5g承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書_第1頁
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5g承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書_第3頁
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文檔簡介

1、IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書目錄P1引言P25G承載網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)P45G承載轉(zhuǎn)發(fā)面架構(gòu)與技術(shù)方案P215G承載協(xié)同管控架構(gòu)和P255G同步網(wǎng)架構(gòu)和P29我國5G承載產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析P34總結(jié)和展望P35主要貢獻IMT-2020(5G)推進組于2013年2月由構(gòu)基于原IMT-Advanced推進組,成員工業(yè)和化部、發(fā)展和委員會、科學技術(shù)部聯(lián)合推動成立,組織架主要的運營商、商、高校和研究機構(gòu)。推進組是聚合產(chǎn)學研用力量、推動第五代移動通信技術(shù)研究和開展國際交流與合作的主要平臺。IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書2IMT-2020(5G

2、)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書 引言本高速組網(wǎng)”等六大組網(wǎng)需求,如何滿足和實現(xiàn)隨著3GPP 5G非(NSA)和(SA)這些承載需求。組網(wǎng)標準的正式凍結(jié),我國運營商同步啟動規(guī)劃受業(yè)務(wù)特性、運營商承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)選和設(shè)計5G試點和預方案,5G邁向的步擇、未來演進策略等多種因素影響,面向移動通伐逐步加快。相對4G網(wǎng)絡(luò),5G在業(yè)務(wù)特性、接信的承載網(wǎng)絡(luò)在3G/4G就采用了兩種差異化入網(wǎng)、網(wǎng)等多個方面將發(fā)生顯著變化,其中承載方案?!?G,承載先行”,隨著5G諸多新在業(yè)務(wù)特性方面,增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低時延通信(uRLLC)、大規(guī)模機器類通信(mMTC)等典型業(yè)務(wù)場景將分階段逐步引

3、特性的引入和5G試驗及預計劃的逐步推進,面向5G的承載架構(gòu)與多樣化的技術(shù)方案更是成為業(yè)界普遍關(guān)注的焦點。本白皮書基于5G承載需入;在無線接入網(wǎng)方面,將重塑網(wǎng)元功能、互聯(lián)求,結(jié)合運營商承載網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和主要特性等,歸接口及組網(wǎng)結(jié)構(gòu);在網(wǎng)方面將趨向采用納總結(jié)了5G承載網(wǎng)絡(luò)典型架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上深度分析了轉(zhuǎn)發(fā)面、協(xié)同管控、同步網(wǎng)的技術(shù)方案分布式部署架構(gòu),網(wǎng)信令網(wǎng)元將主要在省干和大區(qū)中心機房部署,數(shù)據(jù)面網(wǎng)元根據(jù)不同業(yè)與,提出了適合我國運營商的5G承載網(wǎng)務(wù)性能差異擬采用分層部署方案,隨著物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)及關(guān)鍵共性技術(shù),分析研判了我國5G承載產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展態(tài)勢,將為后續(xù)我國5G承載架構(gòu)及技術(shù)方案部署、國際國內(nèi)標

4、準推動、承載設(shè)(IOT)等垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展,5G將呈現(xiàn)大區(qū)部署趨勢。平面也5G新型特性變化為承載技術(shù)的新一輪快速發(fā)展提供了契機。根據(jù)IMT-2020(5G)推進組5G承載工作組2018年6月發(fā)布的5G承載需求分析白皮書, 5G對承載網(wǎng)絡(luò)主要帶來三大性能需求和六類組網(wǎng)功能需求,也即在關(guān)鍵性能方面,備研制及產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前業(yè)界應(yīng)在求同存異的基礎(chǔ)上,全面協(xié)同推動承載架構(gòu)與差異化技術(shù)方案的進程,全力支撐和迎接5G規(guī)模的到來?!案髱?、超低時延和高精度同步”等性能指標需求非常突出,在組網(wǎng)及功能方面,呈現(xiàn)出“多 層級承載網(wǎng)絡(luò)、靈活化連接調(diào)度、層次化網(wǎng)絡(luò)切片、智能化協(xié)同管控、4G/5G混合

5、承載以及低成1IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書 5G承載網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)5G承載網(wǎng)絡(luò)是為5G無線接入網(wǎng)和網(wǎng)提片服務(wù)能力。5G網(wǎng)絡(luò)切片涉及到終端、無線、承供網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),不僅為這些網(wǎng)絡(luò)連接載和網(wǎng),需要實現(xiàn)端到端協(xié)同管控。通過轉(zhuǎn)提供靈活調(diào)度、組網(wǎng)保護和管理等功能,發(fā)平面的資源切片和管理平面的切片管控能還要提供帶寬、時延、同步和可靠性等方面的力,可為5G三大類業(yè)務(wù)應(yīng)用、移動內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、政企客戶專線以及家庭寬帶等業(yè)務(wù)提供所需服務(wù)等級協(xié)議(SLA)保障的差異化網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)能力。性能保障。滿足5G承載需求的5G承載網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)見圖1,主要轉(zhuǎn)發(fā)平面、協(xié)同

6、管控、5G同步網(wǎng)三個部分,在此架構(gòu)下同時支持差異化的網(wǎng)絡(luò)切圖1 5G承載網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)(一)轉(zhuǎn)發(fā)平面應(yīng)具備分層組網(wǎng)架構(gòu)和多業(yè)城域與省內(nèi)干線兩個層面,其中城域內(nèi)組網(wǎng)務(wù)統(tǒng)一承載能力接入、匯聚和三層架構(gòu)。接入層通常為環(huán)形轉(zhuǎn)發(fā)平面是5G承載架構(gòu)的關(guān)鍵組成,其典型組網(wǎng),匯聚和層根據(jù)光纖資源情況,可分為的功能特性:環(huán)形組網(wǎng)與雙上聯(lián)組網(wǎng)兩種類型。端到端分層組網(wǎng)架構(gòu):5G承載組網(wǎng)架構(gòu)差異化網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù):在一張承載網(wǎng)絡(luò)中通2IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書同步網(wǎng)作為5G承載網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵,其典過網(wǎng)絡(luò)資源的軟、硬管道技術(shù),為不同服務(wù)質(zhì)量需求的客戶業(yè)務(wù)提供所需網(wǎng)絡(luò)資源的連接服型的功能特性:

7、務(wù)和性能保障,為5G三大類業(yè)務(wù)應(yīng)用、政企專線支撐基本業(yè)務(wù)同步需求:在城域節(jié)點等業(yè)務(wù)提供差異化的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)能力。(優(yōu)選與省內(nèi)骨干交匯節(jié)點)部署高精度時鐘多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載能力:5G承載可以基于新技術(shù)方案進行建設(shè),也可以基于4G承載網(wǎng)進行升級演進。除了承載4G/5G無線業(yè)務(wù)之外,政企專線業(yè)務(wù)、家庭寬帶的OLT回傳、移動CDN以及源(PRTC/ePRTC),承載網(wǎng)絡(luò)具備基于IEEE 1588v2的高精度時間同步傳送能力,實現(xiàn)端到端±1.5us時間同步,滿足5G基本業(yè)務(wù)同步需求。滿足協(xié)同業(yè)務(wù)高精度同步需求:對于具有高邊緣數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)等,也可統(tǒng)一承載,兼具精度時間同步需求的協(xié)同業(yè)務(wù)場景,考慮

8、在局部L0L3技術(shù)方案優(yōu)勢,充分發(fā)揮基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)的價值。區(qū)域下沉部署小型化增強型BITS,通過跳數(shù)滿足5G協(xié)同業(yè)務(wù)百ns量級的高精度同步需(二)管理平面需支持統(tǒng)一管理、協(xié)同求。按需實現(xiàn)高精度同步組網(wǎng):對于新建的5G承載網(wǎng)絡(luò),可按照端到端300ns量級目標進行高 精度時間同步地面組網(wǎng)。一方面,提升時間源頭和智能運維能力5G承載的管理平面應(yīng)具備面向SDN架構(gòu)的管理能力,提供業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源的靈活配置能力,并具備自動化和智能化的網(wǎng)絡(luò)運維能精度,并遵循扁平化思路,將時間源頭下力。具體功能特性:沉,實現(xiàn)端到端性能;另一方面,提升承載統(tǒng)一管理能力:采用統(tǒng)一的多層多域管理信的同步傳送能力,采用能有效減少時間誤

9、差息模型,實現(xiàn)不同域的多層網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理。的鏈路或接術(shù)。協(xié)同能力:基于Restful的統(tǒng)一北向接口實現(xiàn)多層多域的協(xié)同,實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動化和切片管控的協(xié)同服務(wù)能力。智能運維能力:提供業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測分析能力,如流量測量、時延測量、告警分析等,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化運維。(三)5G同步網(wǎng)應(yīng)滿足基本業(yè)務(wù)和協(xié)同業(yè)務(wù)同步需求3IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書 5G承載轉(zhuǎn)發(fā)面架構(gòu)與技術(shù)方案接,見圖2。其中N6是UPF與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(DN)之3.1 5G承載轉(zhuǎn)發(fā)面架構(gòu)5G承載網(wǎng)絡(luò)分為省干和城域兩大部分,城域接入層主要為前傳Fx接口的CPRI/eCPRI信號、中傳F1接口以及回傳的N2(信令)和

10、N3(數(shù)據(jù))間的接口,將涉及通過IP公網(wǎng)外部的多媒體數(shù)據(jù)中心。5G無線接入網(wǎng)(RAN)在建設(shè)初期主要采用gNB宏站以及CU和DU合設(shè)模式;在5G規(guī)模建設(shè)階段,將采用CU和DU分離模式,并實施接口提供網(wǎng)絡(luò)連接;城域的匯聚層和省干層CU和CRAN大集中建設(shè)模式。面不僅要為回傳提供網(wǎng)絡(luò)連接,還需要為部分網(wǎng)元之間的N4、N6以及N9接口提供網(wǎng)絡(luò)連圖2 5G對承載網(wǎng)絡(luò)的連接需求和網(wǎng)絡(luò)分層4IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書5G承載網(wǎng)絡(luò)涉及的無線接入網(wǎng)和部分網(wǎng)的參考點及其連接需求如下:表15G無線接入網(wǎng)的參考點和連接需求表25G網(wǎng)與承載相關(guān)的部分參考點和連接需求5IMT-20

11、20(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書為5G網(wǎng)絡(luò)提供靈活連接的承載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面組網(wǎng)架構(gòu)見圖3,以實現(xiàn)多層級承載網(wǎng)絡(luò)、靈活化連接調(diào)度、層次化網(wǎng)絡(luò)切片、4G/5G混合承載以及低成本高速組網(wǎng)等關(guān)鍵功能特性。圖3 5G承載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面組網(wǎng)架構(gòu)5G承載網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)分層、客戶接口和線路接口分析見表 3。表35G承載網(wǎng)絡(luò)分層組網(wǎng)架構(gòu)和接口分析6IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.2 5G前傳技術(shù)方案3.2.1 5G前傳典型場景5G前傳主要有DRAN和CRAN兩種場景,其中CRAN又可細分為CRAN小集中和CRAN大集中兩種部署模式,CRAN大集中需要CU和DU集中部署

12、來支撐實現(xiàn),見圖4。圖4 5G前傳部署場景DRAN 場景相對簡單,AAU和DU分別素,5G前傳將以光纖直連為主,局部光纖資源不部署在塔上和塔下;CRAN 場景對應(yīng)的拉遠距離通常在10 km 以內(nèi)??紤]成本和維護便利性等因足的地區(qū),可通過承載方案作為補充。7IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.2.2 5G前傳技術(shù)方案需要消耗大量光纖,某些光纖資源緊張的地區(qū)難5G 前傳技術(shù)方案 光纖直連、無源 以滿足光纖需求,需要承載方案作為補充。W DM 、有源W DM/ OT N 、切片分組網(wǎng)絡(luò) (SPN)等,具體工作機制見圖5??紤]到基站5G前傳目前可選的技術(shù)方案各具優(yōu)缺點,

13、具體部署需根據(jù)運營商網(wǎng)絡(luò)需求和未來規(guī)劃等選擇合密度的增加和潛在的多頻點組網(wǎng)方案,光纖直驅(qū)適的承載方案。圖5 5G前傳典型方案5G前傳技術(shù)方案的關(guān)鍵特性比較見表4。表4 5G前傳典型方案比較8IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.3 5G中回傳技術(shù)方案3.3.1 5G中回傳承載需求5G中回傳承載網(wǎng)絡(luò)方案的術(shù)方案,其技術(shù)融合發(fā)展趨勢和共性技術(shù)越來越高,在L2和L3層均需支持以太網(wǎng)、MPLS(-TP)等技術(shù),在L0層均需要低成本高速灰光接口、WDM彩光接口和光波長組網(wǎng)調(diào)度等能 力,差異主要體現(xiàn)在L1層是基于OIF的靈活以太 網(wǎng)(FlexE)技術(shù)、IEEE802.3的以太

14、網(wǎng)物理層還 是ITU-T G.709規(guī)范的OTN技術(shù),L1層TDM通道是基于切片以太網(wǎng)還是基于OTN的ODUflex,具 體技術(shù)方案比較見表 5,更詳細的技術(shù)分析見后續(xù)章節(jié)。功能要滿足多層級承載網(wǎng)絡(luò)、靈活化連接調(diào)度、層次化網(wǎng)絡(luò)切片、4G/5G混合承載以及低成本高速組網(wǎng)等承載需求,支持L0L3層的綜合傳送能力,可通過L0 層波長、L1層TDM通道、L2和L3層分組隧道來實現(xiàn)層次化網(wǎng)絡(luò)切片:1)L2/L3層分組轉(zhuǎn)發(fā)層技術(shù):為5G提供靈活連接調(diào)度和統(tǒng)計復用功能,主要通過L2和L3的分組轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)來實現(xiàn),主要以太網(wǎng)、面向傳送表55G典型承載技術(shù)方案分析的多協(xié)議交換(MPLS-TP)和新興的由(SR)等技

15、術(shù)。2)L1層TDM通道層技術(shù):TDM通道技術(shù)不僅可以為5G三大類業(yè)務(wù)應(yīng)用(eMBB、uRLLC和mMTC)提供支持硬管道、OAM、保護和低時延的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù),并且為高品質(zhì)的政企和金融等專線提供和低時延服務(wù)能力。3)L0層光層大帶寬技術(shù):5G和專線等大帶寬業(yè)務(wù)需要5G承載網(wǎng)絡(luò)具備L0的單通路高速光接口和多波長的光層傳輸、組網(wǎng)和調(diào)度能力。為更好適應(yīng)5G和專線等業(yè)務(wù)綜合承載需求, 我國運營商提出了多種5G承載技術(shù)方案,主要切片分組網(wǎng)絡(luò)(SPN)、面向移動承載優(yōu)化的OTN(M-OTN)、IP RAN增強+光層三種技9IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.3.2 切片分組

16、網(wǎng)絡(luò)(SPN)技術(shù)方案下沉L3功能至匯聚層甚至綜合業(yè)務(wù)接入節(jié)點來滿足動態(tài)靈活連接需求;在接入層引入50GE,在核心和匯聚層根據(jù)帶寬需求引入100Gb/s、200Gb/s 和400Gb/s彩光方案。對于5G前傳,在接入光纖SPN是移動在承載3G/4G回傳的分組傳送網(wǎng)絡(luò)(PTN)技術(shù)基礎(chǔ)上,面向5G和政企專線等業(yè)務(wù)承載需求,融合創(chuàng)新提出的新一代切片分組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案,面向5G承載的SPN組網(wǎng)架構(gòu)如圖6所示。SPN具備前傳、中傳和回傳的端到端組網(wǎng)能力,通過FlexE接口和切片以太網(wǎng)(Slicing Ethernet,SE)通道支持端到端網(wǎng)絡(luò)硬切片,并豐富的區(qū)域主要采用光纖直驅(qū)方案,在接入光纖缺乏且建設(shè)

17、難度高的區(qū)域,擬采用低成本的SPN前傳承載。圖6 面向5G承載的SPN組網(wǎng)架構(gòu)10IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書S P N 網(wǎng) 絡(luò) 分 層 架 構(gòu)切 片 分 組 層同步的時間/時鐘同步功能模塊、實現(xiàn)SPN統(tǒng)一管( SPL)、切片通道層(SCL)和切片傳送層控的管理/功能模塊,具體見圖7。(STL)三個層面,此外還實現(xiàn)高精度時頻圖7 SPN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層架構(gòu)SPN 網(wǎng)絡(luò)支持CBR 業(yè)務(wù)、L2 和/+路徑是兼容PTN的多業(yè)務(wù)承載方案,/+/+/是SPN支持的新業(yè)務(wù)承載L3 等業(yè)務(wù),可根據(jù)應(yīng)用場景需要靈活選擇業(yè)務(wù)路徑,詳見圖8 ,圖中 方案。圖8 SPN業(yè)務(wù)路徑11I

18、MT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書SPN識(Path SID),實現(xiàn)雙向隧道能力。SR-TP支持主要:(一) 切片分組層(SPL)的基于MPLS-TP的端到端OAM和保護能力,適用由技術(shù)為了滿足5G承載的L3靈活轉(zhuǎn)發(fā)需求,SPN采用基于SDN管控架構(gòu)的SR隧道擴展技術(shù)(SR-TP于面向連接的業(yè)務(wù)承載。SR-BE隧道通過IGP協(xié)議自動擴散SR節(jié)點標簽生成,可在IGP域內(nèi)生成全互聯(lián)的隧道連接。和SR-BE),采用L3承載5G業(yè)務(wù),并可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和運維需求,采用分層L3SPN網(wǎng)絡(luò)支持通過到邊緣或器集中分配節(jié)點標(見圖9)或L2+L3簽。SR-BE隧道使用拓撲無關(guān)的無環(huán)路

19、替代鏈路保護機制(TI-LFA),適用于面向無連接的eX2兩種應(yīng)用方案。SR-TP隧道技術(shù)是基于SDN集中管控的、面向連接的SR-TE隧道增強技術(shù)。通過在SR-TE鄰等業(yè)務(wù)承載。接的棧底增加一層標志業(yè)務(wù)連接的通路段標圖9 SPN的分層L3應(yīng)用方案12IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書(二) 切片通道層(SCL)的切片以太網(wǎng)技術(shù)切片以太網(wǎng)(SE)技術(shù)基于原生以太內(nèi)核擴展以太網(wǎng)切片能力,既完全兼容以太網(wǎng),又避免流的交叉技術(shù),實現(xiàn)極低的轉(zhuǎn)發(fā)時延和TDM管道效果。2 ) 端到端OAM和保護技術(shù):基于IEEE 802.3碼塊擴展,采用空閑(IDLE)幀替換原理,實現(xiàn)切片以太

20、網(wǎng)通道的OAM和保護能力, 支持端到端的SE通道調(diào)度和組網(wǎng),實現(xiàn)幾ms的網(wǎng)絡(luò)保護倒換和高精度誤碼檢測能力。報文經(jīng)過L2/L3查表,提供確定性低時延、的L1通道組網(wǎng)能力(見圖10),其關(guān):硬管道鍵技術(shù)1)SE-XC技術(shù):SE-XC是基于以太網(wǎng)66B碼圖10 切片以太網(wǎng)通道技術(shù)SCL層負責在SPN網(wǎng)絡(luò)中提供端到端L1業(yè)務(wù)連接或在中間節(jié)點實現(xiàn)低時延快速轉(zhuǎn)發(fā),具有低擴展,在源節(jié)點將業(yè)務(wù)適配到FlexE,在中間節(jié)點基于以太網(wǎng)碼流進行交叉,在目的節(jié)點從時延、透明傳輸和硬等特征。SE是在FlexEFlexE中解出業(yè)務(wù),并提供SE通道的技術(shù)基礎(chǔ)上,將以太網(wǎng)切片從端口級向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和保護功能。13IMT-2020

21、(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書(三) 切片傳送層(STL)技術(shù)切片傳送層( STL)負責提供SPN網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口,分為OIF的FlexE Group鏈路接口、IEEE 802.3以太網(wǎng)灰光接口或WDM彩光接口。SPN在接入層主要采用以太網(wǎng)灰光接口,在匯聚和FlexE Group鏈路接口(用時分復用方式,提供通道化FlexE接口)采和多端口綁定能力,實現(xiàn)了以太網(wǎng)MAC與物理媒介層的解耦,遵從OIF的FlexE 1.0和2.0規(guī)范。FlexE Group支持多個FlexE,其功能模型見圖11。層主要采用WDM彩光接口。圖11 FlexE Group鏈路功能模型14IMT-2020(5

22、G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.3.3 面向移動承載優(yōu)化的OTN(M-OTN)電信融合創(chuàng)新提出了面向移動承載優(yōu)化的OTN(M-OTN)技術(shù)方案,其組網(wǎng)架構(gòu)如圖12所示。技術(shù)方案綜合考慮5G承載和云專線等業(yè)務(wù)需求, 圖12 基于M-OTN的5G承載組網(wǎng)架構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層:基于分組增強型OTN,、L3統(tǒng)一到BGP協(xié)議,通過E實現(xiàn)進一步增強L3路由轉(zhuǎn)發(fā)功能,并簡化傳統(tǒng)OTN業(yè)務(wù)面的統(tǒng)一和簡化。隧道層面通過向SR技術(shù)演進,實現(xiàn)隧道技術(shù)的統(tǒng)一和簡化。復用結(jié)構(gòu)、開銷和管理的復雜度,降低成本、降低時延、實現(xiàn)帶寬靈活配置,支持網(wǎng)絡(luò)切片承載: 為支持5 G網(wǎng)絡(luò)端到端切片管理需求, M-OTN傳送平面

23、支持在波長、ODU、VC這些硬管道上進行切片,也支持在以 太網(wǎng)和MPLS-TP分組的軟管道上進行切片,并且與5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)管控協(xié)同,按需配置和調(diào)整。ODUflex+FlexO提供靈活帶寬能力,滿足5G承載的靈活組網(wǎng)需求。管理層:引入基于SDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提供L1 硬切片和L2/L3 軟切片,按需承載特定功能和性能需求的5G業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)層面,各種L215IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書M-OTN的主要:優(yōu)先采用ODU單級復用結(jié)構(gòu),即客戶層信號映(一) L2和L3分組轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)OTN支持L3協(xié)議的原則是按需選用,并盡量射到ODUflex,ODUflex至FlexO或OT

24、U。M-OTN使用標準的信令和路由協(xié)議,根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要在業(yè)務(wù)建立、OAM和保護方面按需選擇不同的協(xié)議組合如圖13所示。采用已有的標準協(xié)議,OSPF、IS-IS、MP-BGP、L3、BFD等。M-OTN在應(yīng)用時圖13M-OTN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層架構(gòu)(二) L1通道轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)采用成熟的ODU 交叉技術(shù), 通過采用ODUflex提供n×1.25Gb/s靈活帶寬的ODU通道。接口。(三) L0光層組網(wǎng)技術(shù)由于城域網(wǎng)的傳輸距離較短,因此M-OTN 在L0光層組網(wǎng)的主要目標是降低成本,以滿足為了實現(xiàn)低成本、低時延、低功耗的目標, M-OTN是面向移動承載優(yōu)化的OTN技術(shù),主要特WDM/OTN部署到網(wǎng)絡(luò)

25、接入層的需求。在層,考慮引入低成本的N×100G/200G/400Gb/s WDM技術(shù)。在匯聚層,考慮引入低成本的N×25G/100Gb/s WDM技術(shù)。征采用單級復用、更靈活的時隙結(jié)構(gòu)、簡化的開銷等。同時,為了滿足5G承載的組網(wǎng)需求,現(xiàn)有的OTN體系架構(gòu)中需引入新的25G和50G等16IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.3.4 IP RAN &光層技術(shù)方案基于IP RAN&光層的5G承載組網(wǎng)架構(gòu)見圖帶業(yè)務(wù)的綜合接入,DU/CU集中部署、OLT等;末端接入節(jié)點主要接入的基站等。接入14,城域、匯聚和接入的分層結(jié)構(gòu),具節(jié)點之間的

26、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要為環(huán)形或,接入節(jié)體方案特點如下:點以雙節(jié)點方式連接至一對匯聚節(jié)點。接入層可1 )選用IP RAN或PeOTN系統(tǒng)來承載。匯聚層由節(jié)點和匯聚節(jié)點組成,采用IP RAN系統(tǒng)承載,用口字型對接結(jié)構(gòu)。匯聚節(jié)點之間采3 ) 前傳以光纖直驅(qū)主(含單纖雙向),當光纜纖芯容量不足時,可采用城域接入2)接入層由綜合業(yè)務(wù)接入節(jié)點和末端接入型WDM系統(tǒng)方案(G.metro)。節(jié)點組成。綜合業(yè)務(wù)接入節(jié)點主要進行基站和寬圖14 基于光層&IP RAN的5G承載組網(wǎng)架構(gòu)17IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書4)中傳和回傳部分兩種組網(wǎng)方式:端VPWS/VPLS方式承載;采用

27、+DSCP滿足到端IP RAN組網(wǎng)和IP RAN+PeOTN組網(wǎng)。(一) 端到端IP RAN方案業(yè)務(wù)差異化承載需求。IGP協(xié)議采用ISIS協(xié)議,并將匯聚層和接入層分成不同的進程,IP RAN方案可分為基礎(chǔ)承載方案和功能增匯聚層配置為Level-2,每個接入環(huán)一個ISIS強方案。區(qū)域/進程,與匯聚實現(xiàn)路由,設(shè)基礎(chǔ)承載方案采用較為成熟的Ho方案備兼做RR。BGP 配置FRR,和匯聚路承載5G業(yè)務(wù),如圖15所示。目前各廠家較新平由形成FRR。臺均支持三層到邊緣;L2專線業(yè)務(wù)采用分段圖15端到端 IP RAN方案的協(xié)議分層架構(gòu)18IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書功能增強

28、方案采用EL3業(yè)務(wù)替代用SR協(xié)議替代LDP/RSVP作為隧道層協(xié)議;采用Flex-E技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片;采用SDN技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能運維與管控。Ho方式,承載5G業(yè)務(wù);采用EL2業(yè)務(wù)替代VPWS/VPLS方式,承載L2專線業(yè)務(wù);采圖16 IP RAN功能增強方案基于IP的SR轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)規(guī)范大多數(shù)還處于草稿階段,兼容性和互通性需要進一步研究。SR可與傳統(tǒng)MPLS技術(shù)共存,對硬件的要求與MPLS基本(二) IP RAN+PeOTN方案該組網(wǎng)模式中,匯聚層IP RAN的相關(guān)配置與基于端到端IP RAN組網(wǎng)方案中保持一致,相同,多數(shù)可通過升級支持,可以在合在匯聚接入層配置PeOTN,通過UNI接口與適的階

29、段引入。IP RAN對接,如圖17所示。圖17 IP RAN+PeOTN方案的網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)19IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書3.4 5G承載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面發(fā)展演進建議5G承載網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)面主要實現(xiàn)前傳和中回傳的承載,其中5G前傳除了光纖直驅(qū)方案之外,還2)5G中回傳方案新建和演進并重:面向5G和專線業(yè)務(wù)承載的新技術(shù)發(fā)展趨勢L2和L3的由(SR)、L1的靈活以太網(wǎng)(FlexE)接口和切片以太網(wǎng)通道、L1的ODUflex通道、L0的低成本高速光接口等轉(zhuǎn)發(fā)面技術(shù)。5G中回傳可基于新的5G承載技術(shù)方案進行建設(shè),也可基于4G承載網(wǎng)絡(luò)進行升級演進。多種基于多樣化承載的組網(wǎng)方案。

30、不同中回傳5G承載技術(shù)方案在L1層的差異分別代表了不同傳送網(wǎng)絡(luò)背景的運營商演進思路,基于SPN 和IP RAN增強功能方案的分組化承載技術(shù)是基于IP/MPLS和電信級以太網(wǎng)增強輕量級TDM技術(shù)的演進思路,M-OTN方案是基于傳統(tǒng)OTN增強分組技術(shù)并簡化OTN的演進思路,都具有典型的多技術(shù)融合發(fā)展的趨勢,最終能否規(guī)?;茝V應(yīng)用主3 ) 支持IPv6 方案: 5G 承載網(wǎng)絡(luò)可采用L2+L3或L3到邊緣的應(yīng)用部署方案,其中L3負責感知基站和網(wǎng)的三層IP地址,考慮到4G/5G統(tǒng)一承載需求,因此需要5G承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。支持IPv4/IPv6雙棧和6vPE轉(zhuǎn)發(fā)要依賴于市場需求、產(chǎn)業(yè)鏈的健壯性和網(wǎng)絡(luò)綜合成本等

31、。綜合分析CRAN和5G網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心化部署方案和全面支持IPv6等發(fā)展趨勢,對5G承載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)面技術(shù)及應(yīng)用的未來發(fā)展演進建議如下:1)5G前傳方案按需選擇:在光纖資源豐富的區(qū)域,建議以低成本的光纖直驅(qū)方案為主;對于光纖資源緊缺且敷設(shè)成本高的區(qū)域,可綜合考慮網(wǎng)絡(luò)成本、運維管理需求等因素來選擇合適的前傳技術(shù)方案。20IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書4.1 5G承載網(wǎng)絡(luò)管控架構(gòu)端網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的協(xié)同,提升業(yè)務(wù)自動化開通部署和智能運維能力。5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管控架構(gòu)如圖18所5G網(wǎng)絡(luò)涉及無線、網(wǎng)和承載網(wǎng)絡(luò),同時示。支撐多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景,通過SDN架構(gòu)實現(xiàn)端到圖18 5G網(wǎng)絡(luò)端到端

32、協(xié)同管控架構(gòu)(一)端到端業(yè)務(wù)編排和承載網(wǎng)協(xié)同管控。功能2)端到端業(yè)務(wù)編排:進行端到端的業(yè)務(wù)編排,將端到端業(yè)務(wù)拆分,向5G RAN、CN以及承載網(wǎng)絡(luò)的管控發(fā)送,完成端到端的業(yè)務(wù)的協(xié)運營商的OSS(Operation Support System,運營支撐系統(tǒng))/業(yè)務(wù)編排器負責端到端的協(xié)同管控,應(yīng)支持以下功能:同調(diào)度。1)資源、能力獲?。韩@取5G RAN、5G3)網(wǎng)絡(luò)資源切片編排:實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)資源切片編排,協(xié)同整個5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源切片CN以及5G承載網(wǎng)絡(luò)的資源以及網(wǎng)絡(luò)的能力215G承載協(xié)同管控架構(gòu)和IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書需求,發(fā)送給底層網(wǎng)絡(luò)器,并由底

33、層網(wǎng)絡(luò)控環(huán)、智能運維。4.2 5G承載網(wǎng)絡(luò)管控(一)多層網(wǎng)絡(luò)管控技術(shù)制器基于底層網(wǎng)絡(luò)資源特性,實現(xiàn)對底層網(wǎng)絡(luò)資源切片。4)數(shù)據(jù)交互:和下層網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)進行告5G承載網(wǎng)絡(luò)在不同的域內(nèi)可能采用不同的警、性能等數(shù)據(jù)的交互。網(wǎng)絡(luò)技術(shù),或者在同一網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)具備多層網(wǎng)絡(luò)技(二)承載網(wǎng)絡(luò)SDN管控架構(gòu)及功能通用的定義光網(wǎng)絡(luò)(SDON)采用層次術(shù),應(yīng)具備多層、多域的網(wǎng)絡(luò)管控功能,:1)多層管控模型化遞歸嵌套的架構(gòu),具備良可擴展性,支持多層多域的網(wǎng)絡(luò)可采用統(tǒng)一的多層管控網(wǎng)絡(luò)多層次網(wǎng)絡(luò)技術(shù),多廠商、多區(qū)域的調(diào)度,滿足模型。在通用模型架構(gòu)下,通過對模型的裁剪和5G承載網(wǎng)絡(luò)的管控架構(gòu)要求。擴展,實現(xiàn)ETH、ODU、L3

34、、光層等網(wǎng)絡(luò)技承載控系統(tǒng)應(yīng)支持以下功能:術(shù)的建模,定義運營商統(tǒng)一的北向接口1)敏捷靈活的業(yè)務(wù)提供:滿足網(wǎng)絡(luò)5G網(wǎng)絡(luò)快速高效的業(yè)務(wù)配置需求,提供后模型。即插2)多層管控路由優(yōu)化即用、自動化規(guī)劃和快速部署,實現(xiàn)分鐘級別的傳送控系統(tǒng)應(yīng)具備多層網(wǎng)絡(luò)資源的規(guī)劃按需、自動化業(yè)務(wù)提供能力。和優(yōu)化功能,實現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)資源的最優(yōu)配置。對2)多層、多域的端到端靈活:實現(xiàn)跨于面向連接的業(yè)務(wù)路由策略,可采用統(tǒng)一的面向?qū)哟巍⒖鐓^(qū)域的業(yè)務(wù)部署以及高效運維。連接的業(yè)務(wù)路由策略和約束條件。對于L3層無連接的路由策略,如SR-BE等,可以采用SDN的集中式路由發(fā)布或分布式BGP路由協(xié)議實現(xiàn)動態(tài)自3)網(wǎng)絡(luò)切片管控:基于上層網(wǎng)絡(luò)的切

35、片需求,提供承載網(wǎng)絡(luò)資源的切片管控能力,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分片自動化部署、切片資源的、業(yè)務(wù)在切動化的路由分配。片網(wǎng)絡(luò)的部署、切片網(wǎng)絡(luò)的運維監(jiān)視等全生命周對于多層路由策略的協(xié)同,首先應(yīng)在不同期的管理。的網(wǎng)絡(luò)層次之間傳遞路由參數(shù),服務(wù)層的鏈路4) 高效的智能化運維:提供以業(yè)務(wù)為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析、智路由代價參數(shù)可以用于客戶層的路由計算;其次,多個層次的路由聯(lián)合優(yōu)化應(yīng)定義多層聯(lián)合能故障自愈、業(yè)務(wù)性能監(jiān)測等智能化網(wǎng)絡(luò)運維路由優(yōu)化目標、策略及約束條件等,實現(xiàn)多層能力,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運維全生命周期的自動化、閉的路由優(yōu)化。22IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書(二)切片管控

36、征,通過對承載網(wǎng)絡(luò)的大數(shù)據(jù)分析,引入機器學5G承載網(wǎng)絡(luò)切片需求逐步明確,需要eMBB、uRLLC、mMTC等不同5G業(yè)務(wù),或者其它非5G業(yè)務(wù)提供承載網(wǎng)絡(luò)的切片,網(wǎng)絡(luò)切片的管習能力,可以實現(xiàn)以業(yè)務(wù)為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析、智能故障自愈、基于業(yè)務(wù)性能監(jiān)測的規(guī)劃優(yōu)化等智能化網(wǎng)絡(luò)運維能力。控成為管控系統(tǒng)的重要內(nèi)容。承載理系統(tǒng)采5G承載網(wǎng)絡(luò)智能運維要求如下:1)支持網(wǎng)絡(luò)運維全生命周期的自動化、閉用開放的北向接口,實現(xiàn)和上層管控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源切片協(xié)同,承載網(wǎng)絡(luò)本身的管控架構(gòu)、環(huán)、智能運維。模型、接互流程支持切片網(wǎng)絡(luò)管控功能。2 ) 在多廠商、多區(qū)域、多技術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境承載控系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的

37、規(guī)劃、部下,應(yīng)的數(shù)據(jù)模型,提取承載網(wǎng)絡(luò)數(shù)署、業(yè)務(wù)發(fā)放、保障運維的全生命周期閉環(huán)維護據(jù),以便進行網(wǎng)絡(luò)行為的分析。管理。5G承載網(wǎng)絡(luò)切片管控要求如下:1)切片規(guī)劃:網(wǎng)絡(luò)切片管控具備網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃3 ) 應(yīng)定義行為模型, 如制定故障處理模板、流量預警模型等,指導網(wǎng)絡(luò)的智能運維。和優(yōu)化的特征,承載控系統(tǒng)應(yīng)引入切片規(guī)劃和優(yōu)化功能。應(yīng)基于上層器和編排系統(tǒng)的需求,基于各個層網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點,對多層網(wǎng)絡(luò)資源進行切片規(guī)劃。2)切片部署:支持網(wǎng)絡(luò)資源切片的自動化部署功能。3)業(yè)務(wù)發(fā)放:應(yīng)基于網(wǎng)絡(luò)切片進行拓撲算路和部署業(yè)務(wù),并實現(xiàn)業(yè)務(wù)在不同切片網(wǎng)絡(luò)中的。4)保障運維:應(yīng)支持切片網(wǎng)絡(luò)的拓撲及業(yè)務(wù)可視化管理,基于網(wǎng)絡(luò)告警和性能

38、的,對切片網(wǎng)絡(luò)及其業(yè)務(wù)進行保障運維。圖19 智能運維(三)智能運維人工智能(AI)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)管控帶來新的特23IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書(四)南北向接口協(xié)議展性。此外,從簡化運維角度出發(fā),考慮集中式1)北向接口協(xié)議5G承載網(wǎng)絡(luò)通過業(yè)務(wù)編排層和承載網(wǎng)絡(luò)管控的協(xié)同,實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速發(fā)放是承載網(wǎng)絡(luò)管控的關(guān)管控系統(tǒng)的性能,盡量扁平化部署。(二)5G承載網(wǎng)絡(luò)管控未來發(fā)展建議1)承載控系統(tǒng)平滑升級。5G承載網(wǎng)絡(luò)鍵。因此,采用基于YANG的數(shù)據(jù)模型,定義開放統(tǒng)一的基于Restful協(xié)議的承載網(wǎng)絡(luò)北向接口, 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的開放和可編程能力。管控發(fā)展過程中,應(yīng)考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的平滑升級

39、,保護既有投資等因素,逐步引入端到端業(yè)務(wù)編排和管控、智能運維等功能,減少網(wǎng)絡(luò)的操作維護2)南向接口協(xié)議5G承載網(wǎng)絡(luò)涉及多個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型復雜,采用單一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,難于實現(xiàn)網(wǎng)界面,降低操作維護的復雜度和成本。2)采用統(tǒng)一的北向接口模型及協(xié)議。5G承載網(wǎng)北向模型應(yīng)進行統(tǒng)一,應(yīng)具備良好絡(luò)的管控,獲得較高的接口性能,因此南向的擴展性,在同一模型架構(gòu)下兼容多層網(wǎng)絡(luò)技接口可采用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如Netconf、PCEP、BGP-LS等。4.3 5G承載網(wǎng)絡(luò)管控發(fā)展演進建議5G承載網(wǎng)絡(luò)管控需求、架構(gòu)、功能基本明確,一是采用開放的北向接口,滿足和上層業(yè)務(wù)術(shù)。北向接口協(xié)議應(yīng)進行統(tǒng)一,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的開放和可

40、編程。3)增強集中式管控系統(tǒng)的南向接口性能。應(yīng)重點關(guān)注集中式管控系統(tǒng)引入后的性能和擴展性,南向接口可采用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn),并逐步實現(xiàn)開放。編排器的協(xié)同管控需求;二是采用層次化的集中管控架構(gòu),以滿足5G承載控架構(gòu)要求;三是需要引入網(wǎng)絡(luò)切片管控、AI智能運維等新功能。(一)承載控系統(tǒng)部署建議在實際的網(wǎng)絡(luò)部署過程中,網(wǎng)絡(luò)管控域的劃分需要結(jié)合基于分布式協(xié)議和集中管控系統(tǒng)的性能綜合考慮,以提高業(yè)務(wù)、路由發(fā)布、保護恢復等網(wǎng)絡(luò)性能。在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)管控場景下,承載控系統(tǒng)應(yīng)采用多級的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),使得網(wǎng)絡(luò)具備良擴24IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書5.1 5G同步網(wǎng)通用組網(wǎng)架構(gòu)5G頻率

41、同步需求與4G相同,目前主要采用 逐點物理層同步方式實現(xiàn),技術(shù)相對成熟,本報告不再論述頻率同步相關(guān)內(nèi)容。5G時間同步的通用組網(wǎng)架構(gòu)如圖20所示。圖20 時間同步通用組網(wǎng)架構(gòu)圖 20中時間同步從實現(xiàn)單向傳遞,端即:到端同步性能指標三個部分:1)源頭部分(參考點B輸出);2)承載部分(B-C之間);3)接入部分(C-E之間)。對于±1.5us同步需求的5G基本業(yè)務(wù)和部分協(xié)1)源頭部分:±150ns;2)承載部分:±1000ns,30跳;3)接入部分:±250ns。對于300ns量級需求的部分協(xié)同業(yè)務(wù),建議 指標分配如下:同業(yè)務(wù),指標分配參見通信行業(yè)標準YD/

42、T 2375-2011 “高精度時間同步技術(shù)要求”,1)源頭部分:±30ns;255G同步網(wǎng)架構(gòu)和IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書2)承載部分:±200ns,20跳(暫定);3)接入部分:±50ns(暫定)。相對于±1.5us指標分配,300ns量級指標分有效消除電離層對電磁波信號延遲的影響,從而提升授時精度。b)共視技術(shù)配中的各部分指標都有顯著提升,需要在同步源共視法是目前遠距離時鐘比對的主要方頭、高精度傳輸、同步接入等方面開展法之一,也是國際原子時成員合作的主要技術(shù)之一,其時間比對不確定度可優(yōu)于10ns。研究。5.2

43、5G同步網(wǎng)的(一)高精度同步源頭技術(shù)共視是利用導航距離地球較遠、覆蓋范圍廣的特點,將其作為比對中間媒介,在地面需要時間比對的兩個地方分別安裝接收,同時a)雙頻接收技術(shù)觀察同一顆,通過交換數(shù)據(jù)抵消中間源及其電離層延遲是影響授時精度的共有誤差的影響,實現(xiàn)高精度比對。主要因素。相對于單頻而言的,雙頻c)源頭技術(shù)比較可同時接收GPS的L1、L2或者北斗的雙頻接收技術(shù)和共視技術(shù)兩種高精B1、B2載波信號,利用同一導航系統(tǒng)的不同度同步源頭技術(shù)比較如表6所示。頻點載波信號受電離層延遲影響的差異性,可以表6高精度同步源頭技術(shù)比較26IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書綜上,當前雙頻

44、技術(shù)更適合于高精度同對高精度應(yīng)用的PTP 輪廓,主要采取下列措施實現(xiàn)高精度同步:基于同步以太網(wǎng)的物理層同步、步源頭的實現(xiàn),共視技術(shù)可以先用于現(xiàn)網(wǎng)時間同步源的性能集中,暫不用于具體設(shè)使用DDMTD相位檢測器增強時戳精確度、備的實現(xiàn),待共視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成熟后再考慮用于實與出口時延處理、單纖雙向傳輸和采用相對校正現(xiàn)高精度同步源頭。程序。(二)高精度同步傳輸技術(shù)(三)高精度同步局內(nèi)分配技術(shù)a)IEEE 1588v2技術(shù)為實現(xiàn)高精度同步接入,在局內(nèi)進行同步分當前國內(nèi)IEEE 1588V2配時,原則上采用高精度PTP以太網(wǎng)接口(GE、10GE等),不建議采用1PPS+ToD接口。另外,的時間同步精度要求為&#

45、177;30ns,要進一步提升精度,通常需要從以下幾方面進行優(yōu)化:打戳位置盡量靠近物理接由于1PPS TTL接口沒有ToD,建議其主要用口、提升打戳精度、提升系統(tǒng)實時時鐘(RTC,Real Time Clock)同步精度、提升系統(tǒng)內(nèi)部RTC于時間精度相對測量,不用于局內(nèi)時間分配。(四)高精度同步監(jiān)測技術(shù)之間的同步對齊精度和提升本地時鐘的度同步監(jiān)測總體可分為絕對監(jiān)測和相對監(jiān)等。測兩大類。其中,絕對監(jiān)測是指采用標準時b) IEEE 1588 v2.1技術(shù)對于高精度同步傳輸技術(shù),在IEEE 1588- 2017(又稱IEEE 1588 v2.1)草案中,引入了CERN(歐洲核子研究組織)的白兔( W

46、hite Rabbit,即WR)技術(shù)的一些概念,并增加了針27IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書2 ) 對于新建承載網(wǎng)絡(luò), 建議按照端到端300ns量級一次到位進行高精度時間同步地面組間作為監(jiān)測參考源對被測信號進行直接監(jiān)測,相對監(jiān)測是指采用非標準時間作為監(jiān)測參考源對被測信號質(zhì)量進行間接監(jiān)測。網(wǎng)。一方面,遵循扁平化思路,將時間源頭做一基于GNSS信號監(jiān)測和基絕對監(jiān)測定程度的下沉,以降低定時鏈路長度,實現(xiàn)端到于光纖授時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,其中,前者要求在各個監(jiān)端性能;另一方面,采用能夠有效減少時間測點通過GNSS獲取超高精度時間參考,實現(xiàn)難誤差的鏈路或接術(shù),比如采用單纖雙向技術(shù)

47、進行同步信號的傳送,采用高精度PTP以太網(wǎng)技度較大;后者需建超高精度光纖同步網(wǎng)絡(luò),目前還不具備廣泛應(yīng)用條件。相對監(jiān)測術(shù)進行同步信號的局間和局內(nèi)互聯(lián)等。利用共視監(jiān)測和利用PTP報文本身監(jiān)測,其中,前者需建相對監(jiān)測參考源,應(yīng)用條件受限,可以作為后期網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測重要;后者利用自身網(wǎng)絡(luò)資源進行監(jiān)測,實現(xiàn)方便,可以作為初期網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測首選方式。5.3 5G同步網(wǎng)發(fā)展演進建議同步網(wǎng)應(yīng)根據(jù)5G同步需求和承載網(wǎng)絡(luò)部署情況,分階段發(fā)展演進:1)基于現(xiàn)有承載網(wǎng)絡(luò),建議利舊現(xiàn)有同步網(wǎng)實現(xiàn)±1.5us的時間同步,開通5G基本業(yè)務(wù);若現(xiàn)網(wǎng)支持百納秒量級時間同步要求的協(xié)同業(yè)務(wù),可考慮在局部區(qū)域下沉部署小型化高精度同步設(shè)

48、備,通過跳數(shù)滿足其高精度同步需求。28IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書 我國5G承載產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析6.1 光纖光纜基礎(chǔ)設(shè)施我國運營商經(jīng)過多年網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化,已形和開通。為提高基礎(chǔ)資源利用率,城域網(wǎng)將逐漸向一張網(wǎng)絡(luò)同時承載多種業(yè)務(wù)的方向發(fā)展演進,以實現(xiàn)無線、固定寬帶、專線、數(shù)據(jù)中心互成較為的城域光纜網(wǎng),5G的高速率、低時延等對光纖容量及連接密度提出更高要求,對網(wǎng)絡(luò)聯(lián)等在內(nèi)的綜合業(yè)務(wù)承載。如圖21所示,典型的城域接入層光纜拓撲包拓撲優(yōu)化提出,光纖基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、功能、括點到點、接入主干鏈和主干環(huán)等。接入主干光拓撲和光纖類型發(fā)生變化。光纜網(wǎng)架構(gòu)分為纜的典型纖芯數(shù)量為1

49、44/288芯,配線段光纜的典型纖芯數(shù)量為12 /24芯?,F(xiàn)階段城域使用的光纖類型主要為G.652光纖。層、匯聚層和接入層,其中,接入層由主干光纜、配線光纜和引入光纜,方便快捷的邊緣接入層有利于低成本、高帶寬業(yè)務(wù)的快速接入圖21 城域接入層光纜典型拓撲29IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,前傳以光纖直驅(qū)單模光纖共纜的新需求。此外,充分利用已有主,配線光纜尚不明顯,主干光纜較大FTTH光纖基礎(chǔ)設(shè)施資源,實現(xiàn)固定和移動基礎(chǔ)資源共享可大幅節(jié)省投資并加快工程進度。纖芯,可考慮采用WDM技術(shù)或新建光纜方式進行纖芯擴容。隨著5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進,配線6.2 5G

50、光模塊和面向5G承載, 25/50/100Gb/s新型高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳接入層引入,光纜也將擴容需求。新型光纖光纜方面,5G帶來海量光纖需求,有限的管道資源內(nèi)布放大量光纖將帶來光纖和彎曲性能等,高抗彎N×100/200/400Gb/s高速光模塊將在回傳匯聚和核心層引入。5G光模塊在傳輸距離、調(diào)制方式、工光纖、小型化和高密度光纜需求迫切。多模光纖配合多模光模塊可有效降低成本及功耗,更長傳作溫度和封裝等方面不同方案,需結(jié)合應(yīng)用輸距離的新一代多模光纖正在研發(fā),同時可能出場景、成本等因素適需選擇。表7為不同應(yīng)用場景下光模塊的典型技術(shù)方案?,F(xiàn)適用于前傳的單模和多模通用光纖以及多

51、模和表75G光模塊典型技術(shù)方案30IMT-2020(5G)推進組 5G承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案白皮書前傳方面,AAU側(cè)光模塊涉及室外應(yīng)用, 需要工業(yè)級(-4085)光模塊。工業(yè)級激光器的主流實現(xiàn)方案有三種:方案一“商業(yè)級激中傳和回傳方面,光模塊應(yīng)用于散熱條件機房環(huán)境,可采用商業(yè)級。80km以下傳輸距離,25Gb/s NRZ、50/100/200/400Gb/光器+制冷封裝”,該方案對要求低,s PAM4光模塊等方案。目前,高線性度的PAM4但功耗和成本高;方案二“直接采用工業(yè)級激光器”,該方案封裝簡單、功耗和成本低,但電已經(jīng),25/50GBaud高線性度激光器和探測器 仍需要進一步的工藝改進。5G中傳和回傳也可能采用WDM環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),低成本彩 光模塊有待研發(fā)。80km及以上傳輸距離,相干光模塊將成為主流。標準化方面,OIF 400ZR 基本方案已確定( 64GBaud DP-16QAM), IEEE802.3b10k已確定80km單載波100/400Gb/s相干光模塊目標。25GBaud工業(yè)級激光器工藝實現(xiàn),供應(yīng)有限;方案三“硅光調(diào)制器+異質(zhì)激光器”,在9095高溫環(huán)

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