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《5G承载网络架构和技术方案》白皮书发布

9月28日,IMT-2020(5G)推进组在中国国际通信展的第三届5G创新发展高峰论坛上正式发布《5G承载网络架构和技术方案》白皮书,整体阐述了5G承载网络总体架构、5G承载转发面架构和技术方案、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等内容,以加速推动承载网络架构完善,促进技术方案融合发展,加快产业化进程,全力支撑和迎接5G商用到来。

该白皮书基于5G承载需求,结合我国运营商5G网络规划方案、现有承载网络特性等,总结提出了集成转发面、协同管控和5G同步网的5G承载网络总体架构,并通过转发面和管控面协同提供5G网络切片服务能力。

5G承载转发面分为省干和城域两个层面,其中城域包括接入、汇聚和核心三层。城域接入层主要为前传接口、中传接口以及部分回传接口提供网络连接,通常采用环网或星型结构;城域汇聚、核心层和省干层面不仅要为回传接口提供网络连接,还要为部分核心网元之间接口提供网络连接,通常采用环网与双上联组网两种结构。5G前传有光纤直驱、无源WDM、有源WDM/OTN和切片分组网络(SPN)等多种方案,综合考虑光纤资源、网络成本、运维管理等因素按需选择合适技术方案。5G中回传可选技术方案包括切片分组网络(SPN)、面向移动承载优化的OTN(M-OTN)、IP RAN功能增强+光层三种,其技术融合发展趋势和共性技术占比越来越高,最终能否规模化推广应用主要依赖于市场需求、产业链的健壮性和网络综合成本等。

5G网络端到端协同管控架构采用开放的SDN/NFV架构,上层编排器或运营支撑系统负责实现跨无线、承载和核心网的端到端业务编排和网络切片协同管控功能,承载网管控系统支持多层多域的统一管理、灵活控制和智能运维能力。承载网管控的关键技术包括L0~L3的多层网络管控、网络切片全生命周期管控、基于大数据和机器学习的智能化运维、开放统一的北向接口和采用多种协议组合的南向接口等。

5G同步网架构由源头、承载和接入构成。端到端同步性能指标分配包括5G基本业务(±1.5us)时间同步指标分配、,部分协同类业务(±300ns量级)的高精度时间同步指标分配等,其中同步源头、同步承载和同步接入等均涉及多种关键技术。

我国5G发展对光纤光缆、光模块器件等产业发展驱动明显。5G建设初期,接入层主干光缆面临纤芯压力,可采用WDM或纤芯扩容,后期接入配线光缆亦存在扩容需求。前传需25Gb/s和100Gb/s的工业级光模块,同时单纤双向(Bidi)技术具备竞争优势。中/回传可采用50Gb/s、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s的商业级光模块,预计80km以内距离PAM4将为主,但需改进研发高线性度光芯片;80km以上距离需低成本相干光模块,国内需加快25GBaud及以上速率核心光电子芯片的研发突破和规模量产能力,适应5G规模商用的低成本需求。

感谢5G承载工作组各成员单位为白皮书做出的贡献,希望我国产业各方继续加强合作,协同推进5G承载产业健康发展,为5G服务于社会提供更好连接。

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