CU、DU的靈活部署要求傳輸能夠應(yīng)對(duì)前傳、中傳、回傳混合組網(wǎng)的情況。未來(lái), 5G還將支持海量物聯(lián)接入和超可靠低時(shí)延通訊等多樣化的業(yè)務(wù)，以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化之后數(shù)據(jù)中心之間的按需連接能力。因而5G傳輸網(wǎng)絡(luò)將面臨前所未有的復(fù)雜度和靈活性挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，5G傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化還在緊鑼密鼓的推進(jìn)中。中興通訊提出的基于FlexE技術(shù)的5G傳輸解決方案不僅可以靈活處理前傳、中傳和回傳的混合接入，還可以輕松應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化之后數(shù)據(jù)中心之間的按需連接要求，并可通過靈活的切片為eMBB業(yè)務(wù)提供超高寬帶接入能力，為時(shí)延敏感業(yè)務(wù)提供超低時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)通道，因而成為面向5G網(wǎng)絡(luò)的理想傳輸方案。

圖2 4G和5G傳輸需求的差別

基于云原生的5G核心網(wǎng)

虛擬化是未來(lái)核心網(wǎng)的必然趨勢(shì)，而端到端的網(wǎng)絡(luò)切片能力讓運(yùn)營(yíng)商能夠輕松應(yīng)對(duì)垂直行業(yè)的差異化需求，為不同領(lǐng)域客戶敏捷提供定制化的業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)虛擬化以后、軟件取代硬件的比例逐步提升，多網(wǎng)共存、多業(yè)務(wù)并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)作模式對(duì)智能化算法的依賴會(huì)更高，對(duì)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)能力也提出了較高要求，運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)必須逐步轉(zhuǎn)型為新業(yè)務(wù)的開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)切片的生命周期管理團(tuán)隊(duì)。

中興5G 核心網(wǎng)采用云原生和微服務(wù)架構(gòu)，在同一網(wǎng)絡(luò)中按需支撐大帶寬、大連接、低時(shí)延高可靠等不同種業(yè)務(wù)的需求；端到端的網(wǎng)絡(luò)切片將核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)的資源打通，通過靈活的功能編排和資源的按需調(diào)度實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的多樣化。此外，中興通訊的運(yùn)營(yíng)商級(jí)DevOps系統(tǒng)可以使運(yùn)營(yíng)商具備新業(yè)務(wù)的開發(fā)、測(cè)試、運(yùn)營(yíng)和優(yōu)化能力，大幅縮減新業(yè)務(wù)的上市時(shí)間，并降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維復(fù)雜度。

5G核心網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)晚于5G RAN的進(jìn)度，因此有的運(yùn)營(yíng)商考慮先部署5G NR，在第二階段再引入5GC，也有運(yùn)營(yíng)商從一開始就考慮建設(shè)完整的5G網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論哪一種方式，我們認(rèn)為核心網(wǎng)的虛擬化進(jìn)程都不依賴于5G核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)展。核心網(wǎng)虛擬化后，EPC、5GC將以軟件應(yīng)用的形式加載在虛擬化平臺(tái)之上，因而在標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之后可以通過軟件升級(jí)平滑支持5G標(biāo)準(zhǔn)核心網(wǎng)。在4G階段實(shí)施核心網(wǎng)的虛擬化改造，將一方面降低4G的運(yùn)維成本，另一方面也為5G引入做好了準(zhǔn)備。

總結(jié)

隨著5G商用進(jìn)程的加速，多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都在積極開展新技術(shù)驗(yàn)證，制定面向未來(lái)演進(jìn)的策略，探索ICT業(yè)務(wù)的創(chuàng)新商業(yè)模式，在這個(gè)階段正視5G部署的挑戰(zhàn)，選擇正確的路徑和節(jié)奏至關(guān)重要。

5G網(wǎng)絡(luò)部署需要涵蓋接入、傳輸、核心網(wǎng)、網(wǎng)管等各個(gè)方面。ZTE在5G端到端解決方案的預(yù)商用進(jìn)展、系統(tǒng)性能等方面全面領(lǐng)先，已開展全球規(guī)模最大的5G預(yù)商用外場(chǎng)試驗(yàn)，并聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)和高通完成全球首個(gè)符合R15標(biāo)準(zhǔn)的端到端互通測(cè)試。我們堅(jiān)信ZTE的這些優(yōu)勢(shì)有助于幫助全球領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商率先推出5G商用服務(wù)，占領(lǐng)5G時(shí)代的市場(chǎng)先機(jī)！