5G时代光传送网技术白皮书pdf下载

第五代通信技术(5G)致力于构建信息与通信技术的生态系统,是目前业 界最热的课题之一。不同于以前的 2G、3G 和 4G,5G 不仅仅是移动通信技术 的升级换代,更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施,将真正创 建一个全联接的新世界。

内容介绍

第五代通信技术(5G)致力于构建信息与通信技术的生态系统,是目前业 界最热的课题之一。不同于以前的 2G、3G 和 4G,5G 不仅仅是移动通信技术 的升级换代,更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施,将真正创 建一个全联接的新世界。 5G 网络拟提供业务的主要特征包括大带宽、低时延和海量连接,从而对承 载网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。如何利用一张统一 的承载网来满足5G不同业务的承载需求是5G承载网面临的巨大挑战。 光传送网(Optical Transport Network,OTN)技术结合了光域传输和电 域处理的优势,不仅可以提供端到端的刚性透明管道连接和强大的组网能力,而 且可以提供长距离、大容量传输能力。OTN 刚性管道保证了不同业务的严格隔 离和业务带宽的保障,其完备的OAM机制保证了业务传送质量并使网络便于维 护管理。ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplex,可重构光 分插复用器)和WDM(Wave-division Multiplexing,波分复用)光层技术提升光 纤传输容量至Tbps级别,并大幅降低网络时延。 光传送网技术如何在5G这场划时代的技术演进潮流中不断自我创新,保持 竞争力和应用优势,实现5G网络的高效承载,已经成为整个光通信行业关注的 重心和研究热点。本白皮书旨在分析5G对承载网的需求,提出基于光传送网的 承载方案,并对5G时代光传送网的技术演进趋势进行阐述。 

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目 录 

1 引言 ………………………………………………………………………………………………………………………… 3

2 5G 技术发展及承载需求 ………………………………………………………………………………………….. 4

2.1 5G新业务的关键性能需求 ……………………………………………………………………………….. 4

2.2 5G RAN架构的演进趋势 ………………………………………………………………………………….. 5

2.3 5G核心网架构的演进趋势 ……………………………………………………………………………….. 6

2.3.1核心网架构的云化和下移…………………………………………………………………………… 6

2.3.2核心网云化数据中心的 互联……………………………………………………………………….. 8

2.4 5G承载网需求分析 ………………………………………………………………………………………….. 9

2.4.1大带宽需求………………………………………………………………………………………………… 9

2.4.2低时延需求………………………………………………………………………………………………. 10

2.4.3高精度时间同步需求………………………………………………………………………………… 11

2.4.4灵活组网的需求……………………………………………………………………………………….. 11

2.4.5网络切片需求…………………………………………………………………………………………… 12

3 面向 5G 的光传送网承载方案 ………………………………………………………………………………… 14

3.1 5G前传承载方案 ……………………………………………………………………………………………. 14

3.1.15G 前传典型组网场景 ……………………………………………………………………………… 14

3.1.2光纤直连方案…………………………………………………………………………………………… 15

3.1.3无源 WDM 方案………………………………………………………………………………………. 16

3.1.4有源 WDM/OTN 方案 …………………………………………………………………………….. 18

3.1.55G 前传承载方案小结 ……………………………………………………………………………… 19

3.2 5G中传/回传承载方案 ……………………………………………………………………………………. 19

3.2.1中传 / 回传承载网络架构 …………………………………………………………………………… 19

3.2.2网络切片承载方案……………………………………………………………………………………. 21

3.3 5G云化数据中心互联方案 ……………………………………………………………………………… 23

3.3.1大型数据中心互联方案…………………………………………………………………………….. 23

3.3.2中小型数据中心互联方案…………………………………………………………………………. 23

3.4 5G光传送网承载方案小结 ……………………………………………………………………………… 24

4 5G 时代的光传送网关键技术演进 ………………………………………………………………………….. 27

4.1 低成本大带宽传输技术 ……………………………………………………………………………………. 27

4.1.1短距非相干技术……………………………………………………………………………………….. 27

4.1.2中长距低成本相干技术…………………………………………………………………………….. 27

4.2 低时延传输与交换技术 ……………………………………………………………………………………. 28

4.2.1ROADM 全光组网调度技术 …………………………………………………………………….. 29

4.2.2超低时延 OT N 传送技术 ………………………………………………………………………….. 30

4.3 高智能的端到端灵活调度技术 …………………………………………………………………………. 31

4.3.1ODUflex 灵活带宽调整技术…………………………………………………………………….. 31

4.3.2FlexO 灵活互联接口技术 …………………………………………………………………………. 32

4.3.3传送 SDN 快速业务随选发放技术 ……………………………………………………………. 34

5 总结与展望…………………………………………………………………………………………………………….. 35

6 缩略语 …………………………………………………………………………………………………………………… 36

总结与展望 

光传送网是现代经济、社会的大动脉,未来随着5G应用、网络云化进程逐 步铺开,给传送网带来的不仅仅是流量的攀升,超低时延、高可靠、高度灵活、 智能化等等都是传送网即将面临的挑战。现有网络架构在一定程度上已经无法满 足这些要求,我们相信通过上述解决方案和关键技术,能够帮助未来更好地应对 5G时代的挑战。

 对于超大带宽需求,在短距前传领域,通过非相干技术,目前已经能实现5 倍速率扩展。未来随着DSP超频技术的发展,将进一步实现包括10倍以上的更 高速率扩展。而在中/回传方面,基于硅光技术、光子集成技术的低成本相干模 块将在百公里传输距离上满足带宽和成本的最优配置。 

对于网络灵活调度需求,可借助ODUflex、FlexO、ROADM/OXC(Optical Cross Connection,全光交叉)等带宽灵活调度和调整技术,并通过引入SDN 实现端到端的网络综合管控,实现网络资源的最优配置和管道的最大利用效率, 完成快速业务发放。

 对于运营商而言,5G只是一种重要业务,承载网络必须考虑所有业务的综 合承载。基于光传送网技术自身的大带宽、透明传输等优点,OTN/WDM综合 业务承载网可以为5G、固定宽带、云和政企专线等业务提供统一的综合承载服 务。OTN标准完善,产业成熟,可以满足5G承载的提出的大带宽、低时延、高 精度时钟、高可靠等多数需求,在此基础上通过技术演进补足短板,是实现5G 高效承载的一条风险和成本俱佳的技术演进路线。

 为了满足5G前传低成本和低时延的需求,需要对OTN技术进行简化,包括 减少复用层级、简化开销、使用更大的支路时隙(TS)等。同时,为了满足中 传/回传在灵活组网方面的需求,需要考虑在增强OTN分组处理能力的基础上, 增强路由转发功能。 

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