5G即將商用 承載標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫

我國5G承載產(chǎn)業(yè)鏈提出的5G承載方案已在國際電聯(lián)成功立項(xiàng)，并獲得國外同行專家的支持，標(biāo)志著我國在5G領(lǐng)域取得了又一項(xiàng)突破進(jìn)展。三大運(yùn)營商方案各不相同，一文看遍！

物聯(lián)網(wǎng)的普及離不開5G，使得萬物互聯(lián)得以實(shí)現(xiàn)。作為下一代通信技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)更符合物聯(lián)網(wǎng)所需要的基本特性，5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)為萬物連接時(shí)代提供一個(gè)一體化的連接平臺(tái)。這一統(tǒng)一的連接架構(gòu)可以提供更高的峰值速率、低至毫秒級(jí)的時(shí)延，以及更低的成本和更高的能效，這將對(duì)萬物連接時(shí)代提供最有力的支撐。

5月9日在北京召開的“2018年5G承載技術(shù)發(fā)展研討會(huì)”上，人民郵電出版社副社長劉華魯即指出，5G商用近在咫尺，盡快確定5G承載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，并啟動(dòng)5G承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，已是迫在眉睫。

5G即將商用，承載標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫

對(duì)于通信業(yè)來說，“5G商用，承載先行”的口號(hào)由來已久，隨著5G發(fā)展進(jìn)一步升溫，盡快確定5G承載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)成為重中之重。但5G承載仍面臨難題，其中在建網(wǎng)方案上如何充分利用已有資源的問題亟待解決。

進(jìn)入2018年以來，我國5G發(fā)展進(jìn)一步升溫，發(fā)改委和工信部降低5G頻率占用費(fèi)，大幅降低了5G發(fā)展成本；三大運(yùn)營商紛紛開始進(jìn)行5G試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，為5G正式商用鋪路，可以說，5G商用近在咫尺。另一方面，“5G商用，承載先行”，在5G商用大幕即將開啟之際，盡快確定5G承載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，并啟動(dòng)5G承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)刻不容緩。但同時(shí)，“5G承載仍面臨一些難題。例如，在技術(shù)路線上是選擇升級(jí)已有技術(shù)還是開創(chuàng)新的技術(shù)，在建網(wǎng)方案上如何充分利用已有資源等一系列問題都亟待探討和解決?！?/p>

目前，國際電聯(lián)已經(jīng)注意到承載工作的重要性，并于2017年啟動(dòng)了5G承載標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)研究和制定工作。在我國，三大運(yùn)營商和主要的設(shè)備商均密切關(guān)注5G承載，他們潛心研發(fā)、創(chuàng)新突破，在5G承載領(lǐng)域進(jìn)展卓著。值得一提的是，我國5G承載產(chǎn)業(yè)鏈提出的5G承載方案已在國際電聯(lián)成功立項(xiàng)，并獲得國外同行專家的支持，標(biāo)志著我國在5G領(lǐng)域取得了又一項(xiàng)突破進(jìn)展。

三大運(yùn)營商方案各不相同。

中國移動(dòng)：主導(dǎo)SPN方案 2018年Q3啟動(dòng)SPN線網(wǎng)試點(diǎn)

眾所周知，相比3G和4G，5G承載累積了前兩代無線技術(shù)100倍的業(yè)務(wù)量，未來承載物聯(lián)網(wǎng)和垂直行業(yè)應(yīng)用帶來的新的指標(biāo)要求，如網(wǎng)絡(luò)容量、時(shí)延等，不僅是“量變”，更是“質(zhì)變”。因此，結(jié)合未來業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)和需求，中國移動(dòng)提出了SPN(Slicing Packet Network)技術(shù)理念，致力實(shí)現(xiàn)開放、敏捷、高效的網(wǎng)絡(luò)新運(yùn)營體系。

從中國移動(dòng)的角度，如何和引領(lǐng)5G整個(gè)承載方案或者架構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮四個(gè)因素：

第一，5G RAN架構(gòu)，3GPP 5G RAN功能切分定義了CU、DU兩級(jí)架構(gòu)，導(dǎo)致5G階段站型多樣，不再主要是回傳，而是前傳、中傳、回傳網(wǎng)絡(luò)將并重，多業(yè)務(wù)支持。

第二，5G CORE架構(gòu)，5G網(wǎng)絡(luò)中UPF及MEC根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活部署， MEC之間的流量需就近轉(zhuǎn)發(fā)，需要城域網(wǎng)L3功能下沉到匯聚層，甚至接入層，L3域增大，對(duì)組網(wǎng)造成很大影響。

第三，5G網(wǎng)絡(luò)分片及垂直行業(yè)低時(shí)延業(yè)務(wù)需要降低端到端的時(shí)延，要求每節(jié)點(diǎn)支持極低轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，需要既支持硬隔離，又支持軟隔離，實(shí)現(xiàn)軟硬切片。

第四，5G基于SDN架構(gòu)，需要考慮引入控制器及Orchestrator， 需要通過標(biāo)準(zhǔn)接口及信息模型實(shí)現(xiàn)各層解耦，同時(shí)要考慮管控系統(tǒng)管理大三層網(wǎng)絡(luò)時(shí)的性能問題。

基于以上四個(gè)要素，中國移動(dòng)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出三個(gè)目標(biāo)：容量提升10倍、時(shí)延降低10倍、單比特成本要降低10倍。

為此，中國移動(dòng)提出了SPN整體架構(gòu)，采用創(chuàng)新的切片以太網(wǎng)技術(shù)和面向傳送的分段路由技術(shù)(SR-TP)，融合FlexE線路接口、切片以太網(wǎng)(SE)關(guān)鍵技術(shù)。

早在MWC2018期間，中國移動(dòng)便發(fā)布了面向5G承載的SPN技術(shù)白皮書。目前，中國移動(dòng)已經(jīng)完成整個(gè)技術(shù)架構(gòu)的制定，以及SPN的樣機(jī)研制和測(cè)試?，F(xiàn)在正在進(jìn)行線網(wǎng)試點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，6、7月份會(huì)開始線網(wǎng)真正的測(cè)試，如果測(cè)試順利，Q3啟動(dòng)SPN的線網(wǎng)試點(diǎn)，Q4在5個(gè)城市做試點(diǎn)。同時(shí)今年年底將在18個(gè)城市做更大規(guī)模的試點(diǎn)。

中國電信：在5G承載領(lǐng)域主導(dǎo)M-OTN方案

由于OTN技術(shù)具有的大帶寬、低時(shí)延等特性無縫銜接5G承載需求，因此，中國電信在5G承載領(lǐng)域主導(dǎo)M-OTN方案。

據(jù)了解，M-OTN技術(shù)，是面向移動(dòng)承載優(yōu)化的OTN技術(shù)，不僅適用于5G承載的前傳、中傳和回傳，而且在城域網(wǎng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用和DCI的業(yè)務(wù)方面都有一定的價(jià)值。主要特征包括單級(jí)復(fù)用、更靈活的時(shí)隙結(jié)構(gòu)、簡化的開銷等，目標(biāo)是提供低成本、低時(shí)延、低功耗的移動(dòng)承載方案。

目前，中國電信主導(dǎo)推動(dòng)的M-OTN標(biāo)準(zhǔn)取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

在中國電信看來，5G剛剛開始，其實(shí)并不是給無線而是給有線帶來了非常大的機(jī)會(huì)。因?yàn)闊o線頻譜資源絕對(duì)有限的，不可能解決所有的問題，但是有線可能是無限的，光纖帶寬可以不停的挖掘。因此，5G承載給整個(gè)光纖產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機(jī)會(huì)。

另外，在昨天的“2018年5G承載技術(shù)發(fā)展研討會(huì)”上，中國電信股份有限公司北京研究院網(wǎng)絡(luò)研發(fā)部副主任李俊杰提出在5G承載方案上有四個(gè)“盡量”原則：

第一，現(xiàn)在看5G，重構(gòu)一個(gè)產(chǎn)業(yè)很難，應(yīng)該盡量使用成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是光模塊這一塊，尤其要重用數(shù)據(jù)模塊。

第二，盡量基于成熟的技術(shù)和設(shè)備降低成本，因?yàn)?G成本是第一。

第三，在中國盡量統(tǒng)一設(shè)備和模塊。

第四，盡量統(tǒng)一國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橹挥袠?biāo)準(zhǔn)化的東西，大家才能認(rèn)可，將來才能夠降低成本。

中國聯(lián)通：城域WDM技術(shù)獲通過 5G面臨“三邊”工程的難題

中國聯(lián)通網(wǎng)研院首席專家唐雄燕指出：“5G傳統(tǒng)承載方案的論證和試驗(yàn)，是中國聯(lián)通今年工作重心，隨著明年和后年5G商用工作的開展，可能會(huì)開展5G承載的升級(jí)工作。”

雖然，中國聯(lián)通并不像移動(dòng)、電信那樣有明確的方案步驟，但是由中國聯(lián)通牽頭制定的ITU-T G.698.4標(biāo)準(zhǔn)(前G.metro)在ITU-T SG15全會(huì)上正式通過，標(biāo)志著城域WDM技術(shù)從標(biāo)準(zhǔn)逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用，也將會(huì)為5G承載網(wǎng)的快速部署提供更為經(jīng)濟(jì)合理的實(shí)施方案。

在中國聯(lián)通看來，5G傳送承載從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的角度還是面臨一些挑戰(zhàn)和難題：

首先是5G本身的不確定性，就5G的標(biāo)準(zhǔn)和我們?cè)?G，4G不太一樣，那個(gè)時(shí)候3G，4G的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備出來之后我們?cè)龠M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)，今天的5G是邊標(biāo)準(zhǔn)，邊規(guī)劃，邊建設(shè)，相當(dāng)于“三邊”工程，有很多的不確定性。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)沒有確定，所以網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等一系列都不能完全確定。

其次，5G的場(chǎng)景是多樣化的，EMBB、MMTC、uRLLC對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求不太一樣，那么對(duì)應(yīng)的傳送承載需要滿足的條件也不同，如果滿足所有的極端的要求的話，必然導(dǎo)致成本的上升。因此，整個(gè)傳送承載的設(shè)計(jì)到底滿足什么樣的指標(biāo)也存在不確定性。

第三，5G的傳送承載手段的多樣性，例如：從不同的技術(shù)層面來看，光纖、WDM，OTN，IP類的技術(shù)，包括前面講的SPN也好等等都是屬于IT以太網(wǎng)這一類的技術(shù)，還有PON的接入技術(shù)和微波等的技術(shù)，這些技術(shù)都是可以用在5G傳送承載上，所以這些技術(shù)到底如何選擇還待定。

另外，不容忽視的是網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的差異性，各個(gè)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)并不同，那么技術(shù)選擇肯定存在差異，承載技術(shù)不同就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈很多。

不過，唐雄燕提出中國聯(lián)通在5G承載發(fā)展上主要考慮七個(gè)原則：

第一，需求驅(qū)動(dòng)，傳統(tǒng)承載只是一個(gè)5G的支撐部分，以滿足5G發(fā)展的基本需求為原則，因?yàn)?G有一些很特殊的要求，特殊的要求就特殊對(duì)待了，不成為普遍性的考慮問題。

第二，務(wù)實(shí)為本，盡可能的采用產(chǎn)業(yè)鏈中更加成熟的技術(shù)。

第三，盡量簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、簡單成熟的技術(shù)、有穩(wěn)定基礎(chǔ)接口。

第四，成本為主，要以綜合成本和TCO最低為目標(biāo)，尤其還要通過網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)規(guī)?；苿?dòng)高頻器件和光電子核心器件的成本下降

第五，循序漸漸，5G不可能一步到位，更不能不盲目超前投資。

第六，5G體系開放，為未來的技術(shù)進(jìn)步留一定的空間，避免技術(shù)和廠商的鎖定。

第七，技術(shù)協(xié)同。因?yàn)樵趥魉统休d的領(lǐng)域：有很多成熟技術(shù)，也有創(chuàng)新技術(shù)不斷出現(xiàn)，還有存量網(wǎng)絡(luò)和新建網(wǎng)絡(luò)，基于IP領(lǐng)域的技術(shù)，也有傳輸?shù)募夹g(shù)，也有無線的網(wǎng)絡(luò)和傳輸承載之間的協(xié)同的發(fā)展，所以要考慮一個(gè)多技術(shù)的協(xié)同來共同的為5G的發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)更好的傳送承載的環(huán)境。

5G承載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該求同存異

中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長張海懿在演講中指出，承載技術(shù)和5G本身是在同步發(fā)展和演進(jìn)的，伴隨著5G標(biāo)準(zhǔn)（SA/NSA）的逐步凍結(jié)，5G承載技術(shù)也在快速走向成熟。

張海懿表示，5G承載方案的推進(jìn)，需要綜合考慮運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)特性和業(yè)務(wù)需求，以及成本等相關(guān)方面的因素。在產(chǎn)業(yè)化的過程中，需要產(chǎn)業(yè)鏈的求同存異，共同推動(dòng)，能夠有更多的共識(shí)，能夠共同的推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈往相同的方向去發(fā)展。