ITU定義了5G的三大類典型應用場景，包括eMBB（移動寬帶增強）、uRLLC（超高可靠、超低時延通信）、mMTC（大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)）。5G將滲透到未來社會的各個領域，以用戶為中心構建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)，最終實現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及”的總體愿景。5G承載是5G端到端系統(tǒng)的基礎，如何建設高效、成本最優(yōu)的承載網(wǎng)以滿足5G時代要求成為大家關注的焦點。浙江移動于2016年11月聯(lián)合華為成立5G承載創(chuàng)新項目組進行5G承載方案探索。

看5G無線架構演進，相比4G時代基站劃分為BBU與RRU兩個功能單元，5G無線基站功能將分解為CU、DU和RRU 三個功能模塊。CU、DU、RRU這三個模塊可分可合，非常靈活，可能出現(xiàn)多種部署型態(tài)。承載網(wǎng)需要滿足靈活轉發(fā)需求，滿足DU多歸屬，基站之間COMP或CA等協(xié)同需要。

看5G核心網(wǎng)的變化，5G時代，eMBB / uRLLC / mMTC 業(yè)務對網(wǎng)絡的帶寬、時延等要求差異化巨大。2016年底，3GPP 確定了5G網(wǎng)絡架構，以C/U分離實現(xiàn)用戶面分布式部署，控制與承載的分離使得用戶面變得簡單，可以靈活地部署在業(yè)務體驗需要的地方。核心網(wǎng)云化下移給承載網(wǎng)帶來的最大變化是連接變化，單個基站存在到不同核心網(wǎng)的流量，如自動駕駛業(yè)務在邊緣的MEC處理，視頻類等業(yè)務則在本地DC處終結；由于內容備份、虛機遷移等需要，不同層級核心網(wǎng)之間也存在流量，導致整個網(wǎng)絡的流量呈現(xiàn)mesh化。為了應對mesh化的連接以及連接的不確定性，承載網(wǎng)需要將L3下移，至少下移至MEC所在的位置，從而靈活的調度。

由此可見，5G三大類典型業(yè)務場景的性能要求（大容量，低時延，多連接），以及無線網(wǎng)和核心網(wǎng)架構的演進，對承載網(wǎng)的需求主要體現(xiàn)在帶寬、時延、同步、靈活連接、網(wǎng)絡分片能力等方面。

5G大帶寬需求，按NGMN的帶寬規(guī)劃原則，單站峰值=單小區(qū)峰值+均值*（N-1），單站均值=單小區(qū)均值*N；理論帶寬計算得出5G低頻站單站峰值帶寬約5G，均值約3G，高頻站峰值近20G；因此，理論上來看，5G接入環(huán)需支持50GE/100GE；匯聚環(huán)需支持100GE/200GE，核心環(huán)需支持200GE/400GE甚至T級別。

5G低時延需求，不同的應用對時延的要求不同，其中URLLC業(yè)務對承載網(wǎng)的時延挑戰(zhàn)最大，見下表。5G URLLC 場景，自動駕駛是重要應用之一，從3GPP當前定義來看，為避免汽車相撞，5G網(wǎng)絡在理想狀態(tài)下的時延為1毫秒需求，端到端時延125us，對傳送網(wǎng)挑戰(zhàn)大，每臺設備的時延要控制到10us以下，光纖1KM時延5us。為滿足5G超低時延業(yè)務需求，除了承載設備降低單跳時延之外，主要需要通過降低空口時延，以及核心網(wǎng)下移以減少業(yè)務轉發(fā)路徑帶來的光纖時延。

5G網(wǎng)絡切片需求，網(wǎng)絡切片即 “在一個物理網(wǎng)絡中，將相關的業(yè)務功能、網(wǎng)絡資源組織在一起，形成一個完整、自治、獨立運維的邏輯網(wǎng)絡，滿足特定的用戶和業(yè)務需求”。網(wǎng)絡分片的第一推動力來源于5G的多樣化應用場景，每種應用場景的需求差別很大。

NGMN提出的網(wǎng)絡切片

5G網(wǎng)絡自動化需求，是通過SDN網(wǎng)絡自動化簡化業(yè)務布放，滿足一張物理網(wǎng)絡支撐海量的不同SLA的定制等需求。具體可以分為三個方面：

1）按需的連接：承載網(wǎng)連接要以敏捷的方式，通過SDN提供分鐘級自動化的連接；

2）分片全生命周期自動管理：網(wǎng)絡分片的生成、調整、刪除；

3）業(yè)務跨域快速布放：通過SDN網(wǎng)絡自動化提升業(yè)務的跨域布放；

5G時鐘同步需求，5G NR使用超短幀，超短幀子載波越大，留給基本業(yè)務和協(xié)同業(yè)務的時間同步的裕量越小，要求同步精度更高：基本業(yè)務時間同步：基本業(yè)務同步避免基站的上行與下行重疊產生干擾。5G基本業(yè)務同步要求±1.5us ，同TDD LTE時間同步要求相同；協(xié)同業(yè)務時間同步：5G協(xié)同類業(yè)務, 可以減少物理小區(qū)之間交疊區(qū)域的同頻干擾, 改善小區(qū)邊緣網(wǎng)絡性能，5G協(xié)同特性需要高精度時間同步來進行多個站點間的信號協(xié)同；5G協(xié)同類業(yè)務對高精度時間同步的要求為±350ns；

5G基礎設施需求，5G架構變化， CU部署在綜合業(yè)務接入/匯聚機房，要求云化部署；5G DU在綜合接入/匯聚機房，要求CRAN對電源、空間、光纖等方面的擴展性要求高；5G DU在站址機房（鐵塔資源），要求在現(xiàn)有4G BBU的綜合柜中，新增1~2個5G DU； 未來網(wǎng)絡面臨云化和IT化的需求，大量的服務器資源對機房數(shù)量、面積、供電等基礎資源提出挑戰(zhàn)。

總體來看，面向5G的需求，承載網(wǎng)必須具備以下的關鍵技術:

大帶寬技術，以太網(wǎng)高速接口光電平臺演進路線：2.5G（GE/FE） à 10G（10GE/40GE） à 25G（25GE/100GE） à 50G PAM4（50GE/200GE/400GE）；接入層采用基于PAM4的高性價比的50GE組網(wǎng)，未來可以平滑升級到100G組網(wǎng)；匯聚層采用 200GE/400GE環(huán)形組網(wǎng)，骨干匯聚核心層面向DC中心，初期采用200GE口字型組網(wǎng)，后期支持400GE或T級別組網(wǎng)；

超低時延技術，承載網(wǎng)絡的時延，主要由兩部分構成：光纖傳輸時延和設備時延。光纖傳輸時延是剛性的，每公里光纖傳輸時延為5us，降低這種時延的唯一方法就是減少傳輸距離；設備轉發(fā)時延是彈性的，降低這種時延的方法有兩個：一是降低報文轉發(fā)的處理時延，二是降低報文的調度時延，即避免擁塞。關于傳輸時延的降低，需要應用網(wǎng)關分類下移，提供業(yè)務就近接入，對于時延敏感的業(yè)務，將網(wǎng)關下沉到網(wǎng)絡邊緣，甚至下降到站點，大幅減少終端到網(wǎng)關的通信距離，從而降低傳輸時延；

關于設備時延降低，主要是設部轉發(fā)和調度時延降低；可以實現(xiàn)框式設備單跳時延小于15us，盒式設備單跳時延小于10us。

網(wǎng)絡分片技術，F(xiàn)LexE實現(xiàn)網(wǎng)絡分片是基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)的輕量級增強，引入FlexE Shim（時隙化技術），采用64/66bit以太網(wǎng)的物理層碼塊，基于64/66bit塊構成時隙，實現(xiàn)業(yè)務的隔離和捆綁；簡單來講，F(xiàn)lexE = 標準以太網(wǎng) + 時隙調度SHIM。

靈活組網(wǎng)技術，L3到邊緣，支持多業(yè)務mesh化流向，采用SR簡化路由協(xié)議，業(yè)務調整僅源節(jié)點下發(fā)，轉發(fā)節(jié)點不感知業(yè)務狀態(tài)，只維護拓撲信息，同時與SDN控制器無縫銜接，SDN統(tǒng)一管理網(wǎng)絡，實現(xiàn)端到端業(yè)務流量管理和路由調優(yōu)，實現(xiàn)自動化業(yè)務發(fā)放，整網(wǎng)統(tǒng)一管控和運維。

高精度時鐘同步，采用超高精度的時間基準源技術和超高精度的時間傳送技術，來保證5G端到端網(wǎng)絡同步精度提升；

考慮到5G承載需求的節(jié)奏（初期只有eMBB業(yè)務），現(xiàn)有的 PTN 網(wǎng)絡初期是容量提升為主，建議熱點城區(qū)接入環(huán)升級支持50GE；部分區(qū)域10GE環(huán)可滿足少量5G站接入； 同步啟動管控系統(tǒng)規(guī)劃建設；L3逐步下移；中期根據(jù)流量變化逐步擴容升級，熱點城區(qū)匯聚環(huán)升級支持200GE，端到端滿足5G流量的大幅提升；基本完成SDN L3到邊緣的部署，簡化運維、同時提升靈活性；后期全網(wǎng)流量快速增長，核心層引入400GE接口，進入垂直行業(yè)，現(xiàn)網(wǎng)的板卡啟動分片等特性，端到端分片部署；逐步實現(xiàn)一張5G Ready的目標承載網(wǎng)。

關于基礎網(wǎng)建設，考慮5G云化和TIC/TAC架構需求，機房作為重要的戰(zhàn)略資源，需要提前儲備，機房面積，配電，光纜資源等等。省會/大地市核心需要部署核心網(wǎng)CP（IT機房），地市核心部署核心網(wǎng)UP（IT機房），地市骨干匯聚部署核心網(wǎng)UP（IT機房），基站非實時單元CU（IT機房），地市普通匯聚部署基站非實時單元CU（IT機房）或者CRAN（DU集中），各地市綜合接入機房部署CRAN（DU集中），地市站址機房部署分布式DU等。

 “5G之路、承載先行”，5G承載就相當于5G端到端系統(tǒng)的高速公路，是整個5G產業(yè)化進程的重要基石。全球不少領先運營商已將5G承載網(wǎng)絡建設提上日程，紛紛開啟相關的關鍵技術研究、驗證和測試，乃至籌備小規(guī)模試商用，浙江移動也積極開啟了5G承載方案的探索并取得了一些成果。