单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,#,2018.1,5G,对传输网的影响,2018.15G对传输网的影响,1,一、,5G,业务场景及承载架构演进,一、5G业务场景及承载架构演进,5G,的三类业务场景,eMBB(Enhanced Mobile Broadband,,增强型移动宽带,),:,主要场景包括,随时随地,的,3D/,超高清视频直播和分享、虚拟现实、随时随地云存取、高速,移动,上网等大流量移动宽带业务,带宽体验从现有的,10Mbps,量级提升,到,1Gbps,量级,要求承载网络提供超大带宽uRLLC(Ultra Reliable&Low Latency Communication,,,高可靠低时延通信),:,主要场景包括无人驾驶汽车、工业互联及自动化等,要求极低时延和高可靠性,需要对现有网络的业务处理方式进行改进,使得高可靠性业务的带宽、时延是可预期、可保证的,不会受到其它业务的冲击。
mMTC(Massive Machine Type Communication,大规模机器通信):,主要场景包括车联网、智能物流、智能资产管理等,要求提供多连接的承载通道,实现万物互联,为减少网络阻塞瓶颈,基站以及基站间的协作需要更高的时钟同步精度5G的三类业务场景eMBB(Enhanced Mobile,3,BBU,的部分物理层处理功能将,与,原,RRU,合并为,AAU(ActiveAntennaUnit,,有源天线处理单元,),;,BBU,的剩余功能重新定义为,DU,(,DistributeUnit,,分布单元),负责处理物理层协议和实时服务,;,BBU,的非实时部分将分割出来,重新定义为,CU,(,Centralized Unit,,集中单元),负责处理非实时协议和服务;,5G,的,RAN,网络将从,4G/LTE,网络的,BBU,(,BasebandUnit,,基带单元),、,RRU,两级结构将演进到,CU,、,DU,和,AAU,三级结构,5G,RAN,架构演进,趋势,其中,,AAU,和,DU,之间是前传(,Fronthaul,),,DU,和,CU,之间是中传(,Middlehaul,),,CU,以上是回传(,Backhaul,)。
当,CU,和,DU,合设时,,称为,gNB,,其承载网的结构和与,4G,类似,仅包括,前传,和回传两个,部分BBU的部分物理层处理功能将与原RRU合并为AAU(,5G,核心网架构演进,4G,时代,,,核心网元位置一般处于骨干层,,UE,(,UserEquipment,,用户设备)到核心网的时延将难以满足要求因此,,核心网下移以及云化成为,5G,发展的趋势,,3GPP,已经将核心网下移纳入,讨论,范围,并推动,MEC,(,MobileEdgeComputing,,移动边缘计算)的标准化5G,低,时延,核心网元下,移,New Core+EMC,5G 核心网架构演进4G时代,核心网元位置一般处于骨干层,,二、,5G,承载需求分析,二、5G承载需求分析,5G,承载网需求分析,-,大带宽,关键指标,前传,中传,&,回传,(,峰值,/,均值,),5G,早期站型:,Sub6G/100MHz,3*25Gbps,5Gbps/3Gbps,5G,成熟期站型:超高频,/800MHz,3*25Gbps,20Gbps/9.6Gbps,一个大型城域网为例,,5G,基站数量,12000,个,带宽收敛比取,6:1,核心层带宽需求在初期就将超过,6T,,成熟期将超过,17T,。
因此,在,5G,传送承载网的接入、汇聚层需要引入,25G/50G,速率接口,而核心层则需要引入,100G,及以上速率的接口5G 承载网需求分析-大带宽关键指标前传中传&回传(峰值/均,5G,承载网需求分析,-,低时延,指标类型,时延指标,来源,移动终端,-CU,(,eMBB,),4ms,3GPPTR38.913,移动终端,-CU,(,uRLLC,),0.5ms,3GPPTR38.913,eV2X,(,enhancedVehicletoEverything,),310ms,3GPPTR38.913,前传时延(,AAU-DU,),100us,eCPRI,可以考虑采用更大的时隙(如从,5Gbps,增加到,25Gbps,)、减少复用层级、减小或取消缓存等措施来降低设备时延,达,1us,量级甚至更低可以考虑树形组网取代环形组网,:,环形组网输出节点逐一累积传输时延,,而树形组网只要考虑源宿节点间的时延累积,可大力提升网络对苛刻时延的耐受性设备,时延,组网,架构,5G 承载网需求分析-低时延指标类型时延指标来源移动终端-C,5G,承载网需求分析,-,网络切片,边缘云,NFV,核心云,NFV,eMBB,uRLLC,mMTC,时延,QOS,带宽,可靠性,移动性,为更好支持,不同的应用,,,5G,将支持网络切片能力,每个网络,切片将,拥有自己独立的网络资源和管控能力,前传,网络,:,对于,5G,采用的,eCPRI,信号一般采用透明传送的处理方式,不需,感知,传送的具体内容,因此对不同的,5G,网络切片不需要进行特殊处理,中传,/,回传,:,需要,考虑如何满足不同,5G,网络切片在,带宽、时延和组网灵活性,方面的,不同需求,提供面向,5G,网络切片的承载方案,5G 承载网需求分析-网络切片边缘云核心云eMBBuRLLC,5G,承载网需求分析,-,灵活组网,5G,初期,,,DU,与,CU,归属关系相对固定,,一般是一个,DU,固定归属,到一个,CU,,因此中传网络可以不需要,IP,寻址和转发功能。
但是,未来,考虑,CU,云化部署后,需要提供冗余保护、动态扩容和负载分担的能力,从而,使得,DU,与,CU,之间的归属关系发生变化,,DU,需要灵活连接到两个或多个,CU,池,这样,DU,与,CU,之间,的中传网络就需要支持,IP,寻址和转发功能中,传和回传承载网络中,网络流量仍然以南北,向为主,,,东西向为辅,并且,不存在一,个,DU/CU,会,与其它,所有,DU/CU,有,东西向,流量,的,应用场景,一,个,DU/CU,只,会与周边相邻小区的,DU/CU,有,东西向流量,,因此,业务,流向相对简单和稳定,承载网只需要提供简化的,IP,寻址和转发功能即可5G,网络的,CU,与核心网之间(,S1,接口)以及相邻,CU,之间(,eX2,接口),都有,连,接,需,求,,,一般,认为是,S1,流量,的,1020,%,如果采用人工配置静态连接的方式,配置工作量会非常繁重,且,灵活性,差,因此回传网络需要支持,IP,寻址和转发功能另外,,为了满足,uRLLC,应用场景对超低时延的需求,需要采用,CU/DU,合,设的,方式,这样承载网就只有前传和回传两部分了,此时,DU/CU,合设位置的,承载网,同样需要支持,IP,寻址和转发能力。
中传,回传,5G 承载网需求分析-灵活组网5G初期,DU与CU归属,5G,承载网需求分析,-,时钟同步精度提升,100ns,BITS,Master,RRU1,天线,RRU2,天线,RRU3,天线,BBU,30ns,1500ns,1200ns30,跳,30ns,ATOM,GPS,Master,RRU1,天线,RRU2,天线,RRU3,天线,BBU,8ns,130ns,80ns10,跳,100ns,20ns,GPS,升级,提升同步精度,BITS,从核心下移到汇聚,小型化,减少跳数,承载网设备升级,提升同步精度,无线基站升级,提升同步精度,4,G,5G,5G,承载需要更高精度的同步:,5G,承载网架构须支持时钟随业务一,跳,直达,,减少中间节点时钟处理;单节点时钟精度也要满足,ns,精度要求,精度受,限于无线空口,帧,长度,,,5G,的空口帧长度,1ms,比,4G,空口帧,10ms,小,10,倍,从而给同步精度,预,留,的指标也会缩小,具体指标尚待确定,5G 承载网需求分析-时钟同步精度提升100nsBITSM,三、,5G,承载方案,三、5G承载方案,有源,OTN/WDM,承载,光纤直连方案,无源,CWDM,组网方式,环网、点到点网络,星型、点到点网络,点到点网络,优势,节省光纤、提供环网保护、支持综合承载、支持业务收敛,实现简单,纯无源技术,设备简单,节约光纤,劣势,成本相对较高,消耗大量光纤资源,仅适合部署于光纤资源丰富区域,运维定界不清晰、故障定位难、波长规划复杂,无源,CWDM,方案,光纤直连方案,有源,OTN/WDM,承载方案,OTN,OTN,5G,前传承载方案,AAU,站,DU,DU,有源OTN/WDM承载光纤直连方案无源CWDM组网方式环网、,5G,前传承载方案适用场景,DU,AAU,接入站点,场景,A,小集中,综合业务机房,DU,场景,B,P2P,大集中,AAU,综合业务机房,DU,场景,C,大集中,组网场景,场景,A,场景,B,场景,C,描述,DU,部署位置较低,与,4G,宏站,BBU,部署位置基本一致,此时与,DU,相连的,5G AAU,数量一般小于,30,个(,10,个宏站),DU,部署位置较高,位于综合接入点机房,与,DU,相连的,5G AAU,数量一般大于,30,个,接入主干光缆为树形结构,DU,部署位置较高,位于综合接入点机房,与,DU,相连的,5G AAU,数量一般大于,30,个,接入主干光缆为环形结构,适用方案,有源,/,无源,CWDM/DWDM,有源,/,无源,OTN/,WDM,有源,OTN/WDM,接入站点,接入站点,5G 前传承载方案适用场景DUAAU接入站点场景A 小集中综,5G,中传和回传承载网络架构,5G,中传和回传对于承载网在带宽、组网灵活性、,网络,切片等方面需求基本一致,因此可以采用统一的承载方案。
5G 中传和回传承载网络架构5G中传和回传对于承载网在带宽,5G,中传和回传承载方案,方案,1,、,分组,增强型,OTN+IPRAN,方案,方案,2,、端,到端分组增强型,OTN,方案,OTN,设备,按,需配置,ODUk,穿通模式,保证,5G,承载对低时延,和带宽,保障的,需求,;,分组,增强型,OTN,与,IPRAN,之间通过,BGP,协议实现路由信息的交换,;,为了,满足,5G,承载对大容量和网络切片的承载需求,,IPRAN,需要引入,2550100GE,等高速接口,技术,;,采用,FlexE(Flexible Ethernet,,灵活,以太网,),等新型接口技术实现物理,隔离,相比方案,1,,不用跨平台维护,从而更好地发挥分组增强型,OTN,强大的,组网能力和端到端的维护管理,能力,可利用分组增强型,OTN,进行业务综合承载,包括家宽、专线业务;,分组增强型,OTN,可与前传承载方案衔接,前后传统一承载,降低,Capex,和,Opex,5G 中传和回传承载方案方案1、分组增强型OTN+IPRA,5G,网络切片承载方案,基于一层隔离承载方案,1,、光通道划分(,ODUFlex,),2,、端口隔离(实现简单、粒度大),3,、灵活以太,FlexE,物理层交叉(一层与二层之间),基于二层隔离承载方案,MPLS-TP,标,签,、,VLAN ID,,也即逻辑隔离,通过,Qos,控制策略满足不同切片的带宽、时延和丢包等性能需求,OTN,网络切片承载方案可结合,SDN,智能控制,提升开通、维护效率,5G 网络切片承载方案基于一层隔离承载方案1、光通道划分(O,四、结论输出,四、结论输出,5G,对传输网影响,-,带宽测算模型,5G,单站测算模型,4G/LTE,3,小区,,3,载波,,4,天线,5G/,低频,3,小区,,64,天线,5G/,高频,3,小区,,128。