5G承载网络架构和技术方案白皮书
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5G-Advanced网络技术演进白皮书(2021)——面向万物智联新时代从产业发展驱动角度看,键,全球的主要经济体均明确要求将5G作为长期产业发展的重要一环。
从业务上5G将要进入千行百业,从技术上5G需要进一步融合DOICT等技术。
因此本白皮书提出需要对5G 网络的后续演进—5G-Advanced进行持续研究, 并充分考虑架构演进及功能增强。
本白皮书首先分析了5G-Advanced的网络演进架构方向,包括云原生、边缘网络和网络即服务,同时阐述了5G-Advanced的技术发展方向包括智慧、融合与使能三个特征。
其中智慧代表网络智能化,包括充分利用机器学习、数字孪生、认知网络与意图网络等关键技术提升网络的智能运维运营能力,打造内生智能网络;融合包括行业网络融合、家庭网络融合、天地一体化网络融合等,实现5G与行业网协同组网、融合发展;使能则包括对5G交互式通信和确定性通信能力的增强,以及网络切片、定位等现有技术的增强,更好赋能行业数智化转型。
,华为,爱立信(中国),上海诺基亚贝尔,中兴,中国信科,三星,亚信,vivo,联想,IPLOOK,紫光展锐,OPPO,腾讯,小米(排名不分先后)1 产业进展概述 (01)1.1 5G产业发展现状 (01)1.2 5G网络演进驱动力 (01)1.2.1 产业发展驱动力 (01)1.2.2 网络技术驱动力 (02)2 5G-Advanced网络演进架构趋势和技术方向 (04)3 5G-Advanced关键技术 (06)3.1 网络智能化 (06)3.1.1 网络智能化关键技术 (06)3.1.2 智能网络应用场景 (08)3.2 行业网融合 (08)3.3 家庭网络融合 (09)3.4 天地一体化网络融合 (10)3.5 交互式通信能力增强 (11)3.6 确定性通信能力增强 (11)3.7 用户面演进 (12)3.8 网络切片增强 (12)3.9 定位测距与感知增强 (13)3.10 组播广播增强 (13)3.11 策略控制增强 (13)4 总结和展望 (14)5G网络的全球商用部署如火如荼。
5G网络技术白皮书摘要本白皮书旨在介绍5G网络技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势。
首先,我们将介绍5G网络技术的背景和目标,然后深入探讨其关键技术和特点。
接下来,我们将讨论5G网络在物联网、智能交通、工业自动化等领域的应用,并展望未来5G网络的发展前景。
最后,我们将总结5G网络技术的优势和挑战,并提出一些建议,以促进5G网络技术的进一步发展。
1. 引言随着移动通信技术的不断发展,人们对更高速、更可靠的无线通信需求也越来越迫切。
5G网络技术作为下一代移动通信技术的重要代表,被广泛认为将引领移动通信技术的发展方向。
本节将介绍5G网络技术的背景和目标。
2. 5G网络技术的背景和目标2.1 背景目前,移动通信技术已经进入了第四代(4G)时代,但随着移动互联网的快速发展,4G网络已经无法满足人们对更高速、更可靠的无线通信的需求。
因此,推动第五代(5G)移动通信技术的研发和应用成为了全球范围内的共识。
2.2 目标5G网络技术的目标是实现更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的网络容量、更好的网络可靠性和安全性,以及更广泛的应用场景。
通过提供更高质量的无线通信服务,5G网络技术将为人们的生活和工作带来巨大的改变。
3. 5G网络技术的关键技术和特点3.1 关键技术3.1.1 大规模天线阵列(Massive MIMO)大规模天线阵列是5G网络技术的关键技术之一。
它通过增加基站的天线数量和天线阵列的规模,实现了更高的信号传输速率和更好的频谱效率。
3.1.2 毫米波通信(Millimeter Wave Communication)毫米波通信是5G网络技术的另一个关键技术。
它利用高频率的电磁波进行通信,可以提供更大的带宽和更高的传输速率,但也面临传输距离较短和穿透能力较差的挑战。
3.1.3 软件定义网络(Software Defined Networking)软件定义网络是一种新型的网络架构,可以实现网络资源的灵活配置和管理。
引言5G网络:挑战与机遇5G网络架构设计5G网络代表性服务能力5G网络标准化建议总结和展望主要贡献单位P1 P2 P4 P8 P15 P17 P18目录1随着5G研究的全面展开并逐步深入,业界就5G场景形成基本共识:面向增强的移动互联网应用场景,5G提供更高体验速率和更大带宽的接入能力,支持解析度更高、体验更鲜活的多媒体内容;面向物联网设备互联场景,5G提供更高连接密度时优化的信令控制能力,支持大规模、低成本、低能耗IoT设备的高效接入和管理;面向车联网、应急通信、工业互联网等垂直行业应用场景,5G提供低时延和高可靠的信息交互能力,支持互联实体间高度实时、高度精密和高度安全的业务协作。
面对5G极致的体验、效率和性能要求,以及“万物互联”的愿景,网络面临全新的挑战与机遇。
5G网络将遵循网络业务融合和按需服务提供的核心理念,引入更丰富的无线接入网拓扑,提供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能力;重构网络控制和转发机制,改变单一管道和固化的服务模式;利用友好开放的信息基础设施引言环境,为不同用户和垂直行业提供高度可定制化的网络服务,构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合信息化服务使能平台。
5G国际标准化工作现已全面展开,需要尽快细化5G网络架构设计方案并聚焦关键技术方向,以指导后续产业发展。
本白皮书从逻辑功能和平台部署的角度,以四维功能视图的方式呈现了新型5G网络架构设计,并提炼了网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和能力开放等5G网络代表性服务能力。
白皮书最后提出了5G网络架构和技术标准化工作的推进建议。
21. 极致性能指标带来全面挑战首先,为了满足移动互联网用户极致的视频及增强现实等业务体验需要,5G系统提出了随时随地提供100Mbps—1Gbps的体验速率的指标要求,甚至在500km/h的高速运动过程中,也要求具备基本服务能力和必要的业务连续性。
第二,为了支持移动互联网和物联网场景设备高效接入的要求,5G系统需同时满足Tbps/km 2的流量密度和百万/km 2连接密度要求,而现有网络流量中心汇聚和单一控制机制5G 网络: 挑战与机遇在高吞吐量和大连接场景下容易导致流量过载和信令拥塞。
目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
引言5G同步需求5G高精度时间同步组网模型5G高精度同步关键技术总结与展望主要贡献单位P1P2P5P8P14P15引言5G牌照已经发放,5G商用蓄势待发。
5G网络正处于标准完善和产业化培育应用的关键时期,5G 同步网作为必不可少的基础支撑网络,急需在技术和产业发展方面尽快推动,有力支撑5G商用。
5G同步用于支撑5G网络和业务,包括频率同步和时间同步,频率同步相对于现有无线通信系统并无明显变化,而时间同步则要求更加严格,本白皮书重点研究了5G时间同步组网架构和关键技术。
本白皮书在分析5G系统时间同步需求的基础上,结合应用场景、安全可靠性、成本等多方面因素,剖析基于高精度时间同步地面组网解决5G系统同步的必要性,并提出高精度同步通用组网模型,重点研究了高精度源头、高精度同步传输、高精度同步监测等关键技术。
本白皮书将为我国后续5G同步技术方案选择及组网策略制定、国际国内标准推动、同步网平滑演进等提供重要指引。
12I M T-2020(5G )推进组5G 同步组网架构及关键技术白皮书5G 同步需求1 5G基本同步需求与4G相同表1 各种影响因素相互关系基本时间同步是所有时分复用(TDD)制式无线通信系统的共性要求,其对基站空口时间偏差进行严格限定,主要是为了避免上下行时隙干扰。
在TDD制式无线通信系统实际部署时,基站间同步偏差、保护周期(GP)、基站收发转换时间、小区覆盖半径等多方面因素相互制约,应满足如下关系:…………… 公式(1)其中,T Sync 是基站间时间偏差,T GP是保护周期时间,是基站从“开”到“关”的转换延迟,是基站从“关”到“开”的转换延迟,T prop,BS1-BS2是基站间距离引入的传输时延。
5G承载光模块白皮书()目录IMT-2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced 推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
IMT-9月发布的《5G承载网络架构和技术方案白皮书》,5G 前传、中回传对光模块提出了差异化要求,更高速率、更长距离、更宽温度范围和更低成本的新型光模块需求迫切。
业界针对适用于5G承载不同应用场景的光模块技术方案已展开广泛研究,目前出现多种解决方案,种类纷繁复杂,需要业界推动进一步收敛聚焦。
本白皮书基于5G承载网络对光模块的应用需求,结合光模块技术发展现状,聚焦研究不同应用场景下的关键5G承载光模块技术方案,分析现有光模块及核心光电子芯片产业化能力并开展测试评估,提出我国5G承载光模块技术与产业发展建议。
后续业界应进一步合力优化和收敛关键技术方案,加速推动5G承载光模块逐步成熟并规模应用,有力支撑5G商用部署与应用。
2IMT-完成报批。
图325Gb/s双纤双向灰光模块光模块可采用25G和10G两种波特率的激光器芯片来实现。
25G波特率工业级激光器芯片可靠性要求与量产工艺要求较高,市场供应渠道有限。
10G波特率工业级激光器芯片能充分利用成熟的供应链,可有效降低光模块成本,目前业界主要有超频、PAM4高阶调制两种实现方案,功能框图分别如图4和图5所示。
图4超频方案功能框图图5PAM4方案功能框图8IMT-完成标准制定工作。
在5G网络建设初期,前传将以光纤直驱方式为主,伴随着高频组网以及低频增点等深度覆盖,为充分利用已有光纤资源或解决光纤资源紧张问题,WDM方式会成为有益补充,其中波长可调谐(Tunable)光模块是其核心单元。
我国牵头起草发布的ITU-TG.698.4标准(G.Metro)已定义10Gb/s接入型WDM组网和波长无关、无色化实现机制,目前业界正在探讨25Gb/s速率的技术方案。
划重点解读!中国电信发布全球首份5G技术白皮书6月26日,中国电信在2018上海世界移动大会上正式发布《中国电信5G技术白皮书》。
这是全球运营商首次发布全面阐述5G技术观点和总体策略的白皮书。
中国电信从运营商自身业务发展、网络演进和用户感知的需求出发,在白皮书中指出以“三朵云”为网络总体构架,系统性的描述了从无线网、承载网到核心网向5G演进的近期和中远期发展策略,强烈推荐一读!下面我们对该《白皮书》划重点解读一下。
一“三朵云”网络总体架构为满足5G多样化业务需求,使能网络更加灵活、智能、融合和开放,中国电信5G网络为“三朵云”构架。
三朵云:接入云、控制云和转发云。
控制云控制云是5G网络的集中控制核心,完成全局的策略控制、会话管理、移动性管理、策略管理、信息管理等,并负责控制接入云与转发云。
控制云通过虚拟化、网络功能模块化、控制与承载分离化、网络组件功能服务化、网络切片化等技术,可实现业务定制化和灵活部署,满足不同新业务的差异化需求并扩展网络服务能力。
接入云接入云支持用户在多种应用场景和业务需求下的智能无线接入,支持多种无线接入技术的高效融合,并引入标准化的、开放式的边缘计算平台,以在边缘激发业务创新。
转发云转发云配合接入云和控制云,实现业务汇聚转发功能,转发云在控制云的路径管理与资源调度下,基于不同新业务的带宽和时延等需求,实现增强移动宽带、海量连接、高可靠和低时延等不同业务数据流的高效转发与传输,保证业务端到端质量要求。
二5G网络演进总体原则考虑5G技术和产业链的发展成熟需要一个长期过程,预计4G 将与5G网络长期并存、有效协同,中国电信5G网络演进总体遵循三大原则:·多网协同原则5G和4G、WLAN等现网共同满足多场景业务需求,实现室内外网络协同;同时保证现有业务的平滑过渡,不造成现网业务中断和缺失。
·分阶段演进原则避免对网络的大规模、频繁升级改造,保证网络的平稳运营。
·技术经济性原则关键技术和方案的选择,需要基于技术经济比较;网络建设需要充分利用现有资源,实现固移资源协同和共享,并发挥差异化竞争优势。
目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
引言5G承载网络总体架构5G承载转发面架构与技术方案5G承载协同管控架构和关键技术5G同步网架构和关键技术我国5G承载产业发展趋势分析总结和展望主要贡献单位P1P2P4P21P25P29P34P35I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书2I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书引言随着3GPP 5G非独立(NSA)和独立(SA)组网标准的正式冻结,我国运营商同步启动规划和设计5G试点和预商用方案,5G迈向商用的步伐逐步加快。
相对4G网络,5G在业务特性、接入网、核心网等多个方面将发生显著变化,其中在业务特性方面,增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(uRLLC)、大规模机器类通信(mMTC)等典型业务场景将分阶段逐步引入;在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构,核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。
5G新型特性变化为承载技术的新一轮快速发展提供了契机。
根据IMT-2020(5G)推进组5G承载工作组2018年6月发布的《5G承载需求分析》白皮书, 5G对承载网络主要带来三大性能需求和六类组网功能需求,也即在关键性能方面,“更大带宽、超低时延和高精度同步”等性能指标需求非常突出,在组网及功能方面,呈现出“多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、智能化协同管控、4G/5G混合承载以及低成本高速组网”等六大组网需求,如何满足和实现这些承载需求至关重要。
目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
引言5G承载网络总体架构5G承载转发面架构与技术方案5G承载协同管控架构和关键技术5G同步网架构和关键技术我国5G承载产业发展趋势分析总结和展望主要贡献单位P1P2P4P21P25P29P34P35I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书2I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书引言随着3GPP 5G非独立(NSA)和独立(SA)组网标准的正式冻结,我国运营商同步启动规划和设计5G试点和预商用方案,5G迈向商用的步伐逐步加快。
相对4G网络,5G在业务特性、接入网、核心网等多个方面将发生显著变化,其中在业务特性方面,增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(uRLLC)、大规模机器类通信(mMTC)等典型业务场景将分阶段逐步引入;在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构,核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。
5G新型特性变化为承载技术的新一轮快速发展提供了契机。
根据IMT-2020(5G)推进组5G承载工作组2018年6月发布的《5G承载需求分析》白皮书, 5G对承载网络主要带来三大性能需求和六类组网功能需求,也即在关键性能方面,“更大带宽、超低时延和高精度同步”等性能指标需求非常突出,在组网及功能方面,呈现出“多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、智能化协同管控、4G/5G混合承载以及低成本高速组网”等六大组网需求,如何满足和实现这些承载需求至关重要。
受业务特性、运营商承载网络技术架构选择、未来演进策略等多种因素影响,面向移动通信的承载网络在3G/4G时代就采用了两种差异化承载方案。
“5G商用,承载先行”,随着5G诸多新特性的引入和5G试验及预商用计划的逐步推进,面向5G的承载架构与多样化的技术方案更是成为业界普遍关注的焦点。
本白皮书基于5G承载需求,结合运营商承载网络现状和主要特性等,归纳总结了5G承载网络典型架构,并在此基础上深度分析了转发面、协同管控、同步网的技术方案与关键技术,提出了适合我国运营商的5G承载网络总体架构及关键共性技术,分析研判了我国5G 承载产业整体发展态势,将为后续我国5G承载架构及技术方案部署、国际国内标准推动、承载设备研制及产业健康有序发展奠定基础。
目前业界应在求同存异的基础上,全面协同推动承载架构与差异化技术方案的产业化进程,全力支撑和迎接5G规模商用的到来。
1I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书25G 承载网络总体架构5G 承载网络是为5G 无线接入网和核心网提供网络连接的基础网络,不仅为这些网络连接提供灵活调度、组网保护和管理控制等功能,还要提供带宽、时延、同步和可靠性等方面的性能保障。
满足5G 承载需求的5G 承载网络总体架构见图1,主要包括转发平面、协同管控、5G 同步网三个部分,在此架构下同时支持差异化的网络切片服务能力。
5G 网络切片涉及到终端、无线、承载和核心网,需要实现端到端协同管控。
通过转发平面的资源切片和管理控制平面的切片管控能力,可为5G 三大类业务应用、移动内容分发网络(CDN )网络互联、政企客户专线以及家庭宽带等业务提供所需服务等级协议(SLA )保障的差异化网络切片服务能力。
图1 5G承载网络总体架构(一)转发平面应具备分层组网架构和多业务统一承载能力转发平面是5G 承载架构的关键组成,其典型的功能特性包括:端到端分层组网架构:5G 承载组网架构包括城域与省内干线两个层面,其中城域内组网包括接入、汇聚和核心三层架构。
接入层通常为环形组网,汇聚和核心层根据光纤资源情况,可分为环形组网与双上联组网两种类型。
差异化网络切片服务:在一张承载网络中通I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书过网络资源的软、硬管道隔离技术,为不同服务质量需求的客户业务提供所需网络资源的连接服务和性能保障,为5G三大类业务应用、政企专线等业务提供差异化的网络切片服务能力。
多业务统一承载能力:5G承载可以基于新技术方案进行建设,也可以基于4G承载网进行升级演进。
除了承载4G/5G无线业务之外,政企专线业务、家庭宽带的OLT回传、移动CDN以及边缘数据中心之间互联等,也可统一承载,兼具L0~L3技术方案优势,充分发挥基础承载网络的价值。
(二)管理控制平面需支持统一管理、协同控制和智能运维能力5G承载的管理控制平面应具备面向SDN架构的管理控制能力,提供业务和网络资源的灵活配置能力,并具备自动化和智能化的网络运维能力。
具体功能特性包括:统一管理能力:采用统一的多层多域管理信息模型,实现不同域的多层网络统一管理。
协同控制能力:基于Restful的统一北向接口实现多层多域的协同控制,实现业务自动化和切片管控的协同服务能力。
智能运维能力:提供业务和网络的监测分析能力,如流量测量、时延测量、告警分析等,实现网络智能化运维。
(三)5G同步网应满足基本业务和协同业务同步需求同步网作为5G承载网络的关键构成,其典型的功能特性包括:支撑基本业务同步需求:在城域核心节点(优选与省内骨干交汇节点)部署高精度时钟源(PRTC/ePRTC),承载网络具备基于IEEE 1588v2的高精度时间同步传送能力,实现端到端±1.5us时间同步,满足5G基本业务同步需求。
满足协同业务高精度同步需求:对于具有高精度时间同步需求的协同业务场景,考虑在局部区域下沉部署小型化增强型BITS设备,通过跳数控制满足5G协同业务百ns量级的高精度同步需求。
按需实现高精度同步组网:对于新建的5G 承载网络,可按照端到端300ns量级目标进行高精度时间同步地面组网。
一方面,提升时间源头设备精度,并遵循扁平化思路,将时间源头下沉,实现端到端性能控制;另一方面,提升承载设备的同步传送能力,采用能有效减少时间误差的链路或接口技术。
3I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书45G 承载转发面架构与技术方案3.1 5G 承载转发面架构5G 承载网络分为省干和城域两大部分,城域接入层主要为前传Fx 接口的CPRI/eCPRI 信号、中传F1接口以及回传的N2(信令)和N3(数据)接口提供网络连接;城域的汇聚核心层和省干层面不仅要为回传提供网络连接,还需要为部分核心网元之间的N4、N6以及N9接口提供网络连接,见图2。
其中N6是UPF 与数据网络(DN )之间的接口,将涉及通过IP 公网访问外部的多媒体数据中心。
5G 无线接入网(RAN )在建设初期主要采用gNB 宏站以及CU 和DU 合设模式;在5G 规模建设阶段,将采用CU 和DU 分离模式,并实施CU 云化和CRAN大集中建设模式。
图2 5G 对承载网络的连接需求和网络分层关系5I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书5G 承载网络涉及的无线接入网和部分核心网的参考点及其连接需求如下:表1 5G 无线接入网的参考点和连接需求表2 5G核心网与承载相关的部分参考点和连接需求I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书6为5G 网络提供灵活连接的承载网络转发面组网架构见图3,以实现多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、4G/5G 混合承载以及低成本高速组网等关键功能特性。
图3 5G 承载网络转发面组网架构5G 承载网络的网络分层、客户接口和线路接口分析见表 3。
表3 5G 承载网络分层组网架构和接口分析7I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书3.2 5G 前传技术方案3.2.1 5G 前传典型场景5G 前传主要有DRAN 和CRAN 两种场景,其中CRAN 又可细分为CRAN 小集中和CRAN 大集中两种部署模式,CRAN 大集中一般需要CU 云化和DU 池化集中部署来支撑实现,见图4。
图4 5G 前传部署场景DRAN 场景相对简单,AAU 和DU 一般分别部署在塔上和塔下;CRAN 场景对应的拉远距离通常在10 km 以内。
考虑成本和维护便利性等因素,5G 前传将以光纤直连为主,局部光纤资源不足的地区,可通过设备承载方案作为补充。
3.2.2 5G 前传技术方案5G 前传技术方案包括光纤直连、无源W D M 、有源W D M /O T N 、切片分组网络(SPN )等,具体工作机制见图5。
考虑到基站密度的增加和潜在的多频点组网方案,光纤直驱需要消耗大量光纤,某些光纤资源紧张的地区难以满足光纤需求,需要设备承载方案作为补充。
5G 前传目前可选的技术方案各具优缺点,具体部署需根据运营商网络需求和未来规划等选择合适的承载方案。
图5 5G 前传典型方案5G 前传技术方案的关键特性比较见表4。
表4 5G 前传典型方案比较3.3 5G中回传技术方案3.3.1 5G中回传承载需求5G中回传承载网络方案的核心功能要满足多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、4G/5G混合承载以及低成本高速组网等承载需求,支持L0~L3层的综合传送能力,可通过L0层波长、L1层TDM通道、L2和L3层分组隧道来实现层次化网络切片:1)L2/L3层分组转发层技术:为5G提供灵活连接调度和统计复用功能,主要通过L2和L3的分组转发技术来实现,主要包括以太网、面向传送的多协议标签交换(MPLS-TP)和新兴的段路由(SR)等技术。
2)L1层TDM通道层技术:TDM通道技术不仅可以为5G三大类业务应用(eMBB、uRLLC和mMTC)提供支持硬管道隔离、OAM、保护和低时延的网络切片服务,并且为高品质的政企和金融等专线提供高安全和低时延服务能力。
3)L0层光层大带宽技术:5G和专线等大带宽业务需要5G承载网络具备L0的单通路高速光接口和多波长的光层传输、组网和调度能力。
为更好适应5G和专线等业务综合承载需求,我国运营商提出了多种5G承载技术方案,主要包括切片分组网络(SPN)、面向移动承载优化的OTN(M-OTN)、IP RAN增强+光层三种技术方案,其技术融合发展趋势和共性技术占比越来越高,在L2和L3层均需支持以太网、MPLS (-TP)等技术,在L0层均需要低成本高速灰光接口、WDM彩光接口和光波长组网调度等能力,差异主要体现在L1层是基于OIF的灵活以太网(FlexE)技术、IEEE802.3的以太网物理层还是ITU-T G.709规范的OTN技术,L1层TDM通道是基于切片以太网还是基于OTN的ODUflex,具体技术方案比较见表 5,更详细的技术分析见后续章节。