5G作为推动信息社会经济转型升级的最核心基础设施之一，各国政府的大力支持。同时，
5G作为运营商重塑市场格局、争夺更大用户份额、提升盈利能力的重要手段，也得到各大运营商的极大重视。在政府、运营商、设备及射频等产业链各环节的合作推动下，5G标准落地有望提速，商用化进程路线逐渐明确。
由于5G部署在高频段，同时拥有三大应用场景（增强移动带宽通信、海量机器类通信、超高可靠性低时延），因此在接入网组网密度、支撑网网络架构、前传/回传通信技术等方面将引入大量新产品、新技术。从几次峰会看，目前运营商和设备商已经提出一系列技术方案，为未来5G发展奠定基本技术路线。
（1）ITU（国际电信联盟）：作为最后的把关监督者，确定2020年5G商用
（2）3GPP：原定2019年末完成最终标准2020年商用，最新标准计划已部分提速
（3）我国的IMT-2020（5G）推进组和三大运营商：计划2018年试商用，2020年商用。
参考中国报告网发布《2018-2023年中国通信5G市场运营态势与投资前景评估报告》
为在密集组网同时控制网络成本，5G时代将BBU功能拆分为CU和DU，其中CU包含高层网络协议及部分核心网边缘部署功能，DU主要包含物理层功能。为实现低时延业务需求，CU将下沉至网络最边缘，组网结构复杂程度将大幅提升，拉远模块与DU、DU与边缘CU、CU与汇聚机房等连接数量大幅增加，光纤接入用量较4G时代增长显著。
从回传网来看，5G时代的的组网方式可能会演变成分组网络会以口字型双上联这种方式为主，并且需要建立在OTN的网络层次之上，以此来提高大带宽的需求。
从前传网看，在AAU到DU的网络传输中，OTN可以通过信号复用的方式进行高速信号的传输，这样不仅可以节省光纤资源，还可以满足大带宽的需求。
因此，5G前传网及回传网建设将对无源波分（WDM）器件、有源光模块、分路器等OTN器件将产生旺盛需求。
前述分析简要指出5G新需求带来的主要技术变化，接下来，我们将对基站侧以及网络线路侧的技术变革带来的新产品需求进行深入分析。
三种技术路线中，均需要将部分核心网处理能力下沉至CU中，同时在DU中附加更多网络物理层管理能力。在空口侧，由于5G载波频率极高，为降低损耗，将RRU与天线整合形成AAU是必然选择。因此，5G设备侧具备更多功能，技术难度和附加值将进一步增加，无线侧集成度更高，产业链结构有望重塑，天线密度大幅提升，产品价值量有望大幅提升。
总体来说。前传网技术可以由以下几点来实现：
光纤直趋：光纤直趋的特点就是无线设备之间是不用部署设备的，拉光纤直连，这样的话时延会很低，部署也非常简单。缺点是它会消耗大量的光纤资源，而且光纤直连是点到点之间的连接，所以网络缺乏保护。
无源波分：用无源复用器来把前传的信号复用到一根光缆里面传输，进而节省光纤资源，并且时延也比较低，而且无源器件不需要上电，维护起来也很方便。缺点是需要无线的设备具有彩光口，这样无形就增加了无线设备的成本；
OTN：OTN类似无源波分，实际上就是把多路的前传信号复用，并且透明地传送，它也能节省光纤资源，并且OTN的网络可以提供一个完善的OAM和网络保护的功能。另外OTN在零层和一层处理，天然具备大带宽和低时延的特点。缺点是如何降成本，是这个方案是否能广泛应用的关键点；
WDM-PON：利用现网中已经部署的PON网络接入层的光纤资源，这样部署的成本低，目前PON能做到10G，它比较适合小基站（Small Cell）的接入，但是这种方案下的技术和标准也在日渐成熟中。
以太网分组交换的技术：它基于统计复用的特性来实现网络点到多点的传送，另外网络OAM和网络保护功能也是比较完善的，这种方案下需要攻关低时延，还有怎么做到高精度的同步也是需要考虑的。
如果采用OTN这种方案来承载，它的特点是可以提供光层的一跳直达，时延比较低，并且可以提供光层的保护。另外OTN的mass bundle可以将多个AAU的10G或者25G的CPRI或者e CPRI的信号复用到100G或者200G这样的高速信号后，然后再传给DU，这样就可以节省光纤资源，可以满足大带宽的需求。
二级前传也叫终传，也就是从DU到CU之间。网络一般使用环网为主，可以采用OTN的技术来进行承载，实现波长的一跳直达，来满足前传对大带宽低时延的需求。
5G作为运营商重塑市场格局、争夺更大用户份额、提升盈利能力的重要手段，也得到各大运营商的极大重视。在政府、运营商、设备及射频等产业链各环节的合作推动下，5G标准落地有望提速，商用化进程路线逐渐明确。
由于5G部署在高频段，同时拥有三大应用场景（增强移动带宽通信、海量机器类通信、超高可靠性低时延），因此在接入网组网密度、支撑网网络架构、前传/回传通信技术等方面将引入大量新产品、新技术。从几次峰会看，目前运营商和设备商已经提出一系列技术方案，为未来5G发展奠定基本技术路线。
5G标准和商用化时间表
5G标准制定以及商用化进程主要有国际组织、行业联盟以及各国推进组主导。主要组织包括：国际组织（如ITU、3GPP）、行业/国家组织（如中国的IMT-2020（5G）推进组）、企业（如中国移动）。从目前进度看，标准制定有望提速，中国5G预计2020年正式商用（关于5G标准及商用进度详细分析请参考我们的5G深度报告：5G旭日已东升，主题阶段渐至—5G投资最佳宝典）。（1）ITU（国际电信联盟）：作为最后的把关监督者，确定2020年5G商用
（2）3GPP：原定2019年末完成最终标准2020年商用，最新标准计划已部分提速
（3）我国的IMT-2020（5G）推进组和三大运营商：计划2018年试商用，2020年商用。
图：参与5G标准的各类组织
图：ITU制定的时间表：2020年完成最终5G标准并商用
5GRAN组网的需求与应对
设备商最为关注5G无线接入网（RAN）的组网与部署方式，中兴通讯在几次峰会上均提出了诸多设想，包括超密集组网、RRU资源池化、OTN下沉至前传网等，但总的来说，都是为网络承载能力的提升做好充足准备。
图：移动网络空口技术指标及接口速率
适应高频段，超密集组网带来基站云化协同需求
4G的移动终端处在一个基站范围内的多个小区的覆盖边缘，大部分都是站内协同。到了5G就发生变化了，随着站点数量的增加，以及单站覆盖范围的缩小，移动终端更多情况下处于多个基站边缘，跨基站的协同增加。采用超密集组网导致站间协同会非常多，基站云化部署形成资源池后，网络侧的东西向流量（基站间同级信息传输，区别于传统基站向上层回传网的信息传输）将爆发增长。
图：5G时代超密集组网需求
适应低时延需求，BBU功能拆分，CU下沉，光纤连接量大增
4G时代，从用户端到网络的核心层的单项时延是10ms。到了5G时代应用于工业自动化、车联网、自动驾驶等的超高可靠低时延。UR LLC提出了相当高的时延要求，从用户的末端到核心网要求延时1ms。参考中国报告网发布《2018-2023年中国通信5G市场运营态势与投资前景评估报告》
图：CU/DU部署策略分析
为在密集组网同时控制网络成本，5G时代将BBU功能拆分为CU和DU，其中CU包含高层网络协议及部分核心网边缘部署功能，DU主要包含物理层功能。为实现低时延业务需求，CU将下沉至网络最边缘，组网结构复杂程度将大幅提升，拉远模块与DU、DU与边缘CU、CU与汇聚机房等连接数量大幅增加，光纤接入用量较4G时代增长显著。
传输容量百倍增长，波分复用成为前传网和回传网技术的首选
5G空口引入了大量新型技术，这些技术引入导致5G系统容量大幅提升，系统容量提升之后，体现在上网络就形成超大带宽的需求。从总体上来说，5G的传输需求会从现在的320M增加到10G。从回传网来看，5G时代的的组网方式可能会演变成分组网络会以口字型双上联这种方式为主，并且需要建立在OTN的网络层次之上，以此来提高大带宽的需求。
从前传网看，在AAU到DU的网络传输中，OTN可以通过信号复用的方式进行高速信号的传输，这样不仅可以节省光纤资源，还可以满足大带宽的需求。
因此，5G前传网及回传网建设将对无源波分（WDM）器件、有源光模块、分路器等OTN器件将产生旺盛需求。
场景多样化引入网络切片需求
5G网络需要覆盖多种不同的应用场景，包括连续广覆盖，热点高容量，低时延高可靠，还有低功率大连接等等一系列的场景。每种场景的差异非常大，因此需要5G网络按照不同的业务进行网络分片，网络分片之后还需要时延保证、路径选择，以及带宽保证方面进行非常严格的区分，并且做到精细化的控制。
图：5G多场景网络切片
前述分析简要指出5G新需求带来的主要技术变化，接下来，我们将对基站侧以及网络线路侧的技术变革带来的新产品需求进行深入分析。
BBU/RRU功能分割，CU/DU资源池化
5G根据不同场景，其具体部署方式界内有三种主流的组网模式。总体来看，BBU的功能均需剥离成CU和DU，再把RRU的功能与天线结合成为AAU。因此在5G部署组网中，原有的BBU和RRU的功能被重新划分为CU，DU和AAU这三种不同的实体。基于这三个不同实体放置的位置不同，就可以有多种的组网模型：（1）CU和DU功能合一设置，则采用分布式的部署方式，与目前的分布式的部署网络是类似的；
（2）CU和DU功能合一设置，采用池化集中式的部署方式，与BBU池中集化部署这种方式是类似的；
（3）CU采用云化部署的方式，DU可以在下层分布式的部署，也可以在下层池化集中部署，云化部署基于整发分离的思路，软件可以运行在高层的虚拟化平台中，软件更容易与硬件解偶，能够独立开发独立演进。脱离硬件后，开发周期会相应的缩短，给研发周期带来优势，CU集中部署之后，CU上拉的位置会更高，覆盖的范围会更广，也更容易实现宏小区和微小区的统一组网。
图：5G基站部署场景
三种技术路线中，均需要将部分核心网处理能力下沉至CU中，同时在DU中附加更多网络物理层管理能力。在空口侧，由于5G载波频率极高，为降低损耗，将RRU与天线整合形成AAU是必然选择。因此，5G设备侧具备更多功能，技术难度和附加值将进一步增加，无线侧集成度更高，产业链结构有望重塑，天线密度大幅提升，产品价值量有望大幅提升。
OTN/波分复用有望下沉至5G前传网
多种前传技术应对不同网络构架
前传网络：前传包括一级前传和二级前传两个部分，一级前传指的是从AAU到DU段，二级前传则是DU到CU段，由于两段的长度与需求不同，引发了网络架构上对技术的不同选择。
图：5G前传CU和DU分离
总体来说。前传网技术可以由以下几点来实现：
光纤直趋：光纤直趋的特点就是无线设备之间是不用部署设备的，拉光纤直连，这样的话时延会很低，部署也非常简单。缺点是它会消耗大量的光纤资源，而且光纤直连是点到点之间的连接，所以网络缺乏保护。
无源波分：用无源复用器来把前传的信号复用到一根光缆里面传输，进而节省光纤资源，并且时延也比较低，而且无源器件不需要上电，维护起来也很方便。缺点是需要无线的设备具有彩光口，这样无形就增加了无线设备的成本；
OTN：OTN类似无源波分，实际上就是把多路的前传信号复用，并且透明地传送，它也能节省光纤资源，并且OTN的网络可以提供一个完善的OAM和网络保护的功能。另外OTN在零层和一层处理，天然具备大带宽和低时延的特点。缺点是如何降成本，是这个方案是否能广泛应用的关键点；
WDM-PON：利用现网中已经部署的PON网络接入层的光纤资源，这样部署的成本低，目前PON能做到10G，它比较适合小基站（Small Cell）的接入，但是这种方案下的技术和标准也在日渐成熟中。
以太网分组交换的技术：它基于统计复用的特性来实现网络点到多点的传送，另外网络OAM和网络保护功能也是比较完善的，这种方案下需要攻关低时延，还有怎么做到高精度的同步也是需要考虑的。
图：前传网技术分类
前传网分段方案部署
从AAU到DU这段被称为一级前传，如果AAU，DU同站部署的情况下，可以直接使用光纤直趋的。如果DU以一定规模池化集中部署的情况下，由于DU是处理实时性任务，考虑到实时性任务对时延的需求，一般情况一级前传的距离建议是在小于10公里，这个时候也可以考虑采用光纤直趋，也可以考虑OTN这种方案来承载。如果采用OTN这种方案来承载，它的特点是可以提供光层的一跳直达，时延比较低，并且可以提供光层的保护。另外OTN的mass bundle可以将多个AAU的10G或者25G的CPRI或者e CPRI的信号复用到100G或者200G这样的高速信号后，然后再传给DU，这样就可以节省光纤资源，可以满足大带宽的需求。
图：一级前传承载方案示意图
二级前传也叫终传，也就是从DU到CU之间。网络一般使用环网为主，可以采用OTN的技术来进行承载，实现波长的一跳直达，来满足前传对大带宽低时延的需求。
OTN承载还可以配置光通道保护（OTDR设备），满足于高可靠性的需求。由于各个传输站点所占用的对应的DU的容量可能不同，所以每个传输站点的波长可以配置不同速率进行传输。
另外，采用100G的分组环网可进行二级前传网络的传载。将不同类型的业务采用不同的分片进行传送，比如说，对于e MBB的场景下的业务就可以采用分组环网交换来进行主点转发的业务。对于低时延，高可靠性的业务URLLC，可以利用光层的特性来进行穿通来减少时延。
图：二级前传承载方案示意图
100G乃至400G光模块成为5G回传网核心器件
5G回传网面临的最大的技术难题是大带宽需求。由于5G传输速率大幅提升，汇聚至回传网后，带宽要求大幅提升。在3G和4G时代，回传网主要是由分组环网为主，采用统计复用逐点转发逐层汇聚的技术特点。但传统的分组网络在5G时代的带宽需求远远不足，5G回传网可能会演变成分组网络以口字型双上联的组网方式为主，并且需要在OTN的网络层次之上，来提高大带宽的需求。在器件速率选择上，5G接入侧以25G为主，汇聚层以100G为主，核心层未来将主要以200G乃至400G光模块为主要速率选择。
图：3G/4G与5G时代回传网络结构
资料来源：中国报告网整理，转载请注明出处（ZQ）
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