1、IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書目錄P1引言P25G承載網絡總體架構P45G承載轉發面架構與技術方案P215G承載協同管控架構和P255G同步網架構和P29我國5G承載產業發展趨勢分析P34總結和展望P35主要貢獻IMT-2020(5G)推進組于2013年2月由構基于原IMT-Advanced推進組，成員工業和化部、發展和委員會、科學技術部聯合推動成立，組織架主要的運營商、商、高校和研究機構。推進組是聚合產學研用力量、推動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承載網絡架構和技術方案白皮書2IMT-2020(5G

2、)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書 引言本高速組網”等六大組網需求，如何滿足和實現隨著3GPP 5G非（NSA）和（SA）這些承載需求。組網標準的正式凍結，我國運營商同步啟動規劃受業務特性、運營商承載網絡技術架構選和設計5G試點和預方案，5G邁向的步擇、未來演進策略等多種因素影響，面向移動通伐逐步加快。相對4G網絡，5G在業務特性、接信的承載網絡在3G/4G就采用了兩種差異化入網、網等多個方面將發生顯著變化，其中承載方案。“5G，承載先行”，隨著5G諸多新在業務特性方面，增強型移動寬帶（eMBB）、超可靠低時延通信（uRLLC）、大規模機器類通信（mMTC）等典型業務場景將分階段逐步引

3、特性的引入和5G試驗及預計劃的逐步推進，面向5G的承載架構與多樣化的技術方案更是成為業界普遍關注的焦點。本白皮書基于5G承載需入；在無線接入網方面，將重塑網元功能、互聯求，結合運營商承載網絡現狀和主要特性等，歸接口及組網結構；在網方面將趨向采用納總結了5G承載網絡典型架構，并在此基礎上深度分析了轉發面、協同管控、同步網的技術方案分布式部署架構，網信令網元將主要在省干和大區中心機房部署，數據面網元根據不同業與，提出了適合我國運營商的5G承載網務性能差異擬采用分層部署方案，隨著物聯網絡總體架構及關鍵共性技術，分析研判了我國5G承載產業整體發展態勢，將為后續我國5G承載架構及技術方案部署、國際國內標

4、準推動、承載設（IOT）等垂直行業的業務發展，5G將呈現大區部署趨勢。平面也5G新型特性變化為承載技術的新一輪快速發展提供了契機。根據IMT-2020(5G)推進組5G承載工作組2018年6月發布的5G承載需求分析白皮書， 5G對承載網絡主要帶來三大性能需求和六類組網功能需求，也即在關鍵性能方面，備研制及產業健康有序發展奠定基礎。目前業界應在求同存異的基礎上，全面協同推動承載架構與差異化技術方案的進程，全力支撐和迎接5G規模的到來。“更大帶寬、超低時延和高精度同步”等性能指標需求非常突出，在組網及功能方面，呈現出“多 層級承載網絡、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

5、承載以及低成1IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書 5G承載網絡總體架構5G承載網絡是為5G無線接入網和網提片服務能力。5G網絡切片涉及到終端、無線、承供網絡連接的基礎網絡，不僅為這些網絡連接載和網，需要實現端到端協同管控。通過轉提供靈活調度、組網保護和管理等功能，發平面的資源切片和管理平面的切片管控能還要提供帶寬、時延、同步和可靠性等方面的力，可為5G三大類業務應用、移動內容分發網絡（CDN）網絡互聯、政企客戶專線以及家庭寬帶等業務提供所需服務等級協議（SLA）保障的差異化網絡切片服務能力。性能保障。滿足5G承載需求的5G承載網絡總體架構見圖1，主要轉發平面、協同

6、管控、5G同步網三個部分，在此架構下同時支持差異化的網絡切圖1 5G承載網絡總體架構（一）轉發平面應具備分層組網架構和多業城域與省內干線兩個層面，其中城域內組網務統一承載能力接入、匯聚和三層架構。接入層通常為環形轉發平面是5G承載架構的關鍵組成，其典型組網，匯聚和層根據光纖資源情況，可分為的功能特性：環形組網與雙上聯組網兩種類型。端到端分層組網架構：5G承載組網架構差異化網絡切片服務：在一張承載網絡中通2IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書同步網作為5G承載網絡的關鍵，其典過網絡資源的軟、硬管道技術，為不同服務質量需求的客戶業務提供所需網絡資源的連接服型的功能特性：

7、務和性能保障，為5G三大類業務應用、政企專線支撐基本業務同步需求：在城域節點等業務提供差異化的網絡切片服務能力。（優選與省內骨干交匯節點）部署高精度時鐘多業務統一承載能力：5G承載可以基于新技術方案進行建設，也可以基于4G承載網進行升級演進。除了承載4G/5G無線業務之外，政企專線業務、家庭寬帶的OLT回傳、移動CDN以及源（PRTC/ePRTC），承載網絡具備基于IEEE 1588v2的高精度時間同步傳送能力，實現端到端±1.5us時間同步，滿足5G基本業務同步需求。滿足協同業務高精度同步需求：對于具有高邊緣數據中心之間互聯等，也可統一承載，兼具精度時間同步需求的協同業務場景，考慮

8、在局部L0L3技術方案優勢，充分發揮基礎承載網絡的價值。區域下沉部署小型化增強型BITS，通過跳數滿足5G協同業務百ns量級的高精度同步需（二）管理平面需支持統一管理、協同求。按需實現高精度同步組網：對于新建的5G承載網絡，可按照端到端300ns量級目標進行高 精度時間同步地面組網。一方面，提升時間源頭和智能運維能力5G承載的管理平面應具備面向SDN架構的管理能力，提供業務和網絡資源的靈活配置能力，并具備自動化和智能化的網絡運維能精度，并遵循扁平化思路，將時間源頭下力。具體功能特性：沉，實現端到端性能；另一方面，提升承載統一管理能力：采用統一的多層多域管理信的同步傳送能力，采用能有效減少時間誤

9、差息模型，實現不同域的多層網絡統一管理。的鏈路或接術。協同能力：基于Restful的統一北向接口實現多層多域的協同，實現業務自動化和切片管控的協同服務能力。智能運維能力：提供業務和網絡的監測分析能力，如流量測量、時延測量、告警分析等，實現網絡智能化運維。（三）5G同步網應滿足基本業務和協同業務同步需求3IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書 5G承載轉發面架構與技術方案接，見圖2。其中N6是UPF與數據網絡（DN）之3.1 5G承載轉發面架構5G承載網絡分為省干和城域兩大部分，城域接入層主要為前傳Fx接口的CPRI/eCPRI信號、中傳F1接口以及回傳的N2（信令）和

10、N3（數據）間的接口，將涉及通過IP公網外部的多媒體數據中心。5G無線接入網（RAN）在建設初期主要采用gNB宏站以及CU和DU合設模式；在5G規模建設階段，將采用CU和DU分離模式，并實施接口提供網絡連接；城域的匯聚層和省干層CU和CRAN大集中建設模式。面不僅要為回傳提供網絡連接，還需要為部分網元之間的N4、N6以及N9接口提供網絡連圖2 5G對承載網絡的連接需求和網絡分層4IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書5G承載網絡涉及的無線接入網和部分網的參考點及其連接需求如下：表15G無線接入網的參考點和連接需求表25G網與承載相關的部分參考點和連接需求5IMT-20

11、20(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書為5G網絡提供靈活連接的承載網絡轉發面組網架構見圖3，以實現多層級承載網絡、靈活化連接調度、層次化網絡切片、4G/5G混合承載以及低成本高速組網等關鍵功能特性。圖3 5G承載網絡轉發面組網架構5G承載網絡的網絡分層、客戶接口和線路接口分析見表 3。表35G承載網絡分層組網架構和接口分析6IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.2 5G前傳技術方案3.2.1 5G前傳典型場景5G前傳主要有DRAN和CRAN兩種場景，其中CRAN又可細分為CRAN小集中和CRAN大集中兩種部署模式，CRAN大集中需要CU和DU集中部署

12、來支撐實現，見圖4。圖4 5G前傳部署場景DRAN 場景相對簡單，AAU和DU分別素，5G前傳將以光纖直連為主，局部光纖資源不部署在塔上和塔下；CRAN 場景對應的拉遠距離通常在10 km 以內。考慮成本和維護便利性等因足的地區，可通過承載方案作為補充。7IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.2.2 5G前傳技術方案需要消耗大量光纖，某些光纖資源緊張的地區難5G 前傳技術方案 光纖直連、無源 以滿足光纖需求，需要承載方案作為補充。W DM 、有源W DM/ OT N 、切片分組網絡 （SPN）等，具體工作機制見圖5。考慮到基站5G前傳目前可選的技術方案各具優缺點，

13、具體部署需根據運營商網絡需求和未來規劃等選擇合密度的增加和潛在的多頻點組網方案，光纖直驅適的承載方案。圖5 5G前傳典型方案5G前傳技術方案的關鍵特性比較見表4。表4 5G前傳典型方案比較8IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.3 5G中回傳技術方案3.3.1 5G中回傳承載需求5G中回傳承載網絡方案的術方案，其技術融合發展趨勢和共性技術越來越高，在L2和L3層均需支持以太網、MPLS（-TP）等技術，在L0層均需要低成本高速灰光接口、WDM彩光接口和光波長組網調度等能 力，差異主要體現在L1層是基于OIF的靈活以太 網（FlexE）技術、IEEE802.3的以太

14、網物理層還 是ITU-T G.709規范的OTN技術，L1層TDM通道是基于切片以太網還是基于OTN的ODUflex，具 體技術方案比較見表 5，更詳細的技術分析見后續章節。功能要滿足多層級承載網絡、靈活化連接調度、層次化網絡切片、4G/5G混合承載以及低成本高速組網等承載需求，支持L0L3層的綜合傳送能力，可通過L0 層波長、L1層TDM通道、L2和L3層分組隧道來實現層次化網絡切片：1）L2/L3層分組轉發層技術：為5G提供靈活連接調度和統計復用功能，主要通過L2和L3的分組轉發技術來實現，主要以太網、面向傳送表55G典型承載技術方案分析的多協議交換（MPLS-TP）和新興的由（SR）等技

15、術。2）L1層TDM通道層技術：TDM通道技術不僅可以為5G三大類業務應用（eMBB、uRLLC和mMTC）提供支持硬管道、OAM、保護和低時延的網絡切片服務，并且為高品質的政企和金融等專線提供和低時延服務能力。3）L0層光層大帶寬技術：5G和專線等大帶寬業務需要5G承載網絡具備L0的單通路高速光接口和多波長的光層傳輸、組網和調度能力。為更好適應5G和專線等業務綜合承載需求， 我國運營商提出了多種5G承載技術方案，主要切片分組網絡（SPN）、面向移動承載優化的OTN（M-OTN）、IP RAN增強+光層三種技9IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.3.2 切片分組

16、網絡（SPN）技術方案下沉L3功能至匯聚層甚至綜合業務接入節點來滿足動態靈活連接需求；在接入層引入50GE，在核心和匯聚層根據帶寬需求引入100Gb/s、200Gb/s 和400Gb/s彩光方案。對于5G前傳，在接入光纖SPN是移動在承載3G/4G回傳的分組傳送網絡（PTN）技術基礎上，面向5G和政企專線等業務承載需求，融合創新提出的新一代切片分組網絡技術方案，面向5G承載的SPN組網架構如圖6所示。SPN具備前傳、中傳和回傳的端到端組網能力，通過FlexE接口和切片以太網（Slicing Ethernet，SE）通道支持端到端網絡硬切片，并豐富的區域主要采用光纖直驅方案，在接入光纖缺乏且建設

17、難度高的區域，擬采用低成本的SPN前傳承載。圖6 面向5G承載的SPN組網架構10IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書S P N 網 絡 分 層 架 構切 片 分 組 層同步的時間/時鐘同步功能模塊、實現SPN統一管（ SPL）、切片通道層（SCL）和切片傳送層控的管理/功能模塊，具體見圖7。（STL）三個層面，此外還實現高精度時頻圖7 SPN網絡協議分層架構SPN 網絡支持CBR 業務、L2 和/+路徑是兼容PTN的多業務承載方案，/+/+/是SPN支持的新業務承載L3 等業務，可根據應用場景需要靈活選擇業務路徑，詳見圖8 ，圖中 方案。圖8 SPN業務路徑11I

18、MT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書SPN識（Path SID），實現雙向隧道能力。SR-TP支持主要：(一) 切片分組層（SPL）的基于MPLS-TP的端到端OAM和保護能力，適用由技術為了滿足5G承載的L3靈活轉發需求，SPN采用基于SDN管控架構的SR隧道擴展技術（SR-TP于面向連接的業務承載。SR-BE隧道通過IGP協議自動擴散SR節點標簽生成，可在IGP域內生成全互聯的隧道連接。和SR-BE），采用L3承載5G業務，并可根據網絡規模和運維需求，采用分層L3SPN網絡支持通過到邊緣或器集中分配節點標（見圖9）或L2+L3簽。SR-BE隧道使用拓撲無關的無環路

19、替代鏈路保護機制（TI-LFA），適用于面向無連接的eX2兩種應用方案。SR-TP隧道技術是基于SDN集中管控的、面向連接的SR-TE隧道增強技術。通過在SR-TE鄰等業務承載。接的棧底增加一層標志業務連接的通路段標圖9 SPN的分層L3應用方案12IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書(二) 切片通道層（SCL）的切片以太網技術切片以太網（SE）技術基于原生以太內核擴展以太網切片能力，既完全兼容以太網，又避免流的交叉技術，實現極低的轉發時延和TDM管道效果。2 ） 端到端OAM和保護技術：基于IEEE 802.3碼塊擴展，采用空閑（IDLE）幀替換原理，實現切片以太

20、網通道的OAM和保護能力， 支持端到端的SE通道調度和組網，實現幾ms的網絡保護倒換和高精度誤碼檢測能力。報文經過L2/L3查表，提供確定性低時延、的L1通道組網能力（見圖10），其關：硬管道鍵技術1）SE-XC技術：SE-XC是基于以太網66B碼圖10 切片以太網通道技術SCL層負責在SPN網絡中提供端到端L1業務連接或在中間節點實現低時延快速轉發，具有低擴展，在源節點將業務適配到FlexE，在中間節點基于以太網碼流進行交叉，在目的節點從時延、透明傳輸和硬等特征。SE是在FlexEFlexE中解出業務，并提供SE通道的技術基礎上，將以太網切片從端口級向網絡技術和保護功能。13IMT-2020

21、(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書(三) 切片傳送層（STL）技術切片傳送層（ STL）負責提供SPN網絡側接口，分為OIF的FlexE Group鏈路接口、IEEE 802.3以太網灰光接口或WDM彩光接口。SPN在接入層主要采用以太網灰光接口，在匯聚和FlexE Group鏈路接口（用時分復用方式，提供通道化FlexE接口）采和多端口綁定能力，實現了以太網MAC與物理媒介層的解耦，遵從OIF的FlexE 1.0和2.0規范。FlexE Group支持多個FlexE，其功能模型見圖11。層主要采用WDM彩光接口。圖11 FlexE Group鏈路功能模型14IMT-2020(5

22、G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.3.3 面向移動承載優化的OTN（M-OTN）電信融合創新提出了面向移動承載優化的OTN(M-OTN)技術方案，其組網架構如圖12所示。技術方案綜合考慮5G承載和云專線等業務需求， 圖12 基于M-OTN的5G承載組網架構數據轉發層：基于分組增強型OTN，、L3統一到BGP協議，通過E實現進一步增強L3路由轉發功能，并簡化傳統OTN業務面的統一和簡化。隧道層面通過向SR技術演進，實現隧道技術的統一和簡化。復用結構、開銷和管理的復雜度，降低成本、降低時延、實現帶寬靈活配置，支持網絡切片承載： 為支持5 G網絡端到端切片管理需求， M-OTN傳送平面

23、支持在波長、ODU、VC這些硬管道上進行切片，也支持在以 太網和MPLS-TP分組的軟管道上進行切片，并且與5G網絡實現管控協同，按需配置和調整。ODUflex+FlexO提供靈活帶寬能力，滿足5G承載的靈活組網需求。管理層：引入基于SDN的網絡架構，提供L1 硬切片和L2/L3 軟切片，按需承載特定功能和性能需求的5G業務。在業務層面，各種L215IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書M-OTN的主要：優先采用ODU單級復用結構，即客戶層信號映(一) L2和L3分組轉發技術OTN支持L3協議的原則是按需選用，并盡量射到ODUflex，ODUflex至FlexO或OT

24、U。M-OTN使用標準的信令和路由協議，根據實際業務需要在業務建立、OAM和保護方面按需選擇不同的協議組合如圖13所示。采用已有的標準協議，OSPF、IS-IS、MP-BGP、L3、BFD等。M-OTN在應用時圖13M-OTN網絡協議分層架構(二) L1通道轉發技術采用成熟的ODU 交叉技術， 通過采用ODUflex提供n×1.25Gb/s靈活帶寬的ODU通道。接口。(三) L0光層組網技術由于城域網的傳輸距離較短，因此M-OTN 在L0光層組網的主要目標是降低成本，以滿足為了實現低成本、低時延、低功耗的目標， M-OTN是面向移動承載優化的OTN技術，主要特WDM/OTN部署到網絡

25、接入層的需求。在層，考慮引入低成本的N×100G/200G/400Gb/s WDM技術。在匯聚層，考慮引入低成本的N×25G/100Gb/s WDM技術。征采用單級復用、更靈活的時隙結構、簡化的開銷等。同時，為了滿足5G承載的組網需求，現有的OTN體系架構中需引入新的25G和50G等16IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.3.4 IP RAN &光層技術方案基于IP RAN&光層的5G承載組網架構見圖帶業務的綜合接入，DU/CU集中部署、OLT等；末端接入節點主要接入的基站等。接入14，城域、匯聚和接入的分層結構，具節點之間的

26、組網結構主要為環形或，接入節體方案特點如下：點以雙節點方式連接至一對匯聚節點。接入層可1 ）選用IP RAN或PeOTN系統來承載。匯聚層由節點和匯聚節點組成，采用IP RAN系統承載，用口字型對接結構。匯聚節點之間采3 ） 前傳以光纖直驅主（含單纖雙向），當光纜纖芯容量不足時，可采用城域接入2）接入層由綜合業務接入節點和末端接入型WDM系統方案（G.metro）。節點組成。綜合業務接入節點主要進行基站和寬圖14 基于光層&IP RAN的5G承載組網架構17IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書4）中傳和回傳部分兩種組網方式：端VPWS/VPLS方式承載；采用

27、+DSCP滿足到端IP RAN組網和IP RAN+PeOTN組網。(一) 端到端IP RAN方案業務差異化承載需求。IGP協議采用ISIS協議，并將匯聚層和接入層分成不同的進程，IP RAN方案可分為基礎承載方案和功能增匯聚層配置為Level-2，每個接入環一個ISIS強方案。區域/進程，與匯聚實現路由，設基礎承載方案采用較為成熟的Ho方案備兼做RR。BGP 配置FRR，和匯聚路承載5G業務，如圖15所示。目前各廠家較新平由形成FRR。臺均支持三層到邊緣；L2專線業務采用分段圖15端到端 IP RAN方案的協議分層架構18IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書功能增強

28、方案采用EL3業務替代用SR協議替代LDP/RSVP作為隧道層協議；采用Flex-E技術實現網絡切片；采用SDN技術實現網絡的智能運維與管控。Ho方式，承載5G業務；采用EL2業務替代VPWS/VPLS方式，承載L2專線業務；采圖16 IP RAN功能增強方案基于IP的SR轉發技術規范大多數還處于草稿階段，兼容性和互通性需要進一步研究。SR可與傳統MPLS技術共存，對硬件的要求與MPLS基本(二) IP RAN+PeOTN方案該組網模式中，匯聚層IP RAN的相關配置與基于端到端IP RAN組網方案中保持一致，相同，多數可通過升級支持，可以在合在匯聚接入層配置PeOTN，通過UNI接口與適的階

29、段引入。IP RAN對接，如圖17所示。圖17 IP RAN+PeOTN方案的網絡分層架構19IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書3.4 5G承載網絡轉發面發展演進建議5G承載網絡的轉發面主要實現前傳和中回傳的承載，其中5G前傳除了光纖直驅方案之外，還2）5G中回傳方案新建和演進并重：面向5G和專線業務承載的新技術發展趨勢L2和L3的由（SR）、L1的靈活以太網（FlexE）接口和切片以太網通道、L1的ODUflex通道、L0的低成本高速光接口等轉發面技術。5G中回傳可基于新的5G承載技術方案進行建設，也可基于4G承載網絡進行升級演進。多種基于多樣化承載的組網方案。

30、不同中回傳5G承載技術方案在L1層的差異分別代表了不同傳送網絡背景的運營商演進思路，基于SPN 和IP RAN增強功能方案的分組化承載技術是基于IP/MPLS和電信級以太網增強輕量級TDM技術的演進思路，M-OTN方案是基于傳統OTN增強分組技術并簡化OTN的演進思路，都具有典型的多技術融合發展的趨勢，最終能否規模化推廣應用主3 ） 支持IPv6 方案： 5G 承載網絡可采用L2+L3或L3到邊緣的應用部署方案，其中L3負責感知基站和網的三層IP地址，考慮到4G/5G統一承載需求，因此需要5G承載網絡技術。支持IPv4/IPv6雙棧和6vPE轉發要依賴于市場需求、產業鏈的健壯性和網絡綜合成本等

31、。綜合分析CRAN和5G網、數據中心化部署方案和全面支持IPv6等發展趨勢，對5G承載網絡轉發面技術及應用的未來發展演進建議如下：1）5G前傳方案按需選擇：在光纖資源豐富的區域，建議以低成本的光纖直驅方案為主；對于光纖資源緊缺且敷設成本高的區域，可綜合考慮網絡成本、運維管理需求等因素來選擇合適的前傳技術方案。20IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書4.1 5G承載網絡管控架構端網絡和業務的協同，提升業務自動化開通部署和智能運維能力。5G網絡協同管控架構如圖18所5G網絡涉及無線、網和承載網絡，同時示。支撐多種網絡應用場景，通過SDN架構實現端到圖18 5G網絡端到端

32、協同管控架構（一）端到端業務編排和承載網協同管控。功能2）端到端業務編排：進行端到端的業務編排，將端到端業務拆分，向5G RAN、CN以及承載網絡的管控發送，完成端到端的業務的協運營商的OSS（Operation Support System，運營支撐系統）/業務編排器負責端到端的協同管控，應支持以下功能：同調度。1）資源、能力獲取：獲取5G RAN、5G3）網絡資源切片編排：實現端到端的網絡資源切片編排，協同整個5G網絡的網絡資源切片CN以及5G承載網絡的資源以及網絡的能力215G承載協同管控架構和IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書需求，發送給底層網絡器，并由底

33、層網絡控環、智能運維。4.2 5G承載網絡管控（一）多層網絡管控技術制器基于底層網絡資源特性，實現對底層網絡資源切片。4）數據交互：和下層網絡管控系統進行告5G承載網絡在不同的域內可能采用不同的警、性能等數據的交互。網絡技術，或者在同一網絡域內具備多層網絡技（二）承載網絡SDN管控架構及功能通用的定義光網絡（SDON）采用層次術，應具備多層、多域的網絡管控功能，：1）多層管控模型化遞歸嵌套的架構，具備良可擴展性，支持多層多域的網絡可采用統一的多層管控網絡多層次網絡技術，多廠商、多區域的調度，滿足模型。在通用模型架構下，通過對模型的裁剪和5G承載網絡的管控架構要求。擴展，實現ETH、ODU、L3

34、、光層等網絡技承載控系統應支持以下功能：術的建模，定義運營商統一的北向接口1）敏捷靈活的業務提供：滿足網絡5G網絡快速高效的業務配置需求，提供后模型。即插2）多層管控路由優化即用、自動化規劃和快速部署，實現分鐘級別的傳送控系統應具備多層網絡資源的規劃按需、自動化業務提供能力。和優化功能，實現多層網絡資源的最優配置。對2）多層、多域的端到端靈活：實現跨于面向連接的業務路由策略，可采用統一的面向層次、跨區域的業務部署以及高效運維。連接的業務路由策略和約束條件。對于L3層無連接的路由策略，如SR-BE等，可以采用SDN的集中式路由發布或分布式BGP路由協議實現動態自3）網絡切片管控：基于上層網絡的切

35、片需求，提供承載網絡資源的切片管控能力，實現網絡分片自動化部署、切片資源的、業務在切動化的路由分配。片網絡的部署、切片網絡的運維監視等全生命周對于多層路由策略的協同，首先應在不同期的管理。的網絡層次之間傳遞路由參數，服務層的鏈路4） 高效的智能化運維：提供以業務為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析、智路由代價參數可以用于客戶層的路由計算；其次，多個層次的路由聯合優化應定義多層聯合能故障自愈、業務性能監測等智能化網絡運維路由優化目標、策略及約束條件等，實現多層能力，實現網絡運維全生命周期的自動化、閉的路由優化。22IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書（二）切片管控

36、征，通過對承載網絡的大數據分析，引入機器學5G承載網絡切片需求逐步明確，需要eMBB、uRLLC、mMTC等不同5G業務，或者其它非5G業務提供承載網絡的切片，網絡切片的管習能力，可以實現以業務為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析、智能故障自愈、基于業務性能監測的規劃優化等智能化網絡運維能力。控成為管控系統的重要內容。承載理系統采5G承載網絡智能運維要求如下：1）支持網絡運維全生命周期的自動化、閉用開放的北向接口，實現和上層管控系統的網絡資源切片協同，承載網絡本身的管控架構、環、智能運維。模型、接互流程支持切片網絡管控功能。2 ） 在多廠商、多區域、多技術網絡環境承載控系統應實現網絡切片的

37、規劃、部下，應的數據模型，提取承載網絡數署、業務發放、保障運維的全生命周期閉環維護據，以便進行網絡行為的分析。管理。5G承載網絡切片管控要求如下：1）切片規劃：網絡切片管控具備網絡規劃3 ） 應定義行為模型， 如制定故障處理模板、流量預警模型等，指導網絡的智能運維。和優化的特征，承載控系統應引入切片規劃和優化功能。應基于上層器和編排系統的需求，基于各個層網絡的技術特點，對多層網絡資源進行切片規劃。2）切片部署：支持網絡資源切片的自動化部署功能。3）業務發放：應基于網絡切片進行拓撲算路和部署業務，并實現業務在不同切片網絡中的。4）保障運維：應支持切片網絡的拓撲及業務可視化管理，基于網絡告警和性能

38、的，對切片網絡及其業務進行保障運維。圖19 智能運維（三）智能運維人工智能（AI）技術為網絡管控帶來新的特23IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書（四）南北向接口協議展性。此外，從簡化運維角度出發，考慮集中式1）北向接口協議5G承載網絡通過業務編排層和承載網絡管控的協同，實現業務快速發放是承載網絡管控的關管控系統的性能，盡量扁平化部署。（二）5G承載網絡管控未來發展建議1）承載控系統平滑升級。5G承載網絡鍵。因此，采用基于YANG的數據模型，定義開放統一的基于Restful協議的承載網絡北向接口， 實現網絡的開放和可編程能力。管控發展過程中，應考慮現有網絡的平滑升級

39、，保護既有投資等因素，逐步引入端到端業務編排和管控、智能運維等功能，減少網絡的操作維護2）南向接口協議5G承載網絡涉及多個網絡技術層次，網絡設備模型復雜，采用單一的網絡協議，難于實現網界面，降低操作維護的復雜度和成本。2）采用統一的北向接口模型及協議。5G承載網北向模型應進行統一，應具備良好絡的管控，獲得較高的接口性能，因此南向的擴展性，在同一模型架構下兼容多層網絡技接口可采用多種網絡協議，如Netconf、PCEP、BGP-LS等。4.3 5G承載網絡管控發展演進建議5G承載網絡管控需求、架構、功能基本明確，一是采用開放的北向接口，滿足和上層業務術。北向接口協議應進行統一，實現網絡的開放和可

40、編程。3）增強集中式管控系統的南向接口性能。應重點關注集中式管控系統引入后的性能和擴展性，南向接口可采用多種網絡協議實現，并逐步實現開放。編排器的協同管控需求；二是采用層次化的集中管控架構，以滿足5G承載控架構要求；三是需要引入網絡切片管控、AI智能運維等新功能。（一）承載控系統部署建議在實際的網絡部署過程中，網絡管控域的劃分需要結合基于分布式協議和集中管控系統的性能綜合考慮，以提高業務、路由發布、保護恢復等網絡性能。在大規模網絡管控場景下，承載控系統應采用多級的網絡架構，使得網絡具備良擴24IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書5.1 5G同步網通用組網架構5G頻率

41、同步需求與4G相同，目前主要采用 逐點物理層同步方式實現，技術相對成熟，本報告不再論述頻率同步相關內容。5G時間同步的通用組網架構如圖20所示。圖20 時間同步通用組網架構圖 20中時間同步從實現單向傳遞，端即：到端同步性能指標三個部分：1）源頭部分（參考點B輸出）；2）承載部分（B-C之間）；3）接入部分（C-E之間）。對于±1.5us同步需求的5G基本業務和部分協1）源頭部分：±150ns；2）承載部分：±1000ns，30跳；3）接入部分：±250ns。對于300ns量級需求的部分協同業務，建議 指標分配如下：同業務，指標分配參見通信行業標準YD/

42、T 2375-2011 “高精度時間同步技術要求”，1）源頭部分：±30ns；255G同步網架構和IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書2）承載部分：±200ns，20跳（暫定）；3）接入部分：±50ns（暫定）。相對于±1.5us指標分配，300ns量級指標分有效消除電離層對電磁波信號延遲的影響，從而提升授時精度。b）共視技術配中的各部分指標都有顯著提升，需要在同步源共視法是目前遠距離時鐘比對的主要方頭、高精度傳輸、同步接入等方面開展法之一，也是國際原子時成員合作的主要技術之一，其時間比對不確定度可優于10ns。研究。5.2

43、5G同步網的（一）高精度同步源頭技術共視是利用導航距離地球較遠、覆蓋范圍廣的特點，將其作為比對中間媒介，在地面需要時間比對的兩個地方分別安裝接收，同時a）雙頻接收技術觀察同一顆，通過交換數據抵消中間源及其電離層延遲是影響授時精度的共有誤差的影響，實現高精度比對。主要因素。相對于單頻而言的，雙頻c）源頭技術比較可同時接收GPS的L1、L2或者北斗的雙頻接收技術和共視技術兩種高精B1、B2載波信號，利用同一導航系統的不同度同步源頭技術比較如表6所示。頻點載波信號受電離層延遲影響的差異性，可以表6高精度同步源頭技術比較26IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書綜上，當前雙頻

44、技術更適合于高精度同對高精度應用的PTP 輪廓，主要采取下列措施實現高精度同步：基于同步以太網的物理層同步、步源頭的實現，共視技術可以先用于現網時間同步源的性能集中，暫不用于具體設使用DDMTD相位檢測器增強時戳精確度、備的實現，待共視網絡建設成熟后再考慮用于實與出口時延處理、單纖雙向傳輸和采用相對校正現高精度同步源頭。程序。（二）高精度同步傳輸技術（三）高精度同步局內分配技術a）IEEE 1588v2技術為實現高精度同步接入，在局內進行同步分當前國內IEEE 1588V2配時，原則上采用高精度PTP以太網接口（GE、10GE等），不建議采用1PPS+ToD接口。另外，的時間同步精度要求為&#

45、177;30ns，要進一步提升精度，通常需要從以下幾方面進行優化：打戳位置盡量靠近物理接由于1PPS TTL接口沒有ToD，建議其主要用口、提升打戳精度、提升系統實時時鐘（RTC，Real Time Clock）同步精度、提升系統內部RTC于時間精度相對測量，不用于局內時間分配。（四）高精度同步監測技術之間的同步對齊精度和提升本地時鐘的度同步監測總體可分為絕對監測和相對監等。測兩大類。其中，絕對監測是指采用標準時b） IEEE 1588 v2.1技術對于高精度同步傳輸技術，在IEEE 1588- 2017（又稱IEEE 1588 v2.1）草案中，引入了CERN（歐洲核子研究組織）的白兔（ W

46、hite Rabbit，即WR）技術的一些概念，并增加了針27IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書2 ） 對于新建承載網絡， 建議按照端到端300ns量級一次到位進行高精度時間同步地面組間作為監測參考源對被測信號進行直接監測，相對監測是指采用非標準時間作為監測參考源對被測信號質量進行間接監測。網。一方面，遵循扁平化思路，將時間源頭做一基于GNSS信號監測和基絕對監測定程度的下沉，以降低定時鏈路長度，實現端到于光纖授時網絡監測，其中，前者要求在各個監端性能；另一方面，采用能夠有效減少時間測點通過GNSS獲取超高精度時間參考，實現難誤差的鏈路或接術，比如采用單纖雙向技術

47、進行同步信號的傳送，采用高精度PTP以太網技度較大；后者需建超高精度光纖同步網絡，目前還不具備廣泛應用條件。相對監測術進行同步信號的局間和局內互聯等。利用共視監測和利用PTP報文本身監測，其中，前者需建相對監測參考源，應用條件受限，可以作為后期網絡監測重要；后者利用自身網絡資源進行監測，實現方便，可以作為初期網絡監測首選方式。5.3 5G同步網發展演進建議同步網應根據5G同步需求和承載網絡部署情況，分階段發展演進：1）基于現有承載網絡，建議利舊現有同步網實現±1.5us的時間同步，開通5G基本業務；若現網支持百納秒量級時間同步要求的協同業務，可考慮在局部區域下沉部署小型化高精度同步設

48、備，通過跳數滿足其高精度同步需求。28IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書 我國5G承載產業發展趨勢分析6.1 光纖光纜基礎設施我國運營商經過多年網絡建設和優化，已形和開通。為提高基礎資源利用率，城域網將逐漸向一張網絡同時承載多種業務的方向發展演進，以實現無線、固定寬帶、專線、數據中心互成較為的城域光纜網，5G的高速率、低時延等對光纖容量及連接密度提出更高要求，對網絡聯等在內的綜合業務承載。如圖21所示，典型的城域接入層光纜拓撲包拓撲優化提出，光纖基礎設施架構、功能、括點到點、接入主干鏈和主干環等。接入主干光拓撲和光纖類型發生變化。光纜網架構分為纜的典型纖芯數量為1

49、44/288芯，配線段光纜的典型纖芯數量為12 /24芯。現階段城域使用的光纖類型主要為G.652光纖。層、匯聚層和接入層，其中，接入層由主干光纜、配線光纜和引入光纜，方便快捷的邊緣接入層有利于低成本、高帶寬業務的快速接入圖21 城域接入層光纜典型拓撲29IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書5G網絡建設初期，前傳以光纖直驅單模光纖共纜的新需求。此外，充分利用已有主，配線光纜尚不明顯，主干光纜較大FTTH光纖基礎設施資源，實現固定和移動基礎資源共享可大幅節省投資并加快工程進度。纖芯，可考慮采用WDM技術或新建光纜方式進行纖芯擴容。隨著5G網絡發展演進，配線6.2 5G

50、光模塊和面向5G承載， 25/50/100Gb/s新型高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳接入層引入，光纜也將擴容需求。新型光纖光纜方面，5G帶來海量光纖需求，有限的管道資源內布放大量光纖將帶來光纖和彎曲性能等，高抗彎N×100/200/400Gb/s高速光模塊將在回傳匯聚和核心層引入。5G光模塊在傳輸距離、調制方式、工光纖、小型化和高密度光纜需求迫切。多模光纖配合多模光模塊可有效降低成本及功耗，更長傳作溫度和封裝等方面不同方案，需結合應用輸距離的新一代多模光纖正在研發，同時可能出場景、成本等因素適需選擇。表7為不同應用場景下光模塊的典型技術方案。現適用于前傳的單模和多模通用光纖以及多

51、模和表75G光模塊典型技術方案30IMT-2020(5G)推進組 5G承載網絡架構和技術方案白皮書前傳方面，AAU側光模塊涉及室外應用， 需要工業級（-4085）光模塊。工業級激光器的主流實現方案有三種：方案一“商業級激中傳和回傳方面，光模塊應用于散熱條件機房環境，可采用商業級。80km以下傳輸距離，25Gb/s NRZ、50/100/200/400Gb/光器+制冷封裝”，該方案對要求低，s PAM4光模塊等方案。目前，高線性度的PAM4但功耗和成本高；方案二“直接采用工業級激光器”，該方案封裝簡單、功耗和成本低，但電已經，25/50GBaud高線性度激光器和探測器 仍需要進一步的工藝改進。5G中傳和回傳也可能采用WDM環網結構，低成本彩 光模塊有待研發。80km及以上傳輸距離，相干光模塊將成為主流。標準化方面，OIF 400ZR 基本方案已確定（ 64GBaud DP-16QAM）， IEEE802.3b10k已確定80km單載波100/400Gb/s相干光模塊目標。25GBaud工業級激光器工藝實現，供應有限；方案三“硅光調制器+異質激光器”，在9095高溫環