0 引言

       5G时代有不同的业务场景，如超可靠低时延通信（uRLLC）业务和增强型移动带宽（eMBB）业务，它们对时延和带宽要求不同，这意味着5G网络架构必须在时延、带宽和集中功能之间进行权衡[1]。Xhaul网络是一种集成移动前传、移动中传和移动回传的传输网络[2]，它通过软件定义网络（SDN）技术灵活地向所有网络提供统一管理环境。目前，国内外研究人员针对基于Xhaul网络架构下的带宽利用率、动态带宽分配算法和多业务共存资源调度算法等方面进行了研究。其中，文献[3]通过SDN技术来实现对传输网络控制平面的管理，包括对上/下行交互的带宽分配信令，对不同网络切片进行更好的资源分配，有效减少了上/下行通信时延，提高了传输网络的带宽利用率。但是，这种集中式管理加重了核心网的负担，过大的通信时延对时间敏感型业务也是一种挑战。文献[4]分析了不同功能划分下Xhaul网络的传输容量，然而，该研究并未考虑多业务共存的问题。在基于无源光网络（PON）的带宽分配算法研究方面，文献[5]提出了一种使用mini-slot的动态带宽分配算法，该算法的设计可同时满足3种不同网络切片的要求。低时延业务在低负载网络下使用mini-slot有效减少了数据包在缓冲区的排队时延，但是文中单个光网络单元（ONU）只承载单一业务，对不同网络切片只进行简易化管理，这种过于理想化的假设并不符合现实网络的情况。文献[6]提出了一种uRLLC业务、eMBB业务共存算法，根据uRLLC数据零星到达的特点，在eMBB资源块上穿刺或叠加uRLLC数据。叠加方法意味着在同一资源块上同时传输eMBB信号和uRLLC信号，这必将对eMBB信号和uRLLC信号造成一定程度的信干噪比，影响uRLLC业务的可靠性；而穿刺方法会导致系统带宽利用率的下降。文献[7]针对含有3种不同优先级业务的Xhaul网络架构的PON上行传输系统，提出了一种即时动态带宽分配算法，该算法通过给高优先级业务分配保证带宽来保证其通信质量，可以很好地满足高优先级业务的通信需求。但是，该算法是面向上行传输的，且文章对上行中上报和授权的信令交互过程描述不清晰。文献[8]对基于PON承载5G多业务系统中的带宽调度算法进行了研究，该算法根据uRLLC业务和eMBB业务不同调度周期的特点，在保证uRLLC低时延特点的前提下，通过动态规划中0-1背包算法来实现前传eMBB业务的最大吞吐量。然而，考虑到PON下行传输是点到多点的广播形式，与上行传输中需要将不同ONU数据进行资源切片不同，因此，采用0-1背包算法研究前传eMBB业务最大吞吐量的实际意义不大。

      本文结合国内外研究现状，在考虑前传网络和中传网络不同业务场景、不同时延特性需求的基础上，提出一种支持多业务共存的Xhaul网络低时延带宽分配算法。

4 结束语

　　本文基于Xhaul网络结构和PON传输技术，提出了一种支持多业务共存的Xhaul网络低时延带宽分配算法。研究结果表明：在Xhaul网络中高层选项2与3种不同低层选项的搭配在时延保证上都有着不错的效果。同时，随着划分选项越向下，前传链路上的数据量急剧上升，导致了选项7-2在前传uRLLC业务时延保证上比选项6与选项7-3效果差。由于本文算法采用了比文献[8]更短的mini-slot，因此前传、中传uRLLC业务时延特性优于文献[8]算法；同时，本算法引入的uRLLC业务保证带宽避让机制也有效降低了前传eMBB业务的时延。