5G承载需求白皮书_25页_5mb

报告摘要

5G承载需求总结

核心内容

5G承载网络作为支撑5G业务和架构的关键基础设施，正面临前所未有的技术挑战和变革需求。随着5G技术的发展，其承载网络需适应新型业务场景、网络架构变化和性能指标提升，以满足未来通信网络的多样化需求。

主要观点

5G承载网络需满足更大带宽、超低时延和高精度同步等关键性能需求。
5G无线接入网结构演进为CU、DU、AAU三级架构，推动承载网络由前传、回传演进为前传、中传、回传三级结构。
承载网络需支持网络切片技术，实现不同业务场景的资源隔离与动态分配。
5G承载网络需具备灵活化连接调度、智能化协同管控、4G/5G混合承载等能力。
承载网络需兼顾高性能与低成本，特别是在高速接口和设备成本方面。

关键信息

5G业务和架构特性分析

三大业务场景
- eMBB（增强型移动宽带）：面向超高清视频、VR/AR等大流量应用，单基站峰值带宽可达15Gbps。
- mMTC（大规模机器类通信）：面向物联网，连接数将从亿级跃升至千亿级，要求承载网具备多连接通道、低成本、低功耗等能力。
- uRLLC（超可靠低时延通信）：面向车联网、工业控制等垂直行业，要求承载网具备超低时延（<0.5ms）和高可靠性。
无线接入网架构
- 5G RAN采用CU、DU、AAU三级结构，与4G RAN的BBU、RRU两级结构不同。
- 根据部署方式，可分为DRAN（分布式RAN）和CRAN（集中式RAN），其中CRAN更强调云化和集中化处理。
核心网架构
- 5G核心网向服务化架构演进，采用SDN/NFV技术，实现转发与控制分离、功能分布式部署、基础设施云化。
- 核心网云化推动承载网需支持城域核心和边缘数据中心之间的互连。

5G承载关键性能需求

更大带宽
- DRAN部署：接入环需支持25Gbps/50Gbps，汇聚/核心层需支持N×100/200/400Gbps。
- CRAN部署：接入环需支持50Gbps及以上，汇聚/核心层需支持N×100/200/400Gbps。
- 前传带宽：根据CU/DU物理层分割方式不同，前传带宽需求从4.5Gbps到157Gbps不等。
- 中传带宽：与回传接入层带宽需求相似。
- 回传带宽：接入环带宽需求为25Gbps/50Gbps，汇聚/核心层带宽需求为N×100/200/400Gbps。
超低时延
- eMBB业务要求用户面时延<4ms，控制面时延<10ms。
- uRLLC业务要求用户面时延<0.5ms，控制面时延<10ms。
- 时延需求与传输距离、承载节点处理能力密切相关，前传时延约为100us，需尽可能降低节点处理时延。
高精度时间同步
- 基本业务同步需求为3us，与4G相同。
- 协同业务同步需求包括65ns、130ns、260ns、3us等不同精度级别。
- 新型业务（如基站定位）可能需要更高精度同步，如10ns以内的误差。

5G承载组网及功能需求

多层级承载网络
- 承载网络演进为前传、中传、回传三级结构。
- 前传接口将从10Gbps CPRI升级为25Gbps eCPRI或自定义CPRI接口。
- 实际部署中，前传网络可采用链型、树形或环网等结构。
灵活化连接调度
- 5G承载网络需支持L3功能下移到UPF和MEC位置，实现业务连接的灵活调度。
- 支持网状连接，提升网络带宽效率和业务质量体验。
层次化网络切片
- 承载网络需支持硬切片和软切片，满足不同业务对资源隔离和分配的需求。
- 硬切片适用于uRLLC等高可靠性、低时延业务，软切片适用于eMBB等大带宽、时延不敏感业务。
- FlexE和ODUflex+FlexO是主要候选方案，支持灵活带宽接口和资源隔离。
智能化协同管控
- 承载网络需支持端到端SDN化管控，实现跨层联动和异构网络环境下的跨厂商业务控制。
- 支持网络切片自动化部署和智能运维，提供统一的维护界面和北向接口，实现与上层系统的协同交互。
4G/5G混合承载
- 5G网络分为SA（独立部署）和NSA（非独立部署）两种架构。
- SA部署下，需构建独立的5G网络，但需支持与4G的互通。
- NSA部署下，5G与4G形成混合网络，需下沉部分核心网功能以降低传输时延。
低成本高速组网
- 高速接口（如25Gbps、50Gbps、100Gbps）逐步引入前传和回传网络。
- 高速光模块成本较高，需结合应用场景和传输距离选择合适的模块。
- 新型调制方式（如NRZ、PAM4、DMT）和传输方式（如单纤双向、双纤双向）是关键方向。