G承載需求及方案探討課件

5G承載需求及承載方案探討中國電信股份有限公司北京研究院張成良2022年12月10日5G承載需求及承載方案探討中國電信股份有限公司北京研究院5G發(fā)展時(shí)間表和愿景2014201520162018201920202017RANRel-14Rel-15Rel-16Rel-135GPhase15GPhase2PreviousTimelineGlobalLaunchAug.222017Non-StandaloneNRFullIMT-2020NRStandaloneNRAcceleratingDecisionCPRICPRI7.025GeCPRIV1.0到2020年，第五代移動(dòng)通信（5G）啟動(dòng)商用服務(wù)，高速、移動(dòng)、安全、泛在的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施基本建成。……我國成為5G標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的全球引領(lǐng)者之一……——《2017-2020年5G發(fā)展規(guī)劃》（工信部、發(fā)改委）25G發(fā)展時(shí)間表和愿景201420152016201820195G的重大戰(zhàn)略意義《中國制造2025》指出應(yīng)全面突破第五代移動(dòng)通信（5G）技術(shù)，推動(dòng)核心信息通信設(shè)備體系化發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用?！丁笆濉币?guī)劃綱要》提出，要積極推進(jìn)5G發(fā)展，2020年啟動(dòng)5G商用?！秶倚畔⒒l(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出了到2020年5G技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)取得突破性進(jìn)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。863計(jì)劃和重大專項(xiàng)三相繼啟動(dòng)5G研發(fā)項(xiàng)目，積極支持技術(shù)創(chuàng)新。2016年1月啟動(dòng)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，由IMT-2020(5G)推進(jìn)組負(fù)責(zé)組織實(shí)施。啟動(dòng)5GPPP、METIS等重大項(xiàng)目,研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過42億歐元。2016年9月歐盟委員會(huì)發(fā)布5G行動(dòng)計(jì)劃，將于2016年底確定5G首發(fā)頻譜，2017年底規(guī)劃全部5G頻譜，2018年啟動(dòng)5G預(yù)商用試驗(yàn)，2020年底推動(dòng)5G全面商用。2015年，NTTDoCoMo牽頭與部分主流設(shè)備廠商共同開展5G技術(shù)測(cè)試。2017年，5GMF將牽頭啟動(dòng)日本的5G技術(shù)試驗(yàn)。發(fā)布5G國家戰(zhàn)略，擬投入1.6萬億韓元（約合14.3億美元）。計(jì)劃2018年初平昌冬奧會(huì)期間由韓國電信(KT)開展5G預(yù)商用試驗(yàn)。率先明確10.85GHz的5G高頻資源，成為全球首個(gè)正式規(guī)劃5G頻譜的國家。發(fā)布4億美元“先進(jìn)無線通信研究計(jì)劃”,計(jì)劃2017年啟動(dòng)5G試驗(yàn),將建設(shè)四個(gè)城市級(jí)測(cè)試平臺(tái)。35G的重大戰(zhàn)略意義《中國制造2025》指出應(yīng)全面突破第五代移5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展總體視圖跨領(lǐng)域協(xié)同新型空口無線融合網(wǎng)絡(luò)新型承載智能網(wǎng)絡(luò)智慧化運(yùn)營提升頻譜效率，降低空口傳輸時(shí)延關(guān)注點(diǎn)：大規(guī)模天線、新型幀結(jié)構(gòu)4G,5G和WLAN融合組網(wǎng)關(guān)注點(diǎn)：獨(dú)立和非獨(dú)立組網(wǎng)提升無線、核心網(wǎng)以及傳輸網(wǎng)的協(xié)同效率，滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和運(yùn)維需求低成本25G光模塊、低時(shí)延OTN、高精度同步傳輸、新型轉(zhuǎn)發(fā)和控制技術(shù)，等提升業(yè)務(wù)的用戶感知關(guān)注點(diǎn)：MEC提升新業(yè)務(wù)的運(yùn)營和部署效率關(guān)注點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)切片45G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展總體視圖跨領(lǐng)域協(xié)同新型空口無線融合網(wǎng)絡(luò)新型承載智5GRAN架構(gòu)的變化：前傳、中傳和回傳5G

RAN網(wǎng)絡(luò)將從4G/LTE

的BBU、RRU兩級(jí)結(jié)構(gòu)，演進(jìn)到CU、DU和AAU三級(jí)結(jié)構(gòu)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和部署條件的不同5GRAN三級(jí)架構(gòu)實(shí)際部署形態(tài)多樣化，存在多種場(chǎng)景CU/DUDUCUDU/CUDUCU1234傳統(tǒng)基站部署DU分布部署，CU集中部署DU/CU合一，集中部署CU云化獨(dú)立部署5GRAN三層架構(gòu)部署形態(tài)多樣化55GRAN架構(gòu)的變化：前傳、中傳和回傳5GRAN網(wǎng)絡(luò)將從5G核心網(wǎng)架構(gòu)的變化：核心網(wǎng)云化，回傳納入DCI核心網(wǎng)將形成兩層云互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：（1）NewCore云互聯(lián)；（2）及NewCore與MEC間云互聯(lián)；（3）MEC之間邊緣云互聯(lián)。固移融合，包括5G移動(dòng)寬帶、固定寬帶在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)將在云上逐漸融合，業(yè)務(wù)融合驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合和云網(wǎng)協(xié)同。65G核心網(wǎng)架構(gòu)的變化：核心網(wǎng)云化，回傳納入DCI核心網(wǎng)將形成5G承載的七大需求mMTC(大量的機(jī)器通信)uRLLC(超可靠低時(shí)延通信)（高速率）eMBB3D視頻,超高清視頻云游戲、云辦公虛擬現(xiàn)實(shí)工業(yè)自動(dòng)化關(guān)鍵任務(wù)自動(dòng)駕駛智慧家庭智慧城市大帶寬：前傳eCPRI25G，單基站（低頻3Cell）業(yè)務(wù)帶寬3~5G，中回傳帶寬超100G超低時(shí)延：eMBB業(yè)務(wù)4ms；uRLLC業(yè)務(wù)0.5ms；uRLLC業(yè)務(wù)前傳時(shí)延要求20-30us高可靠：部分uRLLC業(yè)務(wù)要求99.999%可用性高精度同步：協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求達(dá)到100ns量級(jí)靈活性：海量設(shè)備連接的靈活管理、eX2橫向流量、核心網(wǎng)云化部署和動(dòng)態(tài)遷移網(wǎng)絡(luò)切片：eMBB、uRLLC、mMTC等不同類型業(yè)務(wù)隔離，不同租戶網(wǎng)絡(luò)隔離智能協(xié)同：RAN、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)智能協(xié)同，滿足高效運(yùn)維和業(yè)務(wù)快速發(fā)放需求智慧樓宇75G承載的七大需求mMTCuRLLC（高速率）eMBB3D5G承載的需求：大帶寬基站場(chǎng)景前傳帶寬中傳&回傳帶寬(峰值/均值)5G

低頻基站：Sub6G/100MHz3cells、64T64RSE峰值50bit/hz，均值10bit/hz3*25Gbps5Gbps/3Gbps5G高頻基站：Above6G/800MHz3cells、2T2RSE峰值25bit/hz，均值4bit/hz3*25Gbps20Gbps/9.6Gbps根據(jù)NGMN帶寬規(guī)劃原則：峰值取值為單Cell峰值均值取值Cell數(shù)量*單Cell均值；eCPRI接口帶寬：25GE【多數(shù)廠商的選擇】對(duì)比4GLTE基站：峰值900Mbps，均值150Mbps85G承載的需求：大帶寬基站場(chǎng)景前傳帶寬中傳&回傳帶寬5G低5G承載的需求：低時(shí)延時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)來源UE-CU（eMBB）4ms3GPPTR38.913UE-CU（uRLLC）0.5ms3GPPTR38.913eV2X（enhancedVehicletoEverything）3-10ms3GPPTR22.891前傳時(shí)延（AAU-DU）100~150us綜合，URLLC可能更低典型低時(shí)延業(yè)務(wù)（來源：綜合）：VR/AR：網(wǎng)絡(luò)RTT時(shí)延<7ms，防眩暈門限20ms-傳感器反應(yīng)時(shí)間1ms-屏幕響應(yīng)時(shí)間2ms-120fps刷新時(shí)間8ms-業(yè)務(wù)處理時(shí)間2ms自動(dòng)駕駛

：網(wǎng)絡(luò)RTT時(shí)延5ms，分配到UE-CU為1ms，單向500us；1ms對(duì)應(yīng)120km時(shí)速汽車移動(dòng)3.33cm智能制造：網(wǎng)絡(luò)單向時(shí)延1ms（核心網(wǎng)到UE），端到端20ms–傳感器處理時(shí)間5ms–機(jī)械手處理時(shí)間5ms–網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)處理時(shí)間8ms=2ms，上下行各1ms95G承載的需求：低時(shí)延時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)來源UE-CU（e5G承載的需求：大帶寬（續(xù)）核心網(wǎng)基站匯聚接入核心接入設(shè)備容量匯聚設(shè)備容量核心設(shè)備容量接入基站帶寬：峰值5Gbps/均值3Gbps接入環(huán)配置：假設(shè)一個(gè)接入環(huán)接8個(gè)基站，按7個(gè)基站均值、1個(gè)基站峰值規(guī)劃7*3Gbps+5Gbps=26Gbps接入設(shè)備要求：上行：2個(gè)50GE接口，能擴(kuò)展到100GE下行：多個(gè)10GE接入?yún)R聚環(huán)配置：1個(gè)匯聚環(huán)帶6個(gè)匯聚設(shè)備

；一對(duì)匯聚設(shè)備接6個(gè)接入環(huán)，帶寬收斂比為6:1匯聚環(huán)上行帶寬：6*6*26Gbps/6=156Gbps匯聚設(shè)備要求:下行接口：6*50GE或6*100GE上行接口：2*200GE/400GE核心設(shè)備配置：假設(shè)四臺(tái)核心設(shè)備，共有12000個(gè)基站，折合42個(gè)匯聚環(huán)假設(shè)業(yè)務(wù)全部進(jìn)核心網(wǎng)核心出口總帶寬：(12000/8)*26Gbps/6=6.5Tbps核心設(shè)備要求：下行端口：42*200GE/400GE上行端口：9*400GE25Gvs.50G100Gvs.200G105G承載的需求：大帶寬（續(xù)）核心網(wǎng)基站匯聚接入核心接入設(shè)備容5G承載的需求：高精度同步5G同步業(yè)務(wù)需求包括5GTDD基本業(yè)務(wù)同步需求和協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求兩部分：5GTDD基本業(yè)務(wù)同步需求預(yù)計(jì)與4GTDD基本業(yè)務(wù)相當(dāng)：1.5us（低頻），500ns（高頻）同步精度主要取決于協(xié)同業(yè)務(wù)需求，5G的空口幀長度1ms比4G空口幀10ms小10倍，預(yù)計(jì)同步精度指標(biāo)也會(huì)縮小，具體指標(biāo)待研究5G承載須支持時(shí)鐘隨業(yè)務(wù)一跳直達(dá)，減少中間節(jié)點(diǎn)處理，單節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘滿足ns級(jí)精度(IEEE1588v2.1)場(chǎng)景業(yè)務(wù)時(shí)間同步要求（tbd）影響5G低頻(sub-6G)5G基本業(yè)務(wù)≤±1.5us影響基本業(yè)務(wù)可用性5G高頻(above-6G)5G基本業(yè)務(wù)≤±500ns影響基本業(yè)務(wù)可用性5G低頻(sub-6G)協(xié)同業(yè)務(wù)(CoMP/SFN)ClassA+:＜+/-12.5nsClassA:＜+/-45nsClassB:＜+/-110ns增益下降或無增益115G承載的需求：高精度同步5G同步業(yè)務(wù)需求包括5GTDD基5G網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量增加、CU與DU分離部署、云化部署、eX2等，需要靈活、可擴(kuò)展路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。5G網(wǎng)絡(luò)，南北向流量為主，東西向流量有限；網(wǎng)絡(luò)中無需類似普通IP網(wǎng)絡(luò)，建立全mesh連接。5G網(wǎng)絡(luò)，帶寬、時(shí)延是核心競(jìng)爭(zhēng)力，光層提升核心性能，增強(qiáng)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能滿足靈活性需求?；韭酚赊D(zhuǎn)發(fā)與動(dòng)態(tài)路由協(xié)議：5G網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量增加，IP地址數(shù)量隨之增加，路由轉(zhuǎn)發(fā)是解決大量設(shè)備跨地域互聯(lián)最常用和成熟的方案。因此5G承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)支持基本IP路由轉(zhuǎn)發(fā)能力，具備常用路由協(xié)議OSPF/ISIS。動(dòng)態(tài)路由與路由信息交換：CU/核心網(wǎng)云化，涉及動(dòng)態(tài)遷移、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，eX2涉及東西向流量，承載網(wǎng)需要支持動(dòng)態(tài)路由和路由信息交換協(xié)議BGP。保護(hù)與運(yùn)維：基本保護(hù)協(xié)議FRR、基本運(yùn)維功能PING/IPFPM等。DUMEC/MCENewCoreMEC/MCEDUDUCUCUeX2<4msXnXnXnMEC/MCE<4mseX2CU+DUCU+DUS1S1NewCore11122335G承載的需求：靈活路由125G網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量增加、CU與DU分離部署、云化部署、eX25G承載的需求：網(wǎng)絡(luò)切片三大類不同業(yè)務(wù)的切片不同租戶網(wǎng)絡(luò)的切片波長、ODUflex硬切片硬切片或者L2/L3軟切片135G承載的需求：網(wǎng)絡(luò)切片三大類不同業(yè)務(wù)的切片波長、ODUfl5G承載網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)14綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(CO)AAU未來：DCICU+DU前傳（AAU-DU）DU宏站AAUAAUAAUAAUAAUAAU+DU前傳：N*25GCUCUDU25G/50G/100G/200GOTNNewCoreNewCoreMECMEC200G/400GOTN/ROADM100G/200GOTN/ROADM中傳（DU-CU）回傳（CU-MEC/NewCore）DU中傳回傳前傳：光纖直驅(qū)為主：CPRI、eCPRI有源/無源WDM承載：eCPRICWDM：點(diǎn)到點(diǎn)，25GNRZ/50GPAM4DWDM：點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)網(wǎng)，光層波長直達(dá)超低時(shí)延OTN技術(shù)：?jiǎn)喂?jié)點(diǎn)1us量級(jí)中傳：DWDM/OTN：環(huán)網(wǎng)為主城區(qū)：光層波長直達(dá)（ROADM調(diào)度）郊區(qū)：中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，帶寬收斂（分組處理）CU所在承載設(shè)備須支持路由轉(zhuǎn)發(fā)功能超高精度時(shí)間同步技術(shù)：IEEE1588V2.1回傳：DWDM/OTN/ROADM：環(huán)網(wǎng)、Mesh光層波長直達(dá)（ROADM調(diào)度）支持路由轉(zhuǎn)發(fā)功能：轉(zhuǎn)發(fā)、動(dòng)態(tài)路由、VPN未來回傳網(wǎng)絡(luò)與城域DCI網(wǎng)絡(luò)逐漸融合新型轉(zhuǎn)發(fā)及控制技術(shù)：SR、EVPN145G承載網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)14綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(CO)AAU未來5G前傳的挑戰(zhàn)：光纖資源綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（CO）1頻點(diǎn)3對(duì)光纖BBUPTN2頻點(diǎn)6對(duì)光纖1頻點(diǎn)3對(duì)光纖2頻點(diǎn)6對(duì)光纖宏基站示意圖基站A基站B基站C光交箱1光交箱2光交箱3光交箱46芯光纖18芯光纖24芯光纖6芯光纖基站D5G初期（低頻組網(wǎng)）：?jiǎn)蝹€(gè)基站：3個(gè)Cell，6根光纖（單纖單向）/3根光纖（但纖雙向）3G/4G/5G共站：所需光纖資源累加5G成熟期（高頻組網(wǎng)或低頻增點(diǎn)）：增加更多的光纖資源解決方案：WDM155G前傳的挑戰(zhàn)：光纖資源綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（CO）1頻點(diǎn)3對(duì)光纖5G前傳承載方案OAD5GDUAAUAAUAAUOAD無源WDMOTNAAURRU25G/50G/100G/200Gn*10GCPRIn*25GCPRI/eCPRI5GDUOTNAAUAAURRURRU4GBBU有源WDM/OTN有源WDM/OTN方案的優(yōu)勢(shì)：組網(wǎng)靈活：星型、鏈型、環(huán)型組網(wǎng)。大帶寬傳送：?jiǎn)瓮ǖ?0G/25G/50G/100G/200G。多制式前傳：同時(shí)支持CPRI、eCPRI，兼容4G和5G。完善的OAM：LOS/LOF/BDI/BEI/AIS/FEC/PT/TTI/DM…高精度同步：ns級(jí)別同步精度。多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載：移動(dòng)寬帶、固網(wǎng)寬帶、高價(jià)值專線等。無損傳輸：業(yè)務(wù)透?jìng)鳎补艿栏綦x。安全可靠：光層保護(hù)或電層保護(hù)。有源WDM/OTN方案的優(yōu)勢(shì)：節(jié)約光纖：?jiǎn)卫w雙向或雙纖雙向，40波/80波。節(jié)約成本：減少光模塊數(shù)量。維護(hù)簡(jiǎn)單：無源OAD免維護(hù)。有源WDM/OTN方案的挑戰(zhàn)：彩光模塊：封裝和功耗做到白光模塊水平。設(shè)備管理：無線設(shè)備管理彩光模塊。建議：采用時(shí)延優(yōu)化的OTN封裝，繼承OTN維護(hù)手段。共同的挑戰(zhàn)：降低時(shí)延！165G前傳承載方案OAD5GDUAAUAAUAAUOAD無源低成本大帶寬傳輸技術(shù)f(Hz)DMT:DiscreteMulti-TonePAM4:4-levelPulseAmplitudeModulation短距非相干超頻傳輸技術(shù)：利用低速率光器件實(shí)現(xiàn)高速率傳輸中長距相干傳輸技術(shù)：可插拔、低成本、低功耗硅光調(diào)制器CFP/CFP2-DCO光模塊17低成本大帶寬傳輸技術(shù)f(Hz)DMT:DiscreteM超低時(shí)延OTN技術(shù)18185G時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)終端-CU（eMBB）4ms終端-CU（uRLLC）0.5mseV2X3~10ms前傳時(shí)延（AAU-DU）100usOTN將是5G前傳承載的主流技術(shù)方案，滿足URLLC業(yè)務(wù)需要對(duì)OTN設(shè)備時(shí)延性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化OTN時(shí)延優(yōu)化措施包括：針對(duì)5G前傳場(chǎng)景，旁路芯片內(nèi)不必要的功能模塊和FIFO緩存，并對(duì)FIFO緩存的深度和資源調(diào)度進(jìn)行了優(yōu)化優(yōu)化OTN成幀結(jié)構(gòu)和映射封裝方式（OTNlite）采用更大的支路時(shí)隙（TS），如5Gbit/s、25Gbit/s等目標(biāo)：?jiǎn)喂?jié)點(diǎn)時(shí)延1us量級(jí)18超低時(shí)延OTN技術(shù)18185G時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)終端-CU超低時(shí)延OTN技術(shù)實(shí)測(cè)結(jié)果現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備10GE平均時(shí)延約29

us超低時(shí)延樣機(jī)25GE平均時(shí)延4.7usCPRI7平均時(shí)延

6.5us中國電信-Microsemi超低時(shí)延OTN聯(lián)合創(chuàng)新19超低時(shí)延OTN技術(shù)實(shí)測(cè)結(jié)果現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備10GE平均時(shí)延約29小結(jié)5G的意義不僅僅是下一代無線通信技術(shù)，而是信息通信領(lǐng)域的一場(chǎng)革命5G承載網(wǎng)是5G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一OTN/WDM是5G承載非常具有可行性的方案大帶寬：OTN/WDM提供最低成本、最高的傳輸帶寬超低時(shí)延：光層直達(dá)提供ns級(jí)時(shí)延，現(xiàn)有OTN技術(shù)提供10us級(jí)單點(diǎn)時(shí)延，超低時(shí)延OTN支持1us級(jí)單點(diǎn)時(shí)延高可靠：OTN/WDM提供多層次的保護(hù)和恢復(fù)功能高精度同步：OTN天然支持時(shí)鐘同步；時(shí)間同步支持IEEE1588協(xié)議及其演進(jìn)，單向雙向傳輸消除時(shí)延差靈活性：ROADM光層調(diào)度、ODUflex靈活切片、FlexO靈活接口、增強(qiáng)分組和路由轉(zhuǎn)發(fā)功能智能化：支持SDN快速業(yè)務(wù)發(fā)放和跨專業(yè)協(xié)同5G不是全部，OTN/WDM綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)將為5G、固定寬帶、云和政企專線等業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的綜合承載服務(wù)2020小結(jié)5G的意義不僅僅是下一代無線通信技術(shù)，而是信息通信領(lǐng)域的5G承載需求及承載方案探討中國電信股份有限公司北京研究院張成良2022年12月10日5G承載需求及承載方案探討中國電信股份有限公司北京研究院5G發(fā)展時(shí)間表和愿景2014201520162018201920202017RANRel-14Rel-15Rel-16Rel-135GPhase15GPhase2PreviousTimelineGlobalLaunchAug.222017Non-StandaloneNRFullIMT-2020NRStandaloneNRAcceleratingDecisionCPRICPRI7.025GeCPRIV1.0到2020年，第五代移動(dòng)通信（5G）啟動(dòng)商用服務(wù)，高速、移動(dòng)、安全、泛在的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施基本建成。……我國成為5G標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的全球引領(lǐng)者之一……——《2017-2020年5G發(fā)展規(guī)劃》（工信部、發(fā)改委）225G發(fā)展時(shí)間表和愿景201420152016201820195G的重大戰(zhàn)略意義《中國制造2025》指出應(yīng)全面突破第五代移動(dòng)通信（5G）技術(shù)，推動(dòng)核心信息通信設(shè)備體系化發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用?！丁笆濉币?guī)劃綱要》提出，要積極推進(jìn)5G發(fā)展，2020年啟動(dòng)5G商用。《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出了到2020年5G技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)取得突破性進(jìn)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。863計(jì)劃和重大專項(xiàng)三相繼啟動(dòng)5G研發(fā)項(xiàng)目，積極支持技術(shù)創(chuàng)新。2016年1月啟動(dòng)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，由IMT-2020(5G)推進(jìn)組負(fù)責(zé)組織實(shí)施。啟動(dòng)5GPPP、METIS等重大項(xiàng)目,研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過42億歐元。2016年9月歐盟委員會(huì)發(fā)布5G行動(dòng)計(jì)劃，將于2016年底確定5G首發(fā)頻譜，2017年底規(guī)劃全部5G頻譜，2018年啟動(dòng)5G預(yù)商用試驗(yàn)，2020年底推動(dòng)5G全面商用。2015年，NTTDoCoMo牽頭與部分主流設(shè)備廠商共同開展5G技術(shù)測(cè)試。2017年，5GMF將牽頭啟動(dòng)日本的5G技術(shù)試驗(yàn)。發(fā)布5G國家戰(zhàn)略，擬投入1.6萬億韓元（約合14.3億美元）。計(jì)劃2018年初平昌冬奧會(huì)期間由韓國電信(KT)開展5G預(yù)商用試驗(yàn)。率先明確10.85GHz的5G高頻資源，成為全球首個(gè)正式規(guī)劃5G頻譜的國家。發(fā)布4億美元“先進(jìn)無線通信研究計(jì)劃”,計(jì)劃2017年啟動(dòng)5G試驗(yàn),將建設(shè)四個(gè)城市級(jí)測(cè)試平臺(tái)。235G的重大戰(zhàn)略意義《中國制造2025》指出應(yīng)全面突破第五代移5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展總體視圖跨領(lǐng)域協(xié)同新型空口無線融合網(wǎng)絡(luò)新型承載智能網(wǎng)絡(luò)智慧化運(yùn)營提升頻譜效率，降低空口傳輸時(shí)延關(guān)注點(diǎn)：大規(guī)模天線、新型幀結(jié)構(gòu)4G,5G和WLAN融合組網(wǎng)關(guān)注點(diǎn)：獨(dú)立和非獨(dú)立組網(wǎng)提升無線、核心網(wǎng)以及傳輸網(wǎng)的協(xié)同效率，滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和運(yùn)維需求低成本25G光模塊、低時(shí)延OTN、高精度同步傳輸、新型轉(zhuǎn)發(fā)和控制技術(shù)，等提升業(yè)務(wù)的用戶感知關(guān)注點(diǎn)：MEC提升新業(yè)務(wù)的運(yùn)營和部署效率關(guān)注點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)切片245G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展總體視圖跨領(lǐng)域協(xié)同新型空口無線融合網(wǎng)絡(luò)新型承載智5GRAN架構(gòu)的變化：前傳、中傳和回傳5G

RAN網(wǎng)絡(luò)將從4G/LTE

的BBU、RRU兩級(jí)結(jié)構(gòu)，演進(jìn)到CU、DU和AAU三級(jí)結(jié)構(gòu)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和部署條件的不同5GRAN三級(jí)架構(gòu)實(shí)際部署形態(tài)多樣化，存在多種場(chǎng)景CU/DUDUCUDU/CUDUCU1234傳統(tǒng)基站部署DU分布部署，CU集中部署DU/CU合一，集中部署CU云化獨(dú)立部署5GRAN三層架構(gòu)部署形態(tài)多樣化255GRAN架構(gòu)的變化：前傳、中傳和回傳5GRAN網(wǎng)絡(luò)將從5G核心網(wǎng)架構(gòu)的變化：核心網(wǎng)云化，回傳納入DCI核心網(wǎng)將形成兩層云互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：（1）NewCore云互聯(lián)；（2）及NewCore與MEC間云互聯(lián)；（3）MEC之間邊緣云互聯(lián)。固移融合，包括5G移動(dòng)寬帶、固定寬帶在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)將在云上逐漸融合，業(yè)務(wù)融合驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合和云網(wǎng)協(xié)同。265G核心網(wǎng)架構(gòu)的變化：核心網(wǎng)云化，回傳納入DCI核心網(wǎng)將形成5G承載的七大需求mMTC(大量的機(jī)器通信)uRLLC(超可靠低時(shí)延通信)（高速率）eMBB3D視頻,超高清視頻云游戲、云辦公虛擬現(xiàn)實(shí)工業(yè)自動(dòng)化關(guān)鍵任務(wù)自動(dòng)駕駛智慧家庭智慧城市大帶寬：前傳eCPRI25G，單基站（低頻3Cell）業(yè)務(wù)帶寬3~5G，中回傳帶寬超100G超低時(shí)延：eMBB業(yè)務(wù)4ms；uRLLC業(yè)務(wù)0.5ms；uRLLC業(yè)務(wù)前傳時(shí)延要求20-30us高可靠：部分uRLLC業(yè)務(wù)要求99.999%可用性高精度同步：協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求達(dá)到100ns量級(jí)靈活性：海量設(shè)備連接的靈活管理、eX2橫向流量、核心網(wǎng)云化部署和動(dòng)態(tài)遷移網(wǎng)絡(luò)切片：eMBB、uRLLC、mMTC等不同類型業(yè)務(wù)隔離，不同租戶網(wǎng)絡(luò)隔離智能協(xié)同：RAN、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)智能協(xié)同，滿足高效運(yùn)維和業(yè)務(wù)快速發(fā)放需求智慧樓宇275G承載的七大需求mMTCuRLLC（高速率）eMBB3D5G承載的需求：大帶寬基站場(chǎng)景前傳帶寬中傳&回傳帶寬(峰值/均值)5G

低頻基站：Sub6G/100MHz3cells、64T64RSE峰值50bit/hz，均值10bit/hz3*25Gbps5Gbps/3Gbps5G高頻基站：Above6G/800MHz3cells、2T2RSE峰值25bit/hz，均值4bit/hz3*25Gbps20Gbps/9.6Gbps根據(jù)NGMN帶寬規(guī)劃原則：峰值取值為單Cell峰值均值取值Cell數(shù)量*單Cell均值；eCPRI接口帶寬：25GE【多數(shù)廠商的選擇】對(duì)比4GLTE基站：峰值900Mbps，均值150Mbps285G承載的需求：大帶寬基站場(chǎng)景前傳帶寬中傳&回傳帶寬5G低5G承載的需求：低時(shí)延時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)來源UE-CU（eMBB）4ms3GPPTR38.913UE-CU（uRLLC）0.5ms3GPPTR38.913eV2X（enhancedVehicletoEverything）3-10ms3GPPTR22.891前傳時(shí)延（AAU-DU）100~150us綜合，URLLC可能更低典型低時(shí)延業(yè)務(wù)（來源：綜合）：VR/AR：網(wǎng)絡(luò)RTT時(shí)延<7ms，防眩暈門限20ms-傳感器反應(yīng)時(shí)間1ms-屏幕響應(yīng)時(shí)間2ms-120fps刷新時(shí)間8ms-業(yè)務(wù)處理時(shí)間2ms自動(dòng)駕駛

：網(wǎng)絡(luò)RTT時(shí)延5ms，分配到UE-CU為1ms，單向500us；1ms對(duì)應(yīng)120km時(shí)速汽車移動(dòng)3.33cm智能制造：網(wǎng)絡(luò)單向時(shí)延1ms（核心網(wǎng)到UE），端到端20ms–傳感器處理時(shí)間5ms–機(jī)械手處理時(shí)間5ms–網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)處理時(shí)間8ms=2ms，上下行各1ms295G承載的需求：低時(shí)延時(shí)延指標(biāo)類型時(shí)延指標(biāo)來源UE-CU（e5G承載的需求：大帶寬（續(xù)）核心網(wǎng)基站匯聚接入核心接入設(shè)備容量匯聚設(shè)備容量核心設(shè)備容量接入基站帶寬：峰值5Gbps/均值3Gbps接入環(huán)配置：假設(shè)一個(gè)接入環(huán)接8個(gè)基站，按7個(gè)基站均值、1個(gè)基站峰值規(guī)劃7*3Gbps+5Gbps=26Gbps接入設(shè)備要求：上行：2個(gè)50GE接口，能擴(kuò)展到100GE下行：多個(gè)10GE接入?yún)R聚環(huán)配置：1個(gè)匯聚環(huán)帶6個(gè)匯聚設(shè)備

；一對(duì)匯聚設(shè)備接6個(gè)接入環(huán)，帶寬收斂比為6:1匯聚環(huán)上行帶寬：6*6*26Gbps/6=156Gbps匯聚設(shè)備要求:下行接口：6*50GE或6*100GE上行接口：2*200GE/400GE核心設(shè)備配置：假設(shè)四臺(tái)核心設(shè)備，共有12000個(gè)基站，折合42個(gè)匯聚環(huán)假設(shè)業(yè)務(wù)全部進(jìn)核心網(wǎng)核心出口總帶寬：(12000/8)*26Gbps/6=6.5Tbps核心設(shè)備要求：下行端口：42*200GE/400GE上行端口：9*400GE25Gvs.50G100Gvs.200G305G承載的需求：大帶寬（續(xù)）核心網(wǎng)基站匯聚接入核心接入設(shè)備容5G承載的需求：高精度同步5G同步業(yè)務(wù)需求包括5GTDD基本業(yè)務(wù)同步需求和協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求兩部分：5GTDD基本業(yè)務(wù)同步需求預(yù)計(jì)與4GTDD基本業(yè)務(wù)相當(dāng)：1.5us（低頻），500ns（高頻）同步精度主要取決于協(xié)同業(yè)務(wù)需求，5G的空口幀長度1ms比4G空口幀10ms小10倍，預(yù)計(jì)同步精度指標(biāo)也會(huì)縮小，具體指標(biāo)待研究5G承載須支持時(shí)鐘隨業(yè)務(wù)一跳直達(dá)，減少中間節(jié)點(diǎn)處理，單節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘滿足ns級(jí)精度(IEEE1588v2.1)場(chǎng)景業(yè)務(wù)時(shí)間同步要求（tbd）影響5G低頻(sub-6G)5G基本業(yè)務(wù)≤±1.5us影響基本業(yè)務(wù)可用性5G高頻(above-6G)5G基本業(yè)務(wù)≤±500ns影響基本業(yè)務(wù)可用性5G低頻(sub-6G)協(xié)同業(yè)務(wù)(CoMP/SFN)ClassA+:＜+/-12.5nsClassA:＜+/-45nsClassB:＜+/-110ns增益下降或無增益315G承載的需求：高精度同步5G同步業(yè)務(wù)需求包括5GTDD基5G網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量增加、CU與DU分離部署、云化部署、eX2等，需要靈活、可擴(kuò)展路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。5G網(wǎng)絡(luò)，南北向流量為主，東西向流量有限；網(wǎng)絡(luò)中無需類似普通IP網(wǎng)絡(luò)，建立全mesh連接。5G網(wǎng)絡(luò)，帶寬、時(shí)延是核心競(jìng)爭(zhēng)力，光層提升核心性能，增強(qiáng)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能滿足靈活性需求。基本路由轉(zhuǎn)發(fā)與動(dòng)態(tài)路由協(xié)議：5G網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量增加，IP地址數(shù)量隨之增加，路由轉(zhuǎn)發(fā)是解決大量設(shè)備跨地域互聯(lián)最常用和成熟的方案。因此5G承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)支持基本IP路由轉(zhuǎn)發(fā)能力，具備常用路由協(xié)議OSPF/ISIS。動(dòng)態(tài)路由與路由信息交換：CU/核心網(wǎng)云化，涉及動(dòng)態(tài)遷移、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，eX2涉及東西向流量，承載網(wǎng)需要支持動(dòng)態(tài)路由和路由信息交換協(xié)議BGP。保護(hù)與運(yùn)維：基本保護(hù)協(xié)議FRR、基本運(yùn)維功能PING/IPFPM等。DUMEC/MCENewCoreMEC/MCEDUDUCUCUeX2<4msXnXnXnMEC/MCE<4mseX2CU+DUCU+DUS1S1NewCore11122335G承載的需求：靈活路由325G網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量增加、CU與DU分離部署、云化部署、eX25G承載的需求：網(wǎng)絡(luò)切片三大類不同業(yè)務(wù)的切片不同租戶網(wǎng)絡(luò)的切片波長、ODUflex硬切片硬切片或者L2/L3軟切片335G承載的需求：網(wǎng)絡(luò)切片三大類不同業(yè)務(wù)的切片波長、ODUfl5G承載網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)34綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(CO)AAU未來：DCICU+DU前傳（AAU-DU）DU宏站AAUAAUAAUAAUAAUAAU+DU前傳：N*25GCUCUDU25G/50G/100G/200GOTNNewCoreNewCoreMECMEC200G/400GOTN/ROADM100G/200GOTN/ROADM中傳（DU-CU）回傳（CU-MEC/NewCore）DU中傳回傳前傳：光纖直驅(qū)為主：CPRI、eCPRI有源/無源WDM承載：eCPRICWDM：點(diǎn)到點(diǎn)，25GNRZ/50GPAM4DWDM：點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)網(wǎng)，光層波長直達(dá)超低時(shí)延OTN技術(shù)：?jiǎn)喂?jié)點(diǎn)1us量級(jí)中傳：DWDM/OTN：環(huán)網(wǎng)為主城區(qū)：光層波長直達(dá)（ROADM調(diào)度）郊區(qū)：中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，帶寬收斂（分組處理）CU所在承載設(shè)備須支持路由轉(zhuǎn)發(fā)功能超高精度時(shí)間同步技術(shù)：IEEE1588V2.1回傳：DWDM/OTN/ROADM：環(huán)網(wǎng)、Mesh光層波長直達(dá)（ROADM調(diào)度）支持路由轉(zhuǎn)發(fā)功能：轉(zhuǎn)發(fā)、動(dòng)態(tài)路由、VPN未來回傳網(wǎng)絡(luò)與城域DCI網(wǎng)絡(luò)逐漸融合新型轉(zhuǎn)發(fā)及控制技術(shù)：SR、EVPN345G承載網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)14綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(CO)AAU未來5G前傳的挑戰(zhàn)：光纖資源綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（CO）1頻點(diǎn)3對(duì)光纖BBUPTN2頻點(diǎn)6對(duì)光纖1頻點(diǎn)3對(duì)光纖2頻點(diǎn)6對(duì)光纖宏基站示意圖基站A基站B基站C光交箱1光交箱2光交箱3光交箱46芯光纖18芯光纖24芯光纖6芯光纖基站D5G初期（低頻組網(wǎng)）：?jiǎn)蝹€(gè)基站：3個(gè)Cell，6根光纖（單纖單向）/3根光纖（但纖雙向）3G/4G/5G共站：所需光纖資源累加5G成熟期（高頻組網(wǎng)或低頻增點(diǎn)）：增加更多的光纖資源解決方案：WDM355G前傳的挑戰(zhàn)：光纖資源綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（CO）1頻點(diǎn)3對(duì)光纖5G前傳承載方案OAD5GDUAAUAAUAAUOAD無源WDMOTNAAURRU25G/50G/100G/200Gn*10GCPRIn*25GCPRI/eCPRI5GDUOTNAAUAAURRURRU4GBBU有源WDM/OTN有源WDM/OTN方案的優(yōu)勢(shì)：組網(wǎng)靈活：星型、鏈型、環(huán)型組網(wǎng)。大帶寬傳送：?jiǎn)瓮ǖ?0G/25G/50G/100G/2