1、引言5G業務和架構特性分析5G承載關鍵性能需求5G承載組網及功能需求總結與展望主要貢獻單位P1P2P5P15P21P22目錄 IMT-2020(5G)推進組于2013年2月由中國工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技術部聯合推動成立，組織架構基于原IMT-Advanced推進組，成員包括中國主要的運營商、制造商、高校和研究機構。推進組是聚合中國產學研用力量、推動中國第五代移動通信技術研究和開展國際交流與合作的主要平臺。IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書1IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書第五代移動通信（5G）技術致力于應對未來爆炸性的移動數據流量增長、海量設備

2、連接、不斷涌現的各類新業務和應用場景，同時與行業深度融合，滿足垂直行業終端互聯的多樣化需求，力主創建“萬物互聯”的新世界。5G在帶來革命性業務體驗、新型商業應用模式的同時，對基礎承載網絡提出了多樣化全新需求，現有承載技術指標、網絡架構及功能等無法完全滿足5G新型業務及應用，5G承載演進與革新勢在必行。5G承載新需求與5G業務特性的提升、5G網絡架構的革新等密切相關：相比于4G網絡，5G采用更寬的無線頻譜，更大規模的多入多出（MIMO）新技術，將峰值帶寬和用戶體驗帶寬提升數十倍；遠程醫療、自動駕駛等新型業務對承載提出毫秒級超低時延及高可靠性等需求；5G的智能靈活、高效開放、網絡架構變革，推動承載

3、網架構相應演進并具備網絡切片、靈活組網和引言調度、協同管控以及高精度同步等功能，從而滿足5G差異化業務承載需求。整體來看，5G將全面推動承載技術迎來新一輪發展契機。當前，5G技術路線逐漸清晰，國際標準制定穩步推進，商業應用漸行漸近?！?G商用，承載先行”，5G承載已成為業界關注的焦點，目前正處于標準形成和產業化培育的關鍵時期，ITU-T、IEEE、IETF、OIF、CPRI、CCSA等國際國內主要標準化組織和團體也已密集開展5G承載標準化研究工作。本白皮書基于5G業務和架構新特性、5G承載需求特性等綜合分析，提出和明確了5G承載關鍵性能、承載組網及功能等需求，為后續5G承載技術路線選擇、相關國

4、際標準推動、關鍵承載設備研發及產業發展等奠定基礎。目前業界應在承載需求明確的基礎上，加強關鍵技術研發、應用方案完善及產業化進程，形成完善的5G承載方案，全力支撐和迎接5G商用時機的到來。2IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書1. 5G三大業務場景差異明顯國際電信聯盟無線電通信局（ITU-R）定義了5G三類典型業務場景：增強型移動寬帶（eMBB）、大規模機器類通信（mMTC）、超可靠低時延通信（uRLLC）。目前eMBB相對明確，且3GPP R15標準在2018年6月14日（北京時間）已經凍結，mMTC和uRLLC對網絡能力要求較高，應用需求和商業模式仍存在不確定性，主要特性將在3G

5、PP R16版本進行標準化。5G無線和承載網絡在三大業務場景應用時所面臨的挑戰各不相同。（1）eMBB主要面向超高清視頻、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、高速移動上網等大流量移動寬帶應用，是5G對4G移動寬帶場景的增強，單用戶接入帶寬可與目前的固網寬帶接入達到類似量級，接入速率增長數十倍，對承載網提出超大帶寬需求。（2）mMTC主要面向以傳感和數據采集為目標的物聯網等應用場景，具有小數據包、海量連接、更多基站間協作等特點，連接數將從億級向千億級跳躍式增長，要求承載網具備多連接通道、高精度時鐘同步、低成本、低功耗、易部署及運維等支持能力。（3）uRLLC主要面向車聯網、工業控制等垂直行業的特

6、殊應用，要求5G無線和承載具備超5G業務和架構特性分析低時延和高可靠等處理能力。其挑戰主要來自網絡能力，當前的網絡架構和技術在時延保證方面存在不足，需要網絡切片、低時延網絡等新技術突破，承載面臨芯片、硬件、軟件、解決方案等全面挑戰。2. 無線接入網分割形成多種架構相對于4G無線接入網（RAN）的基帶處理單元（BBU）、射頻拉遠單元（RRU）兩級結構，支持5G新空口的gNB可采用集中單元（CU）、分布單元（DU）和有源天線單元（AAU）三級結構。原BBU的非實時部分將分割出來，重新定義為CU，負責處理非實時協議和服務，主要包含分組數據匯聚協議（PDCP）和無線資源控制（RRC）；BBU的部分物理

7、層處理功能和原RRU合并為AAU，主要包含底層物理層（PHY-L）和射頻（RF）；BBU的剩余功能重新定義為DU，負責處理物理層協議和實時服務，包含無線鏈路控制（RLC）、介質訪問控制（MAC）和高層物理層（PHY-H）等。5G RAN的CU和DU存在多種部署方式。當CU、DU合設時,5G RAN與4G RAN結構類似，相應承載也是前傳和回傳兩級結構，但5G基站（gNB）的接口速率和類型發生了明顯變化，當CU、DU分設時，相應承載將演進為前傳、中3IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書圖2-1 5G RAN分級架構傳和回傳三級結構，如圖2-1所示。從近期調研情況來看，在5G現網試點和

8、商用初期，RAN網絡部署將以宏站為主；隨著5G規模商用，將呈現宏站和室分基站分場景部署的局面，具體部署方式分為分布式無線接入網（DRAN）和集中式無線接入網（CRAN）。5G接入網云化將推動CU、DU和AAU分離的大規模CRAN部署。3. 5G核心網向服務型架構演進受業務發展驅動，5G核心網將發展成為滿足全業務接入、服務全業務場景的云化泛在網絡，采用服務化網絡架構和SDN/NFV技術實現網絡重構，具有業務虛擬隔離（網絡切片）、轉發與控制分離、功能分布式部署、基礎設施云化等核心特征。（1）業務虛擬隔離：5G需要同時承載移動互聯網、高清視頻、車聯網、物聯網、工業控制等各類業務應用，這些場景在移動性

9、、計費、帶寬、時延、可靠性、安全性等方面存在巨大差異，為適配一張網絡滿足千百種行業需求，運營商需要部署更加經濟、綠色的網絡切片技術方案，以實現不同業務的虛擬隔離。5G核心網將全面支持網絡切片技術，即在同一張基礎物理網絡上，采用軟硬切片實現業務邏輯隔離、動態分配和管理資源，適配不同業務特征需求，提供不同的SLA，并服務于不同垂直行業應用。（2）轉發與控制分離：5G核心網的重構將遵循網絡虛擬化、功能輕量化、轉發和控制分離4IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書圖2-2 5G核心網目標架構示意圖等原則。網絡虛擬化有利于向全面云化的趨勢進行演進；功能輕量化極大簡化模塊、接口和協議的復雜度，網

10、元功能采用模塊化設計，有利于實現API調用，提升通用性；轉發和控制分離實現網管的控制面和用戶面分離，保障未來網絡的分布式部署需求。 （3）功能分布式部署：5G核心網絡架構將控制面功能（CPF）和用戶面功能（UPF）分離，統一的CPF（包括AMF和SMF等）部署在省干或大區的核心機房或數據中心（DC），實現集中管控運營，分布式的UPF可根據業務需要分布式部署在省干核心DC、本地DC或者邊緣DC。部署在邊緣DC的UPF與MEC平臺融合，可以進行本地分流，滿足低時延業務場景需求，有利于按需快速部署業務，并向第三方開放用戶位置、碼號、網絡負荷等能力信息，拓展面向企業園區及場館的視頻直播等本地化創新應用

11、。（4）基礎設施云化：網絡云化能降低設備投資成本，利用云計算的快速部署能力進行網絡快速配置和調整，實現業務創新。通過引入SDN/NFV技術，有利于快速實現5G網絡云化?；A設施電信云是運營商進行云化轉型的目標，5G網絡云化包括核心網云化、無線接入網云化和控制系統云化三部分，5G核心網的目標架構示意如圖2-2所示。5G承載網需適應5G核心網架構變革帶來的挑戰，一是需提供層次化網絡切片方案來滿足不同業務場景的5G網絡切片需求；二是需要將L3功能下移至UPF和MEC所在位置，從而提供網狀動態連接的靈活調度；三是適應5G網絡云化發展趨勢，支持城域核心和邊緣數據中心之間的互連需求。5IMT-2020(5

12、G)推進組5G承載需求白皮書1. 更大帶寬帶寬是5G承載最為基礎和的關鍵技術指標之一。根據5G無線接入網結構特性，承載將分為前傳（承載AAU和DU之間流量）、中傳（承載DU和CU之間流量）和回傳（承載CU和核心網之間流量）。城域傳送網按結構可劃分為接入層、匯聚層和核心層三層。本報告分別對單基站承載帶寬需求，回傳帶寬需求，以及前傳及中傳帶寬需求進行了分析和評估。（一）單基站承載帶寬需求：出現10GE/25GE接口5G業務目前在無線側的切片機制尚未確定，5G承載關鍵性能需求帶寬需求暫不區分業務類型?？紤]到不同廠商和不同設備的5G基站能力存在一定差異，本報告選擇假設的5G單基站模型（暫不考慮基站分離

13、）配置參數作為評估基準，參考下一代移動通信網絡聯盟（NGMN）帶寬評估原則得出的單基站帶寬需求見表3-1。從評估結果中可以看出，典型5G低頻單基站的峰值帶寬達到5Gbps量級，高頻單基站的峰值帶寬達到15Gbps量級，考慮低頻和高頻基站共同部署，或高頻基站單獨部署情況，單基站將需要210GE或25GE的承載帶寬，如果基站配置的參數提升，帶寬需求還會相應增加。表3-1 5G低頻和高頻單基站參數及承載帶寬需求示例 6IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書（二）回傳帶寬需求5G承載接入、匯聚及核心層的帶寬需求與站型、站密度、以及運營商部署策略等眾多因素密切相關，存在多種帶寬需求評估模型。本

14、報告按照業務流量基本流向選取帶寬收斂比、不同層環的節點個數、口字型結構上連個數、單基站配置等關鍵參數進行估算，并按照DRAN和CRAN不同部署方式、一般流量和熱點流量等對于不同應用場景進行了區分。（1）基本參數假設回傳帶寬估算假設的基礎參數為：（a）按照業務流量較長期增長考慮，對于接入層、匯聚層和核心層不同承載層面的帶寬收斂比為8:4:1； （b）模型I，匯聚層節點環形組網：DRAN接入環節點個數為8，CRAN小集中節點個數為3個，匯聚環節點個數為4，每對匯聚節點下掛6個接入環，核心環節點個數為4，每對核心節點帶8個匯聚環，見圖3-1 (a)；（c）模型II，匯聚層節點口字型上連組網：DRAN

15、接入環節點個數為8個，CRAN小集中節點個數為3，匯聚雙節點口字型上連，每對匯聚節點下掛6個接入環，核心環節點個數為4，每對核心節點下掛16對匯聚設備，見圖3-1(b)；（d）基站配置及帶寬需求按照本節（一）考慮。（a）模型I（b）模型II圖3-1 帶寬需求估算參考模型（2）DRAN部署：接入環達到25/50Gbps，匯聚核心層為N100/200/400Gbps在DRAN部署方式下，承載的帶寬需求按一般場景和熱點流量場景進行估算，其中接入環一般場景按照單節點單基站接入，熱點流量場景按照單節點雙基站（含部分高頻站點）接入，見圖 3-2。7IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書（a）模型

16、I（b）模型II圖3-2 DRAN網絡參考模型模型I和模型II相應DRAN帶寬需求評估結果分別見表3-2和表3-3。表3-2 DRAN承載網回傳帶寬需求評估（模型I）8IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書表3-3 DRAN承載網回傳帶寬需求評估（模型II）從評估結果可以看出，在模型I和模型II假設參數下，DRAN一般流量區域對承載網提出接入環20Gbps量級、匯聚層60120 Gbps量級、核心層N100/200Gbps量級的帶寬需 求 ； 熱 點 流 量 區 域 對 承 載 網 提 出 接 入 環50Gbps量級、匯聚層150280Gbps量級、核心層N100/200/400Gb

17、ps量級的帶寬需求。因此，對于DRAN方式，承載接入環需具備25/50Gbps帶寬能力，匯聚/核心層需具備N100/200/400Gbps帶寬能力。（3）CRAN部署：接入環達到50Gbps，匯聚核心層為N100/200/400Gbps在CRAN部署方式下，承載帶寬需求也按小集中方式（普通流量場景）和大集中方式（熱點流量場景）進行估算，其中小集中方式按照單節點單基站接入5個5G低頻站點考慮，歸入CRAN小集中部署模式；大集中方式按照單節點接入20個5G低頻站點考慮，歸入CRAN大集中部署模式，見圖 3-3。9IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書（a）模型I（b）模型II圖3-3 C

18、-RAN網絡參考模型一般情況下，CRAN小集中情況下基站由綜合接入節點或普通基站節點接入，CRAN大集中情況下基站由匯聚節點接入或者綜合接入節點接入，為便于結合承載結構分析帶寬需求又不失一般性，本報告假設在CRAN小集中和大集中模式下，基站分別在綜合接入節點和匯聚節點接入。模型I和模型II相應CRAN帶寬需求評估結果分別見表3-4和表3-5。表3-4 CRAN承載回傳帶寬需求評估(模型I)10IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書表 3-5 CRAN承載回傳帶寬需求評估(模型II)從評估結果可以看出，在模型I和模型II假設參數下，CRAN小集中時對承載網絡提出接入環50Gbps（節點

19、數增加后可到100Gbps）量級、匯聚和核心層N100/200/400Gbps量級的帶寬需求；CRAN大集中時承載網絡提出接入、匯聚和核心層N100/200/400Gbps量級的帶寬需求。因此，對于CRAN方式，承載接入環需具備50Gbps及以上帶寬能力，匯聚/核心層需具備N100/200/400Gbps帶寬能力。11IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書（三）前傳和中傳帶寬需求（1）前傳帶寬需求：與CU/DU物理層分割位置密切相關5G前傳帶寬需求與CU/DU物理層功能分割位置、基站參數配置（天線端口、層數、調制階數等）、部署方式等密切相關。按照3GPP和CPRI組織等最新研究進展，

20、CU和DU在低層的物理層分割存在多種方式，典型包括射頻模擬到數字轉換后分割（選項8，CPRI接口）、低層物理層到高層物理層分割(選項7)、高層物理層到MAC分割（選項6）等，其中選項7又進一步可細分，圖3-4是其中一種分割方式。圖3-4 CU/DU物理層分割示意為了估算前傳所需的帶寬，本報告假設基站前傳相關的參數如下：（a）考慮下行帶寬大于上行，本報告僅估算下行DL帶寬；（b）工作頻段，3.4GHz3.5GHz，100MHz頻寬；（c）MIMO參數：32T32R，映射數據流/層為8DL；（d）I/Q量化比特216，調制格式：256QAMDL。參考3GPP TR38.801和3GPP TR38.

21、816，對于不同分割方式的前傳帶寬估算結果見表3-6。12IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書從評估結果可以看出，前傳的帶寬需求與CU和DU物理層分割的位置密切相關，范圍為幾個Gbps幾百Gbps。因此，對于5G前傳，需要根據實際的站點配置選擇合理的承載接口和承載方案，目前業界對于選項7-2的關注度較高，也即前傳將采用大于10Gbps的接口，即25Gbps、N25Gbps速率接口,對應的組網帶寬將為25Gbps、50Gbps、N25/50Gbps或100Gbps等，具體選擇取決于技術成熟度和建設成本等多種因素。（2）中傳帶寬需求中傳主要實現DU和CU之間的流量承載，相當于回傳網絡中

22、接入層流量帶寬需求，在此不再贅述。綜上，5G承載前傳、中傳、回傳（接入、匯聚、核心）的典型帶寬需求相對4G增加非常明顯，具體見表3-7。表3-6 前傳帶寬需求評估表3-7 5G承載帶寬需求評估； 14IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書延處理能力，譬如10us以內或更低。由于光纖傳輸的時延無法優化，當前傳承載節點處理時延降低到一定程度以后，進一步優化的必要性不強，例如當節點處理時延降低到1us量級時，1km光纖傳輸時間相當于5個節點處理時間，進一步優化節點時延的意義不大。未來為了進一步支撐uRLLC業務的應用與部署，無線網絡與承載網絡之間的時延分配協同日趨重要。3. 高精度時間同步

23、高精度時間同步是5G承載的關鍵需求之一。根據不同技術實現或業務場景，需要提供不同的同步精度。5G同步需求主要體現在三個方面：基本業務時間同步需求，協同業務時間同步需求和新業務同步需求?；緲I務時間同步需求是所有TDD制式無線系統的共性要求，主要是為了避免上下行時隙干擾。5G 系統根據子載波間隔可靈活擴展的特點（即NR的子載波間隔可設為15 (2m) kHz，m-2, 0, 1, ., 5），通過在保護周期（GP）中靈活配置多個符號的方式，與4G TDD維持相同的基本時間同步需求，即要求不同基站空口間時間偏差優于3us。協同業務時間同步需求是5G高精度時間同步需求的集中體現。在5G系統將廣泛使用

24、的MIMO、多點協同（CoMP）、載波聚合（CA）等協同技術對時間同步均有嚴格的要求。這些無線協同技術通常應用于同一RRU/AAU的不同天線，或是共站的兩個RRU/AAU之間。根據3GPP規范，在不同應用場景下，同步需求可包括65ns/130ns/260ns/3us等不同精度級別,其中，260ns或優于260ns的同步需求絕大部分發生在同一RRU/AAU的不同天線，其可通過RRU/AAU相對同步實現，無需外部網同步，部分百納秒量級時間同步需求場景（如帶內連續CA）可能發生在同一基站的不同RRU/AAU之間，需要基于前傳網進行高精度網同步，而備受關注的帶內非連續載波聚合以及帶間載波聚合則發生在同

25、一基站的不同RRU/AAU之間，時間同步需求從最初的260ns（見3GPP TS36.104）降低到3us（見3GPP TS 38.104）。5G網絡在承載車聯網、工業互聯網等新型業務時，可能需要提供基于到達時間差（TDOA）的基站定位業務。由于定位精度和基站之間的時間相位誤差直接相關，這時可能需要更高精度的時間同步需求，比如，3米的定位精度對應的基站同步誤差約為10ns?？傮w來看，在一般情況下，5G系統基站間同步需求仍為3us，與4G TDD相同，即同一基站的不同RRU/AAU之間的同步需求主要為3us，少量應用場景可能需要百納秒量級，另外，基站定位等新業務可能提出更高的時間同步需求。為了滿

26、足5G高精度同步需求，需專門設計同步組網架構，并加大同步關鍵技術研究。在同步組網架構方面，可考慮將同步源頭設備下沉，減少時鐘跳數，進行扁平化組網；在同步關鍵技術方面，需重點進行雙頻衛星、衛星共模共視、高精度時鐘鎖相環、高精度時戳、單纖雙向等技術的研究和應用。15IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書1. 多層級承載網絡5G無線接入網可演進為CU、DU、AAU三級結構，與之對應，5G承載網絡也由4G時代的回傳、前傳演進為回傳、中傳和前傳三級新型網絡架構。在CU、DU合設情況下，則只有回傳和前傳兩級架構。前傳網絡實現5G CRAN部署場景接口信號的透明傳送（DRAN場景下，前傳無需網絡承

27、載），與4G相比，接口速率（容量）和接口類型都發生了明顯變化。對應于5G CU和DU物理層低層功能分割的幾種典型方式，前傳接口也將由10Gbps CPRI升級到更高速率的25Gbps eCPRI或自定義CPRI接口等。實際部署時，前傳網絡將根據基站數量、位置和傳輸距離等，靈活采用鏈型、樹形或環網等結構。中傳是面向5G新引入的承載網絡層次，在承載5G承載組網及功能需求網絡實際部署時城域接入層可能同時承載中傳和前傳業務。隨著CU和DU歸屬關系由相對固定向云化部署的方向發展，中傳也需要支持面向云化應用的靈活承載。5G回傳網絡實現CU和核心網、CU和CU之間等相關流量的承載，由接入、匯聚和核心三層構成

28、?？紤]到移動核心網將由4G演進的分組核心網（EPC）發展為5G新核心網和移動邊緣計算（MEC）等，同時核心網將云化部署在省干和城域核心的大型數據中心，MEC將部署在城域匯聚或更低位置的邊緣數據中心。因此，城域核心匯聚網絡將演進為面向5G回傳和數據中心互聯統一承載的網絡，見圖4-1。另外，承載網絡可根據業務實際需求提供相應的保護、恢復等生存性機制，包括光層、L1、L2和L3等，以支撐5G業務的高可靠性需求。圖4-1 5G承載組網架構16IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書圖4-2 5G網狀連接靈活調度需求2. 靈活化連接調度5G核心網、無線接入網的云化和功能分布式部署給承載網帶來的最

29、大變化是業務連接的靈活調度需求。在4G時代，基站到核心網的連接是以南北向S1流量為主，并且終結S1-U和S1-C的EPC網元部署位置基本相同。5G核心網的UPF下移以后，基站到不同層面核心網元的S1-C（N2連接）和S1-U（N3連接）流量的終結位置存在差異，并且存在不同層面核心網元之間的網狀東西向流量的傳送需求，如圖4-2所示，存在UPF與UPF之間的N9連接、UPF與SMF之間的N4連接等。此外，無線接入網的相鄰基站之間的eX2（Xn）連接也屬于動態的東西向流量，為了降低時延和提高帶寬效率可部署L3功能到接入層節點以實現就近轉發，或通過部署L3功能到匯聚節點實現間接轉發。為了應對網狀化的動

30、態業務連接需求，5G承載應至少將L3功能下移到UPF和MEC的位置，根據網元之間不同流向的業務需求，為5G網絡提供業務連接的靈活調度和組網路由功能，提升業務質量體驗和網絡帶寬效率。注：N2是RAN 和AMF之間的參考點；N3是RAN 和UPF之間的參考點；N4是SMF和UPF之間的參考點； N9是兩個UPF之間的參考點。17IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書3. 層次化網絡切片5G網絡切片對承載網的核心訴求體現在一張統一的物理網絡中，將相關的業務功能、網絡資源組織在一起，形成一個完整、自治、獨立運維的虛擬網絡（VN），滿足特定的用戶和業務需求。構建虛擬網絡的關鍵技術包括SDN/N

31、FV管控功能和轉發面的網絡切片技術。SDN/NFV負責實現對資源的虛擬化抽象，轉發面的網絡切片負責實現對資源的隔離和分配，從而滿足差異化的虛擬網絡要求。5G承載需要提供支持硬隔離和軟隔離的層次化網絡切片方案，滿足不同等級的5G網絡切片需求，如圖4-3所示。譬如，uRLLC和金融政企專線等業務要求獨享資源、低時延和高可靠性，承載網絡可提供基于L1 TDM隔離的網絡硬切片；eMBB的互聯網接入和AR/VR視頻業務具有大帶寬、時延不敏感、動態突發性等特點，承載網絡可提供基于L2或L3邏輯隔離的網絡軟切片。圖4-3 5G承載層次化網絡切片應用示意為了滿足5G網絡大帶寬和網絡硬切片的需求，承載網需支持帶

32、寬捆綁和L1 TDM隔離的靈活帶寬接口技術，其中基于以太網物理接口的FlexE 技術和基于OTN的ODUflex+FlexO技術是5G承載網絡切片的兩種主要候選方案，結合多種L2和L3層技術可實現軟切片承載方案。18IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書4. 智能化協同管控5G承載網絡架構的變化帶來網絡切片、L3功能下沉、網狀網絡連接等新型特征，此外，還將同時支持4G、5G、專線等多種業務的承載，業務組織方式也將更加多樣，對承載網絡的管控帶來諸多新需求，如圖4-4所示。圖4-4 承載端到端系統管控需求5G承載相關的管控需求具體如下：（1）端到端SDN化靈活管控根據5G網絡的業務特性，

33、要實現端到端前傳到回傳網絡的靈活承載，5G承載網管控要求能夠實現L0層到L3層網絡的端到端管控，支持跨層的業務聯動控制。此外，還需要實現這種異構網絡環境下的跨廠商業務端到端控制功能，以實現業務的快速提供。（2）網絡切片管控承載網的切片要求管控系統能夠對切片網絡進行管理，由于網絡切片一般由上層系統發起，攜帶客戶的SLA需求，采用傳統的人工規劃設計構建VPN的方法不僅業務提供速度慢，且網絡資源使用效能難以達到最優。承載網管控系統應能夠支持切片網絡的自動化部署和計算，支持網絡切片的按需定制，實現切片用戶的隔離，并對切片網絡進行智能運維。（3）資源協同管控5G承載網管控系統應能夠和上層的編排器、管控系

34、統、業務系統進行協同交互，接收19IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書來自上層系統的需求，完成自上而下的自動化業務編排。為此承載網管控系統應能夠提供開放、標準的北向管控接口，以便實現和上層管控系統的能力交互、數據交互、告警和性能檢測交互等功能。（4）統一管控SDN控制器系統的引入會增加運營商運維人員維護界面的增多，管理操作維護更復雜，將提高運維成本。因此，基于云化、彈性的部署方案，將管理、控制、智能運維等功能協調統一，提供統一的維護界面，以提高運維的效率。（5）智能化運維隨著網絡功能層次的增多、網絡結構的復雜，以及網絡切片管控等需求的引入，人工維護的復雜性越來越高，要求能夠提供智能

35、化運維功能，以降低運維的復雜度。通過引入AI等智能化技術，對網絡配置、流量、告警、操作等網絡數據進行采集和分析，以實現告警快速定位分析和排障，流量預測分析和網絡優化等智能化運維功能。5. 4G/5G混合承載考慮到4G和5G網絡之間的協作關系，3GPP目前定義了獨立部署(SA，主要是Option2等)和非獨立部署(NSA，包括Option 3/3a/3x等)不同類型的網絡架構，因此提出了4G和5G混合承載需求。對于SA部署方式，5G和4G形成了兩張獨立的網絡，為了保持業務連續性，現網的LTE基站和EPC需要升級來支持跨核心網的移動性?？紤]到未來新型業務支撐和擴展能力，5G NR SA方案的承載網

36、可新建，但需在省干或城域的核心層實現4G和5G控制面核心網元之間的互通，也可結合實際需求構建4G和5G混合承載網絡，具體選擇除了技術方案之外與建網成本、維護成本等密切相關。對于NSA部署方式，5G和4G形成了混合網絡，目前國外運營商計劃支持的較多。整體來看，純NG-eNB網絡難以支持5G全業務，特別是低時延類業務。為了改善部分低時延類業務的體驗，可以下沉部分核心網功能，減少基站與核心網之間的傳輸時延。對于承載網絡而言，若運營商選擇部署這些NSA方案，則需要采用4G和5G混合承載的網絡方案。20IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書6. 低成本高速組網在5G eMBB等業務的強力推動下

37、，除了在面向5G回傳的城域匯聚和核心層引入新的N100/200/400Gbps等高速接口速率之外，25Gbps、50Gbps和100Gbps等新型高速接口將逐步在前傳和城域接入層引入和應用，新型設備及全新高速接口的成本相對昂貴，承載網絡的低成本需求逐步凸顯，尤其是在前傳和回傳接入層（中傳）網絡，占據規模數量的25Gbps、50Gbps和100Gbps等新型接口及設備的成本非常關鍵。目前業界已經關注到新型光接口設備及模塊低成本的重要性，結合應用需求及低成本方案，已出現一些低成本的高速接口光模塊樣品，部分高速模塊應用需求及典型速率接口特性見表 4-1。表 4-1 5G承載光模塊需求分析示例21IM

38、T-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書圖5-1 5G承載整體需求5G三大應用場景eMBB、mMTC和uRLLC等新型特性的引入、無線接入網結構和核心網架構革新變化等為承載技術的新一輪快速發展提供了契機。相對于4G網絡，5G承載呈現出明顯的差異化需求：在關鍵性能方面，更大帶寬、超低時延和高精度同步等需求非常突出；在組網及功能方面，呈現“多層級承載網絡、總結與展望靈活化連接調度、層次化網絡切片、智能化協同管控、4G/5G混合承載以及低成本高速組網”等需求，見圖5-1。結合承載技術現狀及發展趨勢等，后續將進一步加速開展5G承載架構、組網及共性支撐技術的研究，以便盡快完善5G承載方案，全力支撐和迎接5G商用時機的到來?！?G商用，承載先行”。隨著5G承載技術及標準化研究的不斷深入，5G承載工作組將與業界加強合作，共同推動5G承載需求、架構、組網及共性支撐技術等相關研究，共同促進5G承載技術以及產業的有序發展，為后續5G規?；渴鹛峁┯辛χ?。22IMT-2020(5G)推進組5G承載需求白皮書主要貢獻單位