5G系統對本地傳送網的技術要求

劉吉成 山東祺瑞電子科技有限公司 宋瑜 中國聯合網絡通信有限公司青島市分公司

5G系統對本地傳送網的技術要求

劉吉成 山東祺瑞電子科技有限公司 宋瑜 中國聯合網絡通信有限公司青島市分公司

5G網絡主要是針對移動互聯網的應用,低功耗高速連接和低延時高可靠主要面向物聯網和垂直行業的應用。本文結合本地傳送網現狀, 分析了5G系統對本地傳送網的技術要求及近期發展思路。

5G系統 本地傳送網 技術要求

1 本地傳送網現狀分析

5G發展對目前傳送網帶來巨大的沖擊，當前運營商重點建設內容是光傳送網OTN 和PTN。OTN 和PTN 進行LTE 全業務承載。無論是全國范圍內的一干、省內二干，還是本地網傳輸設備中，網絡架構分布都極為廣泛，其主要包含城域骨干層、匯聚層和接入層等。在SDH 基礎上，實施PTN網絡的構建及發展，其與很多業務都有很強的適配性，能夠經濟可靠的進行多業務承載，有助于運營商需求滿足。該技術相較于SDH 更具優勢，實現了SDH 固有缺陷的彌補，但卻難以滿足擴展性和開放性要求，網絡建設及優化成本高，同時實施過程復雜，工程建設周期長，難以適應5G網絡運營要求。

2 5G系統對本地傳送網的技術要求

2.1 設備組網要求

一是提升PTN帶寬。5G基站帶寬均值將超過1Gbit/s，峰值更是達到20Gbit/s，對S111站型，CIR/PIR將達到4/16Gbit/s。按每接入環6個站，一個站達到峰值帶寬計算，接入環帶寬將達到40Gbit/s。考慮到5G基站的密集程度，100Gbit/s組網可能性更大，而核心層/匯聚層則有可能達到T級別組網。二是L3 PTN下沉。eX2流量時延越小，基站協同增益將呈指數增長，但考慮傳送網的平滑過渡，建議L3 PTN下沉至匯聚層。三是超100Gbit/s波分。引入400Gbit/s/1Tbit/s用于大顆粒的業務回傳。四是CPRI over OTN前傳網絡。隨著5G技術的發展，預計將來會同時存在2G/3G/4G/5G網絡，為了統一承載和節省資源，建議引入小型波分，用于BBU至RRU的前傳網絡。

2.2 分纖點。

分纖點的策略是提高分纖點密度以應對5G基站的超密集組，提高分纖點容量以應對C-RAN建設中的業務割接和5G業務纖芯需求的增加。現網同一個C-RAN區的基站歸屬不同的BBU池，將導致基站相互干擾，無法實現協同工作、資源統計復用等功能，需要進行業務割接或者配線光纜重新組網，以達到一個C-RAN區內的基站業務均接入到同一個BBU池中。搭建大芯數配線光纜環，同時必須提高二級光纜交接箱的容量，以便進行業務割接。

2.3 低時延

5G網絡在互聯網和物聯網等領域的實際應用中，對低時延提出了更高、甚至苛刻的需求愿景，空口延時小于1ms，端到端時延為ms級。這種ms級的低時延應用場景的業務需求，要求光傳送網既能提供極低的傳送時延，又要提供極低的處理時延。

2.4 高可靠

5G網絡要求穩定性和可靠性高于99．999%，這就要求光傳送網同樣需要提供非常高的傳輸可靠性保證。目前，光傳送網已實現OLP、OMSP、OCH等針對不同層次的業務保護方案，而且現網運行的光傳送網網絡模型大多為環形組網，此種組網方式的主備路徑時延差往往較大，不適用于5G網絡對低時延的要求，同時也不適用于5G網絡對高可靠性的要求。因此，需要對光傳送網進行網絡結構的優化升級，利用光電混合交叉等技術、網絡拓撲結構調整和智能控制功能的結合，有效提高光傳送網的可靠性和業務健壯性，結合最短傳輸路徑選擇策略，構建低時延、高可靠的光傳送網絡。

2.5 智能化

5G網絡將具備更加靈活、智能、高效和開放的特點，這就要求光傳送網需要支持軟件定義網絡（SDN）控制架構，實現網絡能力的優化升級。5G 網絡將以SDN作為基礎技術，真正實現控制平面和轉發平面的分離，使整個網絡變得更加靈活、智能、高效和開放。光傳送網引入SDN功能后在5G網絡中的主要優勢包括：引入集中控制，提高控制平面智能決策能力，提升業務的部署效率和網絡資源利用效率；利用網絡虛擬化和資源抽象技術，通過開放和標準化接口實現控制器互聯，簡化運維管理；通過開放網絡和應用層接口，提供光傳送網業務可編程能力，可靈活實現光網絡VPN 等新型定制化、增值化的業務需求。

3 近期發展思路

3.1 網絡結構優化

以往移動通信網絡以層次化網絡結構為主，存在相關局限性。現階段，網絡結構呈現扁平化發展趨勢，與IP 化趨勢發展相契合，需要考量的重點內容是現有傳輸網絡與上層網絡演進的適應問題。實施網絡結構優化，對網絡扁平化發展極為有利，可以減少資源浪費實現運維成本控制，加速5G的部署進程，同時能夠降低對設備廠家的依賴性，使5G時代傳送網絡呈現獨立發展狀態。

3.2 升級PTN 網絡，完善QOS 保證

實施網絡層次部署工作時， 需要對PTN 設備功能進行升級，骨干選用MPLS，確保本地網設備能夠實現三層動態網址尋找。雖然現有運營商PTN 設備支持網絡三層功能，但具體實踐中，本地網區域內僅能夠為二層功能提供支持，在開啟PTN 三層靜態路由功能之外，仍然需要對PTN 設備功能進行優化和升級。與此同時，其也能夠在路由協議中，為動態路由協議提供支持和依托。

5G網絡業務需求和網絡架構對現有光傳送網絡提出了大帶寬、高容量、低時延、高可靠、靈活管道和智能化等諸多新需求，同時也給光傳送網未來發展帶來巨大技術挑戰。為滿足這些傳輸需求并解決技術挑戰，業界需要推動光傳送網技術加速革新和演進，為5G網絡未來快速發展提供關鍵的基礎承載網絡保障。

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