5G承載需求分析及傳送網(wǎng)建設(shè)方案探討

徐耀淦 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 南昌市 330002

1 引言

1.1 5G發(fā)展背景及建設(shè)需求

5G是未來(lái)幾年經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，抓住5G移動(dòng)通信發(fā)展機(jī)會(huì)，加快新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間，打造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略選擇，故未來(lái)幾年5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要投入大量的人力、物力，5G承載網(wǎng)尤其是傳送網(wǎng)的規(guī)劃需要作為基礎(chǔ)建設(shè)，提前布局。

1.2 移動(dòng)承載網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)判斷

移動(dòng)通信發(fā)展到5G時(shí)代，承載網(wǎng)組網(wǎng)日益復(fù)雜，需求更加多樣，技術(shù)換代加速，管理趨于智能，傳輸從L0升到L3，傳輸指標(biāo)呈體系，新技術(shù)加速建網(wǎng)，系統(tǒng)管控軟件化，對(duì)承載網(wǎng)的建設(shè)提出了更高的要求。

2 5G承載需求及帶寬分析

2.1 5G承載需求概述

5G業(yè)務(wù)指標(biāo)的達(dá)成，依賴承載性能和功能的提升，5G網(wǎng)絡(luò)分片的實(shí)現(xiàn)，需要與承載網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，而滿足5G需求的傳送網(wǎng)需要重構(gòu)： 5G承載需求發(fā)生很大變化，現(xiàn)有傳送網(wǎng)無(wú)法直接滿足，或僅能滿足初期小規(guī)模業(yè)務(wù)需求，重構(gòu)之后的傳送網(wǎng)應(yīng)能完全滿足5G成熟期的需求。

5G承載關(guān)鍵需求如下：

大帶寬：前傳/中傳/回傳。低時(shí)延：承載網(wǎng)端到端低時(shí)延。靈活連接： L3到邊緣，靈活快速建鏈。網(wǎng)絡(luò)分片：不同類型業(yè)務(wù)的差異化承載。智能管控：集中化管控，海量連接管理。高精度同步：同步精度要求提高10倍。

2.2 5G典型場(chǎng)景與帶寬分析

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)牽頭的國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題《新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)》，5G帶寬需求測(cè)算如下：

?

在各個(gè)典型場(chǎng)景下接入、匯聚層環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)預(yù)測(cè)如下：

?

根據(jù)上述預(yù)測(cè)：5G配套傳送帶寬需求大體如下：接入40/100GE，匯聚200/400GE，核心400GE/1T over OTN，滿足5G架構(gòu)要求。

3 5G配套傳送網(wǎng)絡(luò)解決方案對(duì)比分析

根據(jù)上文對(duì)5G帶寬的需求預(yù)測(cè)，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)主要運(yùn)營(yíng)商的傳送網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，提出以下2種解決方案：

3.1 SPN方案

SPN是對(duì)現(xiàn)有PTN網(wǎng)絡(luò)的延續(xù)及升級(jí)，目前國(guó)內(nèi)主流廠家已經(jīng)開始啟動(dòng)試點(diǎn)測(cè)試，主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下：

優(yōu)點(diǎn)：延續(xù)并兼容PTN技術(shù)，依托以太網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈低成本優(yōu) 勢(shì)。基于以太網(wǎng)的FlexE輕量級(jí)增強(qiáng)，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)：線路側(cè)接口的長(zhǎng)距離大容量支撐能力略弱，400GE 以上暫無(wú)長(zhǎng)距。FlexE與WDM的集成需要驗(yàn)證。

實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)：多種新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)的同時(shí)集成應(yīng)用，初期存在產(chǎn)業(yè)鏈成熟、可靠性完善、一線學(xué)習(xí)使用等方面的困難。

3.2 L3 OTN

OTN也是廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主要運(yùn)營(yíng)商的傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的解決方案如下：

優(yōu)點(diǎn)：OTN技術(shù)性能成熟優(yōu)越，長(zhǎng)距傳輸?shù)墓鈱印㈦妼蛹蓱?yīng)用廣泛，以現(xiàn)網(wǎng)OTN網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)大容量較為平滑。

缺點(diǎn)：難以兼容PTN技術(shù)，且存在以太和OTN兩次封裝，增加了節(jié)點(diǎn)分組處理時(shí)延（光層直通節(jié)點(diǎn)不受影響）。

實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)：OTN體系中增加L3支持，需要精心裁剪功能并 在OTN接口板卡中增加NP，功耗控制和可靠性保持不易。

3.3 兩種方案對(duì)比

上述兩種方案基本思路上有相似之處，但具體實(shí)現(xiàn)上存在差異，從技術(shù)角度看都可以實(shí)現(xiàn)。SPN方案是強(qiáng)L2，L3 OTN方案是強(qiáng)L1。FlexE如能盡快成熟，則SPN將增加優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)主流廠家在SPN上投入的研發(fā)力量較大，且已經(jīng)開始測(cè)試， PTN系統(tǒng)向SPN發(fā)展的方向已經(jīng)逐步明朗。

4 結(jié)語(yǔ)

5G時(shí)代即將來(lái)臨，為了適應(yīng)超高流量密度、超高連接數(shù)密度等業(yè)務(wù)需求，5G承載網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫，傳送網(wǎng)的建設(shè)更應(yīng)該未雨綢繆，提前規(guī)劃，提前儲(chǔ)備資源，在充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源的前提下，結(jié)合主流廠家研發(fā)成果，尋求更便捷、經(jīng)濟(jì)的建設(shè)方案。