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纪越峰，张佳玮. 5G前传光网络：关键问题、重要特征与发展目标[J].中国科学·信息科学，2017(10).1435-1422. 纪越峰：北邮教授、博士生导师，北邮光通信与光电子学研究院执行院长。 张佳玮：博士，北邮讲师。 本文主要讲了什么内容？ 5G正在朝着更高速率、更低时延、更低功耗的方向迈进，前传光网络已成为提升其综合能力必不可少的重要手段之一。 本文阐述了5G前传光网络未来发展趋势的“三一”观点（一个关键问题、一个重要特征、一个发展目标）： （1）面向5G大带宽和低时延传送需求，探索光网络资源的多维度复用技术，实现海量数据的高速与低时延传送是5G前传光网络亟待解决的关键问题； （2）天线数量的激增与虚拟化技术的不断部署，导致面向5G前传光网络的拓扑不再是固定的点到点的连接形式，构建灵活与可重构的前传光网络是实现5G资源高效配置的重要特征； （3）满足不断增长的移动业务流量需求，以及物联网等多样化业务接入下的高质量数据传送，结合人工智能与机器学习，打造深度智能化的控制管理系统是未来5G前传光网络的又一发展目标。 背景 近年来，随着移动数据流量的极速递增，组播等多样化业务的快速发展，以及高质量网络服务与用户体验的实际需求，移动网络的发展面临着网络资源分配与传输时延控制层面的诸多挑战。未来的无线接入网络迫切需要支持更强的灵活性、 动态性与宽带性。而光纤通信技术可满足相关需求，如利用光纤实现分布式简易微天线的拉远，利用高速光传输与光交换实现宽带接入与资源调配，利用集中式可编程控制实现灵活、 智能和低耗管理，因此，无线通信与光通信相融合的接入网络代表了未来发展趋势。 为了实现更高的无线资源利用效率，业界提出了云无线接入网。其本质是将基带处理单元（BBU）从传统的无线基站中分离，仅剩下远端射频单元（RRU），并将BBU集中起来进行虚拟化处理，实现基带处理资源的高效利用。前传网络是连接RRU与BBU之间的传输通道，需要满足大带宽和低时延的传输需求。光网络作为移动前传的一种主要实现手段正受到学术界的广泛关注。此外，国内外有关5G前传光网络的标准建议也正在研究与商讨中。 目前，在移动前传中普遍应用的通用公共无线电接口（CPRI接口）存在带宽需求量大，时延要求高，灵活性差，难以扩展等问题。为解决上述问题，3GPP提出了基于基带功能分割的无线接入网架构，即重新划分BBU与RRU的基本功能，将BBU中的部分基带处理功能转移至RRU上，以减少前传网络带宽和时延的需求，并增强了BBU与RRU资源分配的灵活性。5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，本文作者进一步指出，基于上述架构，业界提出了下一代无线前传接口（NGFI），其可变带宽速率与基于分组特性的传输功能使得5G前传网络具有更强的灵活性和更高的资源利用效率。通过灵活可重构的前传光网络将无线信号传送到不同的基带处理单元中，可实现无线信号与处理资源的高效适配。 此外，由于5G时代用户设备的移动性，数据的突发性以及巨大的数据带宽需求，相比于传统的移动网络管控方式,，未来5G接入网络需要新的资源管控方式。人工智能通过其强大的学习能力，对网络状态进行分类并不断利用数据集进行学习，使其自身能够根据网络状态的变化给出相应的资源管控策略，使网络变得更自适应与智能化。 低时延大带宽是5G前传光网络的重要技术挑战 网络的灵活性是5G前传光网络的重要特征
人工智能是解决5G前传光网络灵活控管的必然之路
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