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1、面向5G承载创新解决方案,汇报提纲,网络架构及关键技术,5G承载需求,建网思路探讨,5G承载实践,5G关键能力指标,流量密度(Mbit/s/m2),连接密度(devices/km2),网络能效,峰值速率(Gbits/s),用户体验速率(Mbits/s),频谱效率,移动性(km/h),时延(ms),IMT-2020,IMT-Advanced,1,10,1x,350,10,105,106,1x,100 x,10,0.1,20,100,3x,500,1,关键挑战1：单站带宽需求,5G基站峰值相比4G，有几十倍的提升，对现网设备（特别是接入层）带来巨大挑战,注：数据来源于中移集团公司LTE规划,VS,
2、现有4G承载网带宽规划,关键挑战1：网络带宽需求,5G的承载网带宽规划与站型、站密度相关，存在较大的不确定性，需要承载网支持线路容量可平滑扩展能力,核心层,汇聚层,接入层,骨干汇聚,每个骨干汇聚点 下挂6个汇聚环骨干汇聚点下行方向端口需求 8*400G骨干汇聚点上行方向带宽=汇聚环带宽*汇聚环数*收敛比,每个汇聚环有6个普通汇聚节点每对汇聚点下挂4个接入环汇聚环带宽=接入环带宽*3*4*收敛比,热点区域：接入环4个节点，平均每个接入节点接入2个5G基站一般区域：接入环8个节点，每个节点接入1个5G基站接入环带宽=单站均值*（N-1）+单站峰值（高频场景下计算高频站峰值),网络模型与计算方法,核
3、心调度层：根据地市规模部署，调度层下挂骨干汇聚点，每个核心调度层设备，下挂24个骨干汇聚点；核心落地点：根据地市规模部署，每地市部署12对核心落地点；,场景1：热点区域1个接入环4个节点，平均每节点带2个5G站(其中4个高频站,4个低频64T64R),场景2：一般区域1个接入环8个节点，每节点带1个低频站（8个低频站16T16R，1个站取峰值),关键挑战2-低时延,T5,T0,T2,T4,T3,T6,eCPRI/CPRI,5G AAU,eMBB,5G CN,CU,DU,T1,DU,5G CN,CU,T0,T2,T6,T5,eCPRI/CPRI,5G AAU,uRLLC,5G CN,T1,5G
4、CN,DU+CU,DU+CU,eMBB端到端时延:(T0+T1+T2+T3+T4+T5+T6)x2+T720ms承载网时延需求：(T1+T3+T5)x2+T714.4ms eMBB场景承载网单向时延需求：T1+T3+T56.2ms,uRLLC 端到端时延:(T0+T1+T2+T5+T6)x2+T75ms承载网时延需求：(T1+T5)x2+T73.2ms uRLLC场景承载网单向时延需求：T1+T51.1ms,典型时延需求：20ms,典型时延需求：5ms,T7,T7,注：1ms极限时延uRLLC场景，业务处理在站点完成，承载不参与,需要结合路径优化、减少节点数量、降低节点处理时延等因素，整体降低
5、承载网时延,按照应用分析，时延要求较宽松，适合于演进场景使用,关键挑战3：网络灵活,5G采用超密集组网技术（UDN），基站密度更高，站间协同是必选功能，东西向流量带宽需求相比4G会增加核心网云化后部署在边缘DC中，边缘DC之间的东西向流量需要动态疏导MEC下沉到边缘汇聚层，MEC之间会产生东西向流量；同时MEC和边缘DC之间也产生南北向流量（内容下载）,MEC,MEC,MEC,EPC Pool,5G承载网趋向于Full Mesh全连接，现有网络架构（L2+L3）需要重新设计,关键挑战4：网络分片,超高清视频播放,密集人群宽带接入,工业自动控制,传感器网络,5G网络标准需要无线/承载/核心网端到
6、端切片，对承载设备而言，需要底层支持切片的能力,关键挑战5：IPv6,国办IPv6推进计划包括互联网业务平台、网络基础设施、应用基础设施、网络安全四个领域其中基础设施包括无线和固网改造，无线部分LTE端到端网络IPv6改造无线和CN网络地址：BBU/DU/CU/CN等节点地址为网络地址，未来5G基站直接采用IPv6地址承载网上承载的IP业务特征：当前无线RAN之间，RAN和CN，CN与CN之间采用IPv4承载，回传中业务都是IPv4报文，CN业务上Internet目前也都是用IPv4地址，4G阶段，核心网之间已经引入IPv6需求,IPv6是国家战略，5G基站及核心网接口都会采用IPv6地址，承
7、载网支持V4/V6双栈成为必选项,关键挑战6：高精度时间同步,连续/非连续载波聚合,5G,多点联合发送,CoMP JT 65 ns,CA功能将跨越不同的BBUGPS误差，承载网误差都会影响CA同步精度,5G 基站的覆盖面积小于4GCoMP JT 用于降低干扰提升用户终端吞吐量,5G,5G,1.8G,2.6G,3.5G,26G,900M,GPS天线安装难,120净空，同时定位3颗卫星,馈线安装难,馈线长，敷设困难，尤其是室内基站馈线安装更困难,成本,每基站均需配置一套GPS系统,维护困难,基站数目多，GPS维护点多,GPS易受干扰,信号劣化、信号丢失、伪GPS干扰需要通过逐个站点关闭信号排查问题
8、,5G时间同步精度要求更高，基站部署GPS运维难度大、成本高,5G需求促进承载网技术演进,单站能力提升10100倍广覆盖低频站密度是LTE基站的11.2倍密度,流量模型复杂：基站协作、核心网和基站云化带来的泛在灵活连接4G和5G融合组网带来的双连接,5G承载网分片，基础网络虚拟化，满足一网多用 承载网分片和核心网、基站分片的端到端统一编排,不同业务存在差异化的时延要求URLLC业务对承载网络时延、可靠性和安全性提出苛刻要求,5G基础业务需要1.5us的时钟同步协同业务需求，预计同步精度指标也会缩小，具体指标待研究,汇报提纲,网络架构及关键技术,承载需求及业界进展,建网思路探讨,5G承载实践,C
9、U/DU分离对承载的网络要求,5G的基站功能重构为CU和DU两个功能实体。CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分。,CU(Centralized Unit)：主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署,5G的基站功能重构：,CU：,DU(Distributed Unit):主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源，部分物理层功能也可上移至RRU实现,DU：,基站重构为CU和DU两个逻辑网元，可以合一部署，也可以分开部署，根据场景和需求确定 网元之间的网络功能重构，如部分核心网功能下沉至CU BBU部分功能上移
10、至RRU/AAU,原BBU基带功能部分上移，以降低DU-RRU之间的传输带宽,AAU：,对承载网络架构的影响,回传：4G/5G双连接、基站协同、DC互通流量需要就近转发，L3到边缘,中传：与回传接入位置重合带宽与回传相当，对uRLLC业务存在低时延需求,RAN切分带来的多种部署方式,接入机房,CU,AAU/RRU,AAU/RRU,接入机房,AAU/RRU,AAU/RRU,AAU/RRU,回传核心汇聚,综合业务接入机房,回传核心汇聚接入,综合业务接入机房,CU+DU集中,AAU/RRU,回传核心汇聚接入,光纤直驱或前传网,回传核心汇聚,回传接入（中传）,回传接入（中传）,光纤直驱或前传网,5G时
11、代，以DC为中心的云化网络架构,5G核心网虚拟化，部署到以DC为中心的云化网络架构中；BBU裂化为DU/CU，CU虚拟化部署；,CU,DU,RF,BBU,4G BBU架构,本地传输网,以DC为中心的云化网络架构,中传,前传,NGC,EPC,回传,前传,回传,MEC,MEC,核心网虚拟化，部署到DC中MEC部署到边缘汇聚层，uRLLC用户面下沉到MEC,BBU裂化为CU/DU，部分功能迁移到AAU，部分功能迁移到CU承载网络分为前传（eCPRI接口）、中传（分组）、回传三部分,2G,5G,3G,4G,4G RRU,基于SPN的5G传输网目标架构,n*200GE/400GE,DU,DU+CU,DU
12、,SPN基于FlexE/SR/200GE/L3VPN/SDN等新技术，打造大带宽/低时延/灵活连接的本地传输网络,核心汇聚采用SPN Over OTN架构，SPN通过100GE/200GE接口组网，为5G业务提供超大带宽资源OTN采用超100G组网，为SPN提供100GE/200GE客户侧接口，传统OTN无法给SPN提供100GE/200GE承载能力接入层采用100GE组网，实现5G基站业务的接入，满足前传/中传/回传统一承载的大带宽需求通过部署FlexE/SR/IPv6等技术，满足5G业务承载的关键需求,前传可选承载方案,5G AAU,5G AAU,eCPRI 3*25GE,eCPRI 3*
13、25GE,4G RRU,CPRI 3*10G,光纤直驱,DU,AAU,AAU,AAU,OTN,AAU,AAU,DU,AAU,无源波分,AAU,AAU,DU,AAU,Packet Transport,AAU,AAU,DU,AAU,优点：简单、开通快成本低、时延小缺点：光纤资源消耗大无OAM和保护,优点：节省光纤资源 完善的OAM和网络保护缺点：成本较高 不具备统计复用能力,优点：节省光纤资源 完善的OAM和网络保护 时延低缺点：带宽偏小，适用小集中,优点：节省光纤资源 成本低缺点：业务无法监控无网络保护,前传OTN方案,OTN,AAU,10G/100G/200G FlexO,n*10G CPRI
14、,n*25GCPRI/eCPRI,5G DU,OTN,室外型或室内型,AAU,AAU,RRU,RRU,4G BBU,接入机房,基站,RRU,节省光纤：灰光双纤双向，或彩光单纤双向大带宽传送：单站点100G或200G，适合规模部署多制式前传：支持CPRI、eCPRI，兼容4G和5G适合大规模CRAN组网下的前传,完善的OAM：LOS/LOF/DEG/BDI/BEI/AIS/FEC/PT/TTI/DM/CSF/SSF无损传输：业务透传，硬管道隔离安全可靠：如果有冗余路由，可提供1+1保护,前传SPN方案,eCPRI和CPRI业务采用FlexE物理层透传技术创新的物理层压缩技术可节省带宽，100GE
15、的通道同时传送 1个5G站和1个LTE基站前传业务，3x25GE+3x9.8Gbps 采用低成本100GE硅光模块作为线路侧适合小规模CRAN组网下的前传,FlexEShim,FlexE,eCPRIAdaptor,eCPRI,100GEOptical Module,Client,Client,CPRI Adaptor,CPRI,eCPRI,PHY,CPRIdecoder,FlexEshim,CPRIadaptor,FlexEClient_Tx,PHY,CPRIencoder,CPRIadaptor,FlexEClient_Rx,CPRI,FlexE,PHY,PCS_Rx,FlexEshim,P
16、CSadaptor,FlexEClient_Tx,PHY,PCS_Tx,PCSAdaptor,FlexEClient_Rx,eCPRI,FlexE,DU,5G RRU,3G/4G/4.5G RRU,CPRI,eCPRI,Packet Transport,100G FlexE,5G前传切片,TDM-like Channel,TITAN,固移融合：密集城区共享ODN，低时延前传满足5G uRLLC,TV,低时延前传技术和架构，满足5G uRLLC应用,WDM-PON 5G前传方案的优势波长可调可管，简化运维；-相比彩光模块的无源波分方案；共享FTTX 无源光纤网络；-相比有源波分方案；共享固网WD
17、M-PON的产业链优势（WDM-PON可用于企业专线接入）；-相比波分方案可以灵活连接RRU和DU，提供冗余和保护，支持跨DU的协同；-相比DU内置WDM-PON方案支持按业务分流、汇聚和切片；-相比DU内置WDM-PON方案,WDM-PON,ONU,AWG,FMC ONU,10G PON,Splitter,5G,Mobile,TV,SPN中回传方案,接入层，UNI侧提供10GE/25GE接口，NNI侧提供100GE接口汇聚/核心层，支持n*200GE/400GE接口基于FlexE端口捆绑，可实现100GE400GE的大带宽低成本解决方案提供完善的多层次OAM及保护机制，快速故障检测和定位，实
18、现快速保护倒换,5G时代的城域DCI互联承载,5G时代核心网虚拟化，部署在边缘DC中，边缘DC之间存在东西向DCI流量需求同时MEC部署到普通汇聚层节点，MEC内容和边缘DC之间存在南北向流量承载需求（内容下发），同时MEC之间也存在东西向流量（热点内容交互）在网络上创建一个新的DCI互联L3VPN，实现边缘TIC、MEC之间的Mesh互联需求,SPE普通汇聚,TPE核心,5G CN,SRTP-TE/MPLS-TP,SDN控制器,FlexE实现带宽按需扩展，为网络分片提供支撑,为网络分片提供支撑,大带宽灵活扩展,FlexE:带宽按需扩展,线路侧带宽不断递增,端口绑定（多虚一）,混合应用（多虚多
19、）,子速率通道化（一虚多）,满足客户多场景需求,MAC与PHY实现解耦,流量增长趋势,伴随无线流量递增，传统方式光模块需要不断更替:GE,10GE,100GE,400GE.带来投资的不断增长,200GE/300GE,通过FlexE技术，捆绑成一个超100G接口,SE-XC有利于实现分组网扁平化,传统IPRAN网络,A,B,B,A,A,A,B,B,A,A,A,A,A,A,A,A,B,采用FlexE增强技术分组网络拓扑与物理网络解耦，有助于分组网扁平化,采用分组隧道VPN进行不同业务逻辑隔离，采用H-QoS调度，不能避免流量突发带来的影响,采用FlexE时隙实现不同类型业务通道的物理隔离，在每个通
20、道可独立部署QoS调度策略,环网拓扑下，逐点分组转发，效率低下,H-QoS,5G E2E统一切片编排管理,CN子切片,RAN子切片,BN子切片,AMF,UDM,UPF,NSSF,NRF,PCF,.,对各专业子切片实现统一编排管理，构建面向客户的E2E切片服务,E2E切片编排管理,E2E切片设计,E2E切片协同部署,E2E切片闭环监控,E2E切片安全隔离,切片n,5G超高精度同步方案,节省GPS投资,端到端精度,TCO,室内定位精度 3m,自研芯片,引入共视时间源技术，精度更高，抗干扰能力强；易部署，运维管理更便捷独创的物理层时戳+1588软硬协同，时钟同步精度提升1个数量级，单节点时间同步精度
21、5ns支持室内定位,汇报提纲,网络架构及关键技术,承载需求及业界进展,建网思路探讨,5G承载实践,方案一：新建SPN方案（大型地市）,大型地市业务量大，基于现网演进难以满足需求，新建具有优势,以终为始，根据5G全业务发展需求，采用SPN设备新建网络，满足FlexE、SR和L3到边缘，并具备低时延、IPv6、网络切片等能力，满足5G业务中长期演进需求；新建网络不涉及现网的改造，对现网2G/4G业务无影响，便于快速施工建设；未来可按需将PTN网络上的业务均逐步割接至SPN网络，在SPN网络实现2G/4G/5G/专线甚至家宽业务的统一承载。,EPC,SPN平面,N*200GE/400GE,N*200
22、GE,100GE,NGC,原PTN平面,10GE,10GE,GE/10GE,5G,4G,4G,XX大型城市PTN网络现状：无法满足5G业务需求,核心,市县汇聚,接入,县乡二级汇聚,城区骨干汇聚,接入,城区普通汇聚,10GE线路带宽为主，局部40GE/100GE线路带宽；骨干汇聚、核心落地节点槽位资源紧张；普通汇聚点槽位资源较为宽裕；存在部分老旧设备不支持40GE/100GE演进（4G初期建设时部署）；不支持FlexE接口；不支持L3、SR、IPv6等功能；,核心汇聚层现状分析,现网演进挑战1：现网大部分设备不具备演进能力,现网PTN老旧设备多，5G演进能力不足，需要进行大量设备替换，长远看需要
23、换代,GE环网为主，局部10GE环网，带宽无法满足5G需求，且不具备升级更高带宽能力；无法演进不支持FlexE接口；无法演进不支持L3、SR、IPv6等功能；接入层需要全面新建；,接入,10GE线路带宽为主，不支持100GE及以上接口速率占比XX%；不能演进支持100GE和SPN功能，必须设备替换；现网不具备FlexE接口；现网不支持SR、IPv6等功能；,核心汇聚,现网演进挑战2：5G业务部署对现网业务影响巨大,4G业务承载mpls-tp隧道,5G业务承载SR隧道承载,4G业务采用L2+L3方式，5G业务采用HoVPN到边缘部署（私网地址采用IPv6）；现网PTN建网为网管静态配置模式，5G
24、承载SPN需要采用SR隧道、需要引入动态协议和控制器，4G和5G业务不同的开通和维护方式对运维的要求极高；现网设备需要配置控制面IP地址，配置IGP协议；现网设备需要部署SCN通道，以实现BGP-LS/PCEP与控制器的交互通道；核心汇聚部分具备演进能力的设备需要通过更换线卡支持FlexE，通过软件升级支持SR、IPv6等，会影响现网4G业务运行；,5G业务部署对原4G承载网络的影响,核心（100GE）,骨干汇聚（100GE）,接入（10GE）,普通汇聚（100GE）,L3VPN,L2VPN,L3到边缘HoVPN,5G承载网需要引入IGP/SR动态协议，业务部署方式需要从静态改造为动态，对现网
25、挑战巨大,现网演进挑战3：工程实施难度大，周期长，业务开通慢,初期主要开展eMBB业务核心汇聚按需升级n*100GE部署5G基站接入环改造到100GE环5G业务与4G承载共网，避免对现网业务的影响，业务开通需要在夜间进行,eMBB为主，为uRLLC业务部署做准备核心汇聚按需升级n*200GE部署5G基站接入环改造到100GE环为FlexE部署做准备，设备改造，软件版本升级，部署SDN控制器,初期：小规模部署,GE,4G,GE,4G,GE,4G,100GE,4G5G,发展期：规模部署,成熟期：全网覆盖，新业务拓展,GE,4G,100GE,4G5G,GE,4G,100GE,4G5G,n*100GE
26、,10GE,100GE,4G5G,100GE,4G5G,100GE,4G5G,100GE,4G5G,全面部署5G业务全网部署100GE/200GE/400GE，能力不够的设备更换到新平台全网部署FlexE/切片，打造大带宽低时延灵活连接的5G承载网,n*200GE,10GE,400GE,n*200GE,n*200GE,n*200GE,10GE,现网演进对现网业务影响极大，5G建设全周期内要不断的对网络进行调整，周期长且复杂，隐性成本巨大,方案二：现网演进（汇聚核心层演进+接入扩容/新建）,建议小型地市业务量小，基于现网演进具备一定的可行性,5G业务,核心（200GE）,骨干汇聚（200GE）,
27、普通汇聚（100GE）,L3VPN Over MPLS-TP,L2VPN OverMPLS-TP,HoVPN Over SR,4G业务,接入（50/100GE）,接入（10GE）,核心汇聚层，通过增加新的200GE板卡，支持FlexE、SR功能，满足5G全业务功能需求；核心汇聚层原线卡可保留用于4G等业务承载，也可按需将4G业务割接到新增线卡上；4G业务模型不变，仍然采用L2+L3桥接方案，桥接点位置可不变；4G和5G分别采用独立的VRF，通过不同VRF实现业务隔离，5G基站采用IPv6地址，4G基站可以继续采用IPv4地址；接入环利旧PTN时，接入环上5G业务部署L2VPN，在汇聚点进行L2
28、L3桥接；接入环采用SPN设备新建时，5G业务采用L3到边缘方式部署。,升级方案,现网PTN演进支持SPN功能，满足4G和5G统一承载需求；汇聚核心层现有设备机框、背板、交换不更换，增加新线卡支持5G承载新功能；接入层在D-RAN场景下扩容10GE环，在C-RAN场景下新建SPN 100GE环；,现网升级原则,建网关键问题1：组网及业务部署方案,5G承载部署FlexE/SR-TE/SR-BE/IPv6/SDN等新技术，实现目标网架构,组网架构,SPN组网延续4G承载组网架构，对于基础资源规划影响最小基于SE通道技术实现分组网络拓扑与物理网络解耦，利于网络扁平化接入具备N*10GE/100GE带
29、宽能力核心汇聚具备N*200GE/400GE带宽能力L3VPN部署到边缘，采用SR隧道，SR-TP承载南北向流量，SR-BE承载东西向流量引入SDN/NFV/Big Data/AI 诸多关键技术，管控系统智能/开放化,建网关键问题2：核心网大区集中干线方案,5G核心网大区集中后，流量巨大，重点需要考虑建网成本，建议选择现有PTN干线承载,现有国干PTN资源充裕，可用于承载与大区中心不同省份的RAN与CN间的控制面和用户面流量；省内PTN采用100GE口直连国干PTN每Bit成本最低，满足5G海量带宽需求,省内PTN,省内PTN,干线PTN承载方案,IP专网互联方案,省内PTN连接到IP专网的地
30、市节点IP专网需端到端扩容，地市节点需新增，采用100GE端口互联建网成本极高，单端口100GE成本是PTN的510倍增加时延，运维跨专业，复杂度高,省内PTN,省内PTN,省内PTN,地市AR,省会BR,大区CR,VS,IP 专网,建网关键问题3：带宽演进趋势,综合需求/标准/成本/产业链等因素，建议新建接入环部署100GE、核心汇聚具备T级别演进能力,4G,10GE,3G,GE,10GE,100GE,10倍,50GE QSFP28为非标准方案业界50GE主流封装采用SFP56100GE采用QSFP28封装，技术成熟,Gbit成本比值,50GE,100GE,业界已推出100G QSFP28
31、10km单载波光模块，采用SiPhi+MZM+1310nm DFB技术实现100G单载波（56GBaud PAM4），批量成本优势更为明显,50GE:100GE的Gbit成本比值2：1,接入层,核心汇聚层,10倍,10倍,10倍,50GE vs 100GE,建网关键问题4：如何部署FlexE？,全面部署FlexE技术，满足5G承载需要的大带宽平滑演进/扁平化/切片隔离的组网需求,N*100GE,200GE/300GE,切片物理隔离,端到端切片需要硬隔离，以确保不同的切片之间相互无影响，确保低时延的及时转发利用FlexE实现切片拓扑与物理拓扑无关,uRLLC,mMTC,100GE,35GE,25
32、GE,15GE,20GE,低时延转发,建网关键问题5：CU/DU是合设还是分设？,D-RAN,CU+DU,站点机房,AAU,A设备,初期,C-RAN（CU/DU合一）,CU+DU,站点机房,AAU,A设备,AAU,AAU,C-RAN（CU云化）,AAU,AAU,AAU,AAU,AAU,AAU,远期,初期DU/CU合设，在接入站点机房集中；远期CU适当集中，DU在站点机房，满足CU云化需求,建网关键问题6：站址机房如何储备基础资源？,站址机房和末端分支光缆是未来运营商5G网络建设的核心资源，需提前规划和准备,建网关键问题7：汇聚机房如何储备基础资源？,汇聚机房条件相对较好，重点规划出MEC/CU
33、/传输设备的相关资源需求,汇报提纲,网络架构及关键技术,承载需求及业界进展,建网思路探讨,5G承载实践,电信研究测试进展,两种方案（IP方案/OTN方案）都在研究测试验证中,IPRAN方案,OTN方案,3,2,方案思路,参与单位,进展,中传/回传：IPRAN演进技术方案,ZTE等国内多厂家,2018年6月底完成实验室测试验证2018年9月份启动外场测试验证,1,3,2,方案思路,参与单位,进展,ZTE等国内多厂家,2018年1月启动实验室前传测试验证 2018年6月前完成整个实验室验证 2018年9月份启动外场测试验证,1,前传：FlexO中传/回传：路由增强OTN,中移研究测试进展,SPN：
34、Slicing Packet Network，5G端到端统一承载,2018年,结合发改委项目启动多个外场测试,2017年9-12月,完成三个厂家实验室FlexE，通道交叉，SR等技术的测试，效果优异,2016-2017年,组织多厂家讨论5G承载方案，确定SPN做前传、中传、回传端到端统一承载,2016年中,启动5G承载方案的研究,1,2,3,4,基于PTN演进，端到端统一组网支持FlexE及FlexE Client交叉功能，实现业务隔离和低时延转发演进支持SR隧道技术，支撑L3VPN到边缘,联通研究测试进展,回传采用UTN承载，中传（如存在）未确定,方案选择,回传方案：UTN中传（如存在）可选
35、方案：UTNPeOTN前传可选方案：光纤直驱WDM（ITU-T G.698.4）,方案进展,2018年2月中国联通UTN2.0网络总体技术要求已经定稿，满足中回传承载需求；2018年2月ITU-T G.698.4标准正式通过，目前版本支持单波长10G速率，系统支持20,40波道；中传方案未确定；,测试进展,实验室测试：2018年6月-7月进行实验室测试；外场测试：2018年-2019年结合发改委项目进行外场测试；,海外运营商进展,澳洲,软银：支持SDN和SR的L3到边缘，支持MSAN的固网业务接入，实现移动和固网业务的综合承载,日本,VDF：分组IP层方案采用SR隧道技术（Segment ro
36、uting）承载，预计18年会进行测试,德电：FMC综合承载，大带宽，支持网络切片，CRAN/DRAN组网均存在，采用分组技术,欧洲,澳大利亚某运营商：2017年Q2提出希望基于现有网络（分组方式）演进支持；18年2月份开始无线/有线端到端测试,欧洲,中兴通讯2018世界移动大会获颁“最佳5G技术创新奖,中兴通讯5G端到端整体解决方案由无线接入网、核心网、承载、芯片、终端等产品和解决方案组成，将满足全球第一批商用5G的运营商需求。在5G承载方面，中兴通讯5G Flexhaul方案基于FlexE的创新拓展技术，支持前传、中传和回传一体化承载场景，能够完美满足5G承载网络的分片需求，实现3G/4G
37、/5G的统一组网。,其中，5G Flexhaul的关键性能指标达到业界领先：端到端保护倒换时间小于1ms，单节点转发时延最低小于0.5s。同时，中兴通讯积极与Telefonica、中国移动等全球领先的运营商联合完成多场测试，全面验证了5G Flexhaul方案。,中兴通讯和国内三大运营商紧密合作,中兴通讯与国内三大运营商紧密合作，多个城市已达成5G承载试点意向,天津,沈阳,雄安,南京,苏州,上海,嘉兴,广州、深圳,深圳,重庆,青岛,济南,杭州,福州,成都,兰州,中兴通讯5G传输产品解决方案,6180H为业界容量最大集成度最高的接入层产品，满足前传中传回传统一承载小型化紧凑型OTN产品M721系
38、列，包括室外型OD61，满足前传和AAU一起抱杆组网,接入层,50GE/100GE 组网能力,ZXCTN 6180H,汇聚层,核心层,单槽位支持1T接入容量，支撑5G海量带宽需求,ZXCTN 609,CX66A1T交叉容量15 个槽位,DX61/62/631U/2U/3UDSS边缘接入,OD61室外型设备前传,小型化紧凑OTN,全新SPN技术体系产品，全面支持SR/FlexE/IPv6/L3VPN等关键技术，满足中国移动5G传输网的关键需求6700是面向5G承载全新设计的旗舰平台，具备业界最大容量，最大支持单槽位T级别业务接入,中兴通讯5G Flexhaul方案亮点,基于SDN的网络控制和切片
39、,L3到边缘,综合业务统一承载,超低时延转发,FlexhaulTM,网络自动化,基于FlexE 时隙交叉满足低时延需求小设备单点时延1us，传统设备为20-50s,基于SDN和SR，满足5G业务灵活调度需求,基于FlexE和FlexE Client交叉，满足切片需求基于SDN/NFV完成切片网络端到端编排管控,基于意图的端到端系统架构弹性、开放、智能,基于IPRAN满足无线、家宽、专线 综合业务承载需求,5 G 先 锋,凝聚共识，共创未来,感谢聆听,第 5 代移动通信技术(5G),引言：,12月1日消息，发改委对外发布了关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知。通知中明确表示，明
40、年各地将进一步的推进5G信号的研发工作。至少五个城市将开始开展5G网络建设，基站数量也将不少于50个。这次5G网络建设的主要指标为：明确在6GHz以下频段，在不少于5个城市开展5G网络建设，每个城市5G基站数量不少50个，形成密集城区连续覆盖；全网5G终端数量不少于500个；向用户提供不低于100Mbps、毫秒级时延5G宽带数据业务；至少开展4K高清、增强现实、虚拟现实、无人机等2类典型5G业务及应用。事实上，5G是一个通俗称法，官方名称为移动通信系统 IMT-2020。,5G（第五代移动通信）的概念和主要特征,“421”,01,02,03,04,5G 研发的概况和进展,5G关键能力体系,01
41、,概念和主要特征,概念：目前，全球业界对于5G的概念尚未达成一致。中国IMT-2020（5G）推进组发布的5G概念白皮书认为，综合5G关键能力与核心技术，5G概念可由“标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义,5G的网络架构将进一步扁平化，它将是功能强大的基站叠加一个大服务器集群和更加新型化如“C-RAN”架构。5G的基站将更加小型化，可以安装于各种场景；具备更强大的功能，将去除传统的汇聚节点；5G时的网速极大提升。比4G/LTE的峰值传输速率每秒100M快100倍；5G网络要满足超大带宽、超高容量、超密站点、超可靠性、随时随地接入的要求。,02,5G关键能力体系,03,“421”,大规模
42、天线阵列,超密集组网,全新频谱接入,新型多址,在实际应用中，多天线的基站也可以同时瞄准多个用户，构造朝向多个目标客户的不同波束，并有效减少各个波束之间的干扰。这种多用户的波束成形在空间上有效地分离了不同用户间的电磁波，是大规模天线的基础所在大规模天线阵列是基于多用户波束成形的原理，在基站端布置几百根天线，对几十个目标接收机调制各自的波束，通过空间信号隔离，在同一频率资源上同时传输几十条信号。这种对空间资源的充分挖掘，可以有效利用宝贵而稀缺的频带资源，并且几十倍地提升网络容量。,传统通信方式是基站与手机间单天线到单天线的电磁波传播，而在波束成形技术中，基站端拥有多根天线，可以自动调节各个天线发射
43、信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的。从基站方面看，这种利用数字信号处理产生的叠加效果就如同完成了基站端虚拟天线方向图的构造，因此称为“波束成形”(Beamforming)。通过这一技术，发射能量可以汇集到用户所在位置，而不向其他方向扩散，并且基站可以通过监测用户的信号，对其进行实时跟踪，使最佳发射方向跟随用户的移动，保证在任何时候手机接收点的电磁波信号都处于叠加状态。,新波形F-OFDM（Filtered OFDM）：实现统一空口的基础波形,新多址技术SCMA（Sparse Code Multiple Access）,新编码技术Polar Code,S
44、CMA和Polar Code在F-OFDM的基础上，进一步提升了连接数、可靠性和频谱效率，满足了ITU对5G的能力要求。,04,5G 研发的概况和进展,第一阶段试验小结 华为、爱立信、中兴、三星、大唐、英特尔和诺基亚和上海贝尔完成了5G技术研发试验第一阶段测试 通过测试，各项关键技术的性能得到初步验证，测试结果基本符合预期 大规模天线：测试结果表明，相对于LTE-A，大规模天线可实现34的频谱效率提升，结合多址、编码等关键技术，可满足ITU频谱效率指标（3-5倍）提升需求 新型多址：相比于LTE，采用新型多址技术可获得86%以上的下行频谱效率提升和3倍上行用户连接能力提升 极化码：相比于传统的
45、Turbo码，在静止和移动场景下可获得0.3 0.6 dB 的性能提升，同时，与高频段通信结合可实现20Gbps的数据传输能力，验证Polar Code能够很好地支持ITU定义三大场景 高频段通信：验证了高频段技术方案的可行性，同时，证明了利用高频通信技术可满足10-20Gbps的ITU峰值速率指标要求 新型多载波：通过大幅度降低带外泄露，可有效支持相邻子带的异步传输，可满足5G系统在统一技术框架基础上支持不同场景差异化技术方案的需求,信息随心至，万物触手及,连续广域覆盖这是移动通信最基本的覆盖方式，以保证用户的移动性和业务连续性为目标，为用户提供无缝的高速业务体验。该场景的主要挑战在于随时随
46、地（包括小区边缘、高速移动等恶劣环境）为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。热点高容量主要面向局部热点区域，为用户提供极高的数据传输速率，满足网络极高的流量密度需求。1Gbps用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。低功耗大连接主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。这类终端分布范围广、数量众多，不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力，满足100万/km2连接数密度指标要求，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。低时延高可靠主要面向车联网、工业控制等垂直行业
47、的特殊应用需求，这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求，需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。,在5G无线技术路线方面，IMT推进组融合了4G继续演进和创新元素，明确5G空口的技术路线可以分为两部分：5G新空口（低频和高频）和4G演进空口，其中前者是主要方向。5G低频新空口将采用全新的空口设计，引入大规模天线、高频段通信、新型多载波、先进编码等先进技术，有效满足更加多样化的指标要求；5G高频新空口需要考虑高频信道和射频器件的影响，并针对波形、调制编码、天线技术等进行相应的优化。,4G的OFDM，看看OFDM为什么满足不了5G时代的要求。OFDM将高速率数据通过串/并
48、转换调制到相互正交的子载波上去，并引入循环前缀，较好地解决了令人头疼的码间串扰问题，在4G时代大放异彩，但OFDM最主要的问题就是不够灵活，FDM的时频资源分配方式在频域子载波带宽上是固定的15KHzF-OFDM能为不同业务提供不同的子载波间隔，以满足不同业务的时频资源需求。此时不同带宽的子载波之间本身不再具备正交特性，需要引入保护带宽，例如OFDM就需要10%的保护带宽，这样一来，F-OFDM的灵活性是保证了，频谱利用率会不会降低？正所谓鱼与熊掌不可兼得，灵活性与系统开销一向是一对矛盾。但是，F-OFDM通过优化滤波器的设计大大降低了带外泄露，不同子带之间的保护带开销可以降至1%左右，不仅大
49、大提升了频谱的利用效率，也为将来利用碎片化的频谱提供了可能。,多址技术决定了空口资源的分配方式，也是进一步提升连接数和频谱效率的关键。通过F-OFDM已经实现了在频域和时域的资源灵活复用，并把保护带宽降到了最小，那么为了进一步压榨频谱效率，还有哪些域的资源可以复用？最容易想到的自然是空域和码域。空分复用的MIMO技术在LTE时代就提出来了，在5G时代会通过更多的天线数来进一步发扬光大。那码域呢，在LTE时代它好像被遗忘了，在5G时代能否再现辉煌？,SCMA正是采用这一思路，引入稀疏码本，通过码域的多址实现了连接数的3倍提升。SCMA通过引入稀疏码域的非正交，在可接受的复杂度前提下，经过外场测试
50、验证，相比OFDMA，上行可以提升3倍连接数，下行采用码域和功率域的非正交复用，可显著提升下行用户的吞吐率超过50%以上。同时，由于SCMA允许用户存在一定冲突，结合免调度技术可以大幅降低数据传输时延，以满足1ms的空口时延要求。,所谓信道极化，顾名思义就是信道出现了两极分化，是指针对一组独立的二进制对称输入离散无记忆信道，可以采用编码的方法，使各个子信道呈现出不同的可靠性，当码长持续增加时，一部分信道将趋向于完美信道（无误码），而另一部分信道则趋向于纯噪声信道。,总结下Polar码的优点，首先是相比Turbo码更高的增益，在相同的误码率前提下，实测Polar码对信噪比的要求要比Turbo码低
