5G對傳輸網(wǎng)的影響課件

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,#,2018.1,5G,對傳輸網(wǎng)的影響,2018.15G對傳輸網(wǎng)的影響,1,一、,5G,業(yè)務(wù)場景及承載架構(gòu)演進(jìn),一、5G業(yè)務(wù)場景及承載架構(gòu)演進(jìn),5G,的三類業(yè)務(wù)場景,eMBB(Enhanced Mobile Broadband,，增強(qiáng)型移動寬帶

2、,),：,主要場景包括,隨時隨地,的,3D/,超高清視頻直播和分享、虛擬現(xiàn)實、隨時隨地云存取、高速,移動,上網(wǎng)等大流量移動寬帶業(yè)務(wù)，帶寬體驗從現(xiàn)有的,10Mbps,量級提升,到,1Gbps,量級，要求承載網(wǎng)絡(luò)提供超大帶寬。,uRLLC(Ultra Reliable&Low Latency Communication,，,高可靠低時延通信),：,主要場景包括無人駕駛汽車、工業(yè)互聯(lián)及自動化等，要求極低時延和高可靠性，需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)處理方式進(jìn)行改進(jìn)，使得高可靠性業(yè)務(wù)的帶寬、時延是可預(yù)期、可保證的，不會受到其它業(yè)務(wù)的沖擊。,mMTC(Massive Machine Type Communicat

3、ion，大規(guī)模機(jī)器通信）：,主要場景包括車聯(lián)網(wǎng)、智能物流、智能資產(chǎn)管理等，要求提供多連接的承載通道，實現(xiàn)萬物互聯(lián),為減少網(wǎng)絡(luò)阻塞瓶頸，基站以及基站間的協(xié)作需要更高的時鐘同步精度。,5G的三類業(yè)務(wù)場景eMBB(Enhanced Mobile,3,BBU,的部分物理層處理功能將,與,原,RRU,合并為,AAU(ActiveAntennaUnit,，有源天線處理單元,),；,BBU,的剩余功能重新定義為,DU,（,DistributeUnit,，分布單元），負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實時服務(wù),；,BBU,的非實時部分將分割出來，重新定義為,CU,（,Centralized Unit,，集中單元），負(fù)責(zé)處理

4、非實時協(xié)議和服務(wù)；,5G,的,RAN,網(wǎng)絡(luò)將從,4G/LTE,網(wǎng)絡(luò)的,BBU,（,BasebandUnit,，基帶單元）,、,RRU,兩級結(jié)構(gòu)將演進(jìn)到,CU,、,DU,和,AAU,三級結(jié)構(gòu),。,5G,RAN,架構(gòu)演進(jìn),趨勢,其中，,AAU,和,DU,之間是前傳（,Fronthaul,），,DU,和,CU,之間是中傳（,Middlehaul,），,CU,以上是回傳（,Backhaul,）。當(dāng),CU,和,DU,合設(shè)時，,稱為,gNB,，其承載網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和與,4G,類似，僅包括,前傳,和回傳兩個,部分。,BBU的部分物理層處理功能將與原RRU合并為AAU(,5G,核心網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn),4G,時代,，,核心網(wǎng)

5、元位置一般處于骨干層，,UE,（,UserEquipment,，用戶設(shè)備）到核心網(wǎng)的時延將難以滿足要求。,因此,，核心網(wǎng)下移以及云化成為,5G,發(fā)展的趨勢，,3GPP,已經(jīng)將核心網(wǎng)下移納入,討論,范圍，并推動,MEC,（,MobileEdgeComputing,，移動邊緣計算）的標(biāo)準(zhǔn)化。,5G,低,時延,核心網(wǎng)元下,移,New Core+EMC,5G 核心網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)4G時代，核心網(wǎng)元位置一般處于骨干層，,二、,5G,承載需求分析,二、5G承載需求分析,5G,承載網(wǎng)需求分析,-,大帶寬,關(guān)鍵指標(biāo),前傳,中傳,&,回傳,(,峰值,/,均值,),5G,早期站型：,Sub6G/100MHz,3*25G

6、bps,5Gbps/3Gbps,5G,成熟期站型：超高頻,/800MHz,3*25Gbps,20Gbps/9.6Gbps,一個大型城域網(wǎng)為例，,5G,基站數(shù)量,12000,個，帶寬收斂比取,6:1,。核心層帶寬需求在初期就將超過,6T,，成熟期將超過,17T,。因此，在,5G,傳送承載網(wǎng)的接入、匯聚層需要引入,25G/50G,速率接口，而核心層則需要引入,100G,及以上速率的接口。,5G 承載網(wǎng)需求分析-大帶寬關(guān)鍵指標(biāo)前傳中傳&回傳(峰值/均,5G,承載網(wǎng)需求分析,-,低時延,指標(biāo)類型,時延指標(biāo),來源,移動終端,-CU,（,eMBB,）,4ms,3GPPTR38.913,移動終端,-CU,（

7、,uRLLC,）,0.5ms,3GPPTR38.913,eV2X,（,enhancedVehicletoEverything,）,310ms,3GPPTR38.913,前傳時延（,AAU-DU,）,100us,eCPRI,可以考慮采用更大的時隙（如從,5Gbps,增加到,25Gbps,）、減少復(fù)用層級、減小或取消緩存等措施來降低設(shè)備時延，達(dá),1us,量級甚至更低。,可以考慮樹形組網(wǎng)取代環(huán)形組網(wǎng),：,環(huán)形組網(wǎng)輸出節(jié)點(diǎn)逐一累積傳輸時延,，而樹形組網(wǎng)只要考慮源宿節(jié)點(diǎn)間的時延累積，可大力提升網(wǎng)絡(luò)對苛刻時延的耐受性。,設(shè)備,時延,組網(wǎng),架構(gòu),5G 承載網(wǎng)需求分析-低時延指標(biāo)類型時延指標(biāo)來源移動終端-C,

8、5G,承載網(wǎng)需求分析,-,網(wǎng)絡(luò)切片,邊緣云,NFV,核心云,NFV,eMBB,uRLLC,mMTC,時延,QOS,帶寬,可靠性,移動性,為更好支持,不同的應(yīng)用,，,5G,將支持網(wǎng)絡(luò)切片能力，每個網(wǎng)絡(luò),切片將,擁有自己獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源和管控能力,前傳,網(wǎng)絡(luò),：,對于,5G,采用的,eCPRI,信號一般采用透明傳送的處理方式，不需,感知,傳送的具體內(nèi)容，因此對不同的,5G,網(wǎng)絡(luò)切片不需要進(jìn)行特殊處理,中傳,/,回傳,：,需要,考慮如何滿足不同,5G,網(wǎng)絡(luò)切片在,帶寬、時延和組網(wǎng)靈活性,方面的,不同需求，提供面向,5G,網(wǎng)絡(luò)切片的承載方案,5G 承載網(wǎng)需求分析-網(wǎng)絡(luò)切片邊緣云核心云eMBBuRLLC,

9、5G,承載網(wǎng)需求分析,-,靈活組網(wǎng),5G,初期,，,DU,與,CU,歸屬關(guān)系相對固定，,一般是一個,DU,固定歸屬,到一個,CU,，因此中傳網(wǎng)絡(luò)可以不需要,IP,尋址和轉(zhuǎn)發(fā)功能。但是,未來,考慮,CU,云化部署后，需要提供冗余保護(hù)、動態(tài)擴(kuò)容和負(fù)載分擔(dān)的能力，從而,使得,DU,與,CU,之間的歸屬關(guān)系發(fā)生變化，,DU,需要靈活連接到兩個或多個,CU,池,。這樣,DU,與,CU,之間,的中傳網(wǎng)絡(luò)就需要支持,IP,尋址和轉(zhuǎn)發(fā)功能。,中,傳和回傳承載網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)流量仍然以南北,向為主,，,東西向為輔,。,并且,不存在一,個,DU/CU,會,與其它,所有,DU/CU,有,東西向,流量,的,應(yīng)用場景，一,

10、個,DU/CU,只,會與周邊相鄰小區(qū)的,DU/CU,有,東西向流量，,因此,業(yè)務(wù),流向相對簡單和穩(wěn)定，承載網(wǎng)只需要提供簡化的,IP,尋址和轉(zhuǎn)發(fā)功能即可。,5G,網(wǎng)絡(luò)的,CU,與核心網(wǎng)之間（,S1,接口）以及相鄰,CU,之間（,eX2,接口）,都有,連,接,需,求,，,一般,認(rèn)為是,S1,流量,的,1020,%,。如果采用人工配置靜態(tài)連接的方式，配置工作量會非常繁重，且,靈活性,差，因此回傳網(wǎng)絡(luò)需要支持,IP,尋址和轉(zhuǎn)發(fā)功能。,另外，,為了滿足,uRLLC,應(yīng)用場景對超低時延的需求，需要采用,CU/DU,合,設(shè)的,方式，這樣承載網(wǎng)就只有前傳和回傳兩部分了,。此時,DU/CU,合設(shè)位置的,承載網(wǎng),

11、同樣需要支持,IP,尋址和轉(zhuǎn)發(fā)能力。,中傳,回傳,5G 承載網(wǎng)需求分析-靈活組網(wǎng)5G初期，DU與CU歸屬,5G,承載網(wǎng)需求分析,-,時鐘同步精度提升,100ns,BITS,Master,RRU1,天線,RRU2,天線,RRU3,天線,BBU,30ns,1500ns,1200ns30,跳,30ns,ATOM,GPS,Master,RRU1,天線,RRU2,天線,RRU3,天線,BBU,8ns,130ns,80ns10,跳,100ns,20ns,GPS,升級，提升同步精度,BITS,從核心下移到匯聚，小型化，減少跳數(shù),承載網(wǎng)設(shè)備升級，提升同步精度,無線基站升級，提升同步精度,4,G,5G,5G,承

12、載需要更高精度的同步：,5G,承載網(wǎng)架構(gòu)須支持時鐘隨業(yè)務(wù)一,跳,直達(dá),，減少中間節(jié)點(diǎn)時鐘處理；單節(jié)點(diǎn)時鐘精度也要滿足,ns,精度要求,精度受,限于無線空口,幀,長度,，,5G,的空口幀長度,1ms,比,4G,空口幀,10ms,小,10,倍，從而給同步精度,預(yù),留,的指標(biāo)也會縮小，具體指標(biāo)尚待確定,5G 承載網(wǎng)需求分析-時鐘同步精度提升100nsBITSM,三、,5G,承載方案,三、5G承載方案,有源,OTN/WDM,承載,光纖直連方案,無源,CWDM,組網(wǎng)方式,環(huán)網(wǎng)、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),星型、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),優(yōu)勢,節(jié)省光纖、提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)、支持綜合承載、支持業(yè)務(wù)收斂,實現(xiàn)簡單,純無源技術(shù)，設(shè)備簡

13、單，節(jié)約光纖,劣勢,成本相對較高,消耗大量光纖資源，僅適合部署于光纖資源豐富區(qū)域,運(yùn)維定界不清晰、故障定位難、波長規(guī)劃復(fù)雜,無源,CWDM,方案,光纖直連方案,有源,OTN/WDM,承載方案,OTN,OTN,5G,前傳承載方案,AAU,站,DU,DU,有源OTN/WDM承載光纖直連方案無源CWDM組網(wǎng)方式環(huán)網(wǎng)、,5G,前傳承載方案適用場景,DU,AAU,接入站點(diǎn),場景,A,小集中,綜合業(yè)務(wù)機(jī)房,DU,場景,B,P2P,大集中,AAU,綜合業(yè)務(wù)機(jī)房,DU,場景,C,大集中,組網(wǎng)場景,場景,A,場景,B,場景,C,描述,DU,部署位置較低，與,4G,宏站,BBU,部署位置基本一致，此時與,DU,相

14、連的,5G AAU,數(shù)量一般小于,30,個（,10,個宏站）,DU,部署位置較高，位于綜合接入點(diǎn)機(jī)房，與,DU,相連的,5G AAU,數(shù)量一般大于,30,個，接入主干光纜為樹形結(jié)構(gòu),DU,部署位置較高，位于綜合接入點(diǎn)機(jī)房，與,DU,相連的,5G AAU,數(shù)量一般大于,30,個，接入主干光纜為環(huán)形結(jié)構(gòu),適用方案,有源,/,無源,CWDM/DWDM,有源,/,無源,OTN/,WDM,有源,OTN/WDM,接入站點(diǎn),接入站點(diǎn),5G 前傳承載方案適用場景DUAAU接入站點(diǎn)場景A 小集中綜,5G,中傳和回傳承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G,中傳和回傳對于承載網(wǎng)在帶寬、組網(wǎng)靈活性、,網(wǎng)絡(luò),切片等方面需求基本一致，因此可

15、以采用統(tǒng)一的承載方案。,5G 中傳和回傳承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G中傳和回傳對于承載網(wǎng)在帶寬,5G,中傳和回傳承載方案,方案,1,、,分組,增強(qiáng)型,OTN+IPRAN,方案,方案,2,、端,到端分組增強(qiáng)型,OTN,方案,OTN,設(shè)備,按,需配置,ODUk,穿通模式，保證,5G,承載對低時延,和帶寬,保障的,需求,;,分組,增強(qiáng)型,OTN,與,IPRAN,之間通過,BGP,協(xié)議實現(xiàn)路由信息的交換,；,為了,滿足,5G,承載對大容量和網(wǎng)絡(luò)切片的承載需求，,IPRAN,需要引入,2550100GE,等高速接口,技術(shù),；,采用,FlexE(Flexible Ethernet,，靈活,以太網(wǎng),),等新型接口技術(shù)實

16、現(xiàn)物理,隔離,相比方案,1,，不用跨平臺維護(hù)，從而更好地發(fā)揮分組增強(qiáng)型,OTN,強(qiáng)大的,組網(wǎng)能力和端到端的維護(hù)管理,能力,可利用分組增強(qiáng)型,OTN,進(jìn)行業(yè)務(wù)綜合承載，包括家寬、專線業(yè)務(wù)；,分組增強(qiáng)型,OTN,可與前傳承載方案銜接，前后傳統(tǒng)一承載，降低,Capex,和,Opex,5G 中傳和回傳承載方案方案1、分組增強(qiáng)型OTN+IPRA,5G,網(wǎng)絡(luò)切片承載方案,基于一層隔離承載方案,1,、光通道劃分（,ODUFlex,）,2,、端口隔離（實現(xiàn)簡單、粒度大）,3,、靈活以太,FlexE,物理層交叉（一層與二層之間）,基于二層隔離承載方案,MPLS-TP,標(biāo),簽,、,VLAN ID,，也即邏輯隔離，通過,Qos,控制策略滿足不同切片的帶寬、時延和丟包等性能需求,OTN,網(wǎng)絡(luò)切片承載方案可結(jié)合,SDN,智能控制，提升開通、維護(hù)效率,5G 網(wǎng)絡(luò)切片承載方案基于一層隔離承載方案1、光通道劃分（O,四、結(jié)論輸出,四、結(jié)論輸出,5G,對傳輸網(wǎng)影響,-,帶寬測算模型,5G,單站測算模型,4G/LTE,3,小區(qū)，,3,載波，,4,天線,5G/,低頻,3,小區(qū)，,64,天線,5G/,高頻,3,小區(qū)，,128