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5G传送技术及标准化停顿

发布时期:2021-1-14 02:59
阅读:1321

1 引言自2019年10月我国5G商用正式启动以来,国内运营商加快5G网络建设步伐,逐步在全国开通增强移动宽带(eMBB)业务并加快拓展5G+垂直行业应用。为了满足5G规模商用、5G+垂直行业应用发展等典型需求,5G传送网络 ...

1 引言

自2019年10月我国5G商用正式启动以来,国内运营商加速5G收集扶植步伐,慢慢在全国开通增强移动宽带(eMBB)营业并加速拓展5G+垂直行业利用。为了满足5G范围商用、5G+垂直行业利用成长等典型需求,5G传送收集不但要满足近期5G前传和中回传的高速度、大带宽、灵活毗连、低时延、低本钱、智能管控和高精度同步等特征收集扶植需求,还要面临中持久5G营业成长的支持小颗粒营业承载、L3 VPN大范围灵活组网、软硬收集切片资本管控、城域边沿云的静态互联等传送需求的应战。

5G传送技术首要触及前传、中回传以及相关的光模块器件等,其中前传首要采用光纤直连和波分复用(WDM)技术,后者出现多种实现计划并成为今朝业界关注的热门;中回传计划首要聚焦分组切片网(SPN)和基于IP技术承载的无线接入网(IP RAN)增强计划并已启动商用摆设。5G前传及中回传根基组网结构见图1。5G传送标准首要由中国通讯标准化协会(CCSA)、国际电联(ITU-T)、电气电子工程师学会(IEEE)、国际互联网工程使命组(IETF)和光互联论坛(OIF)等国内、国际标准化构造主导制定,相关工作正在周全展开并获得明显停顿。本文首要先容了5G前传、中回传收集、光模块等相关技术计划现状与标准化停顿情况,并对于5G传送技术未来成长趋向停止了展望。


5G传送技术及标准化停顿


图1 5G 前传及中回传组网结构表示

2 5G前传技术及标准化停顿

5G无线接入网(RAN)在早期首要采用gNB宏站以及集合式单元(CU)和散布式单元(DU)合设的小范围集合形式;在未来的成熟期可采用CU和DU分手的形式,并实施CU云化和CRAN大集合扶植形式。对于CRAN小范围集合场景,DU首要摆设在接入机房,集合范围凡是为3~5个基站,就近接入二级光交或间接毗连基站机房ODF、不跨主干光交环。对于CRAN大范围集合场景,DU集合摆设在普通会聚机房或综合营业接入站点,集合范围凡是为10~20个基站及以上,跨主干光交环。

5G前传首要实现AAU到DU之间的信号传输,技术计划首要包括光纤直连和WDM计划,WDM计划又可以细分为无源、有源、半有源3种,首要技术特征以下。

(1)光纤直连计划:AAU与DU之间采用光纤间接毗连。AAU和BBU别离设置25 Gbit/s白光模块。一般单个5G的S111(单频三扇面站址)基站采用双纤双向互联时需要6芯的光纤资本。斟酌到5G基站范围扶植将消耗庞大的接入层光纤资本,业界提出25 Gbit/s BIDI(Bidirectional,双向)的处理计划,AAU与DU 双偏向的数据信号采用分歧的波长在一根光纤中传送,可节省一半光纤资本,光纤直连计划的光纤利用由6芯降为3芯。

(2)无源WDM计划:是指AAU和DU上均设置彩光模块,两头各摆设1个无源合分波器实现彩光通路信号复用,不设置任何有源传输装备。该计划在无庇护场景下基于单纤双向形式时仅需占用1芯主干光缆。今朝,无源WDM计划商用产物主体为基于牢固波长的粗波分复用(CWDM)计划。

(3)半有源WDM计划:在DU或BBU侧摆设有源WDM装备,AAU侧仅摆设无源合分波器,经过光信号调顶等方式实现光模块状态监测、波长调谐等收集运维功用。该计划是近期运营商研讨和未来摆设的关重视点,正在积极鞭策产物研发、标准化和测实考证等工作。

(4)有源WDM计划:在AAU侧和DU侧均摆设有源装备停止营业接入和传输。该计划的特点是传输与无线专业的装备治理界面清楚,而且传输装备支持完善的收集运维管控才能。斟酌到AAU侧工作情况、供电情况,收集综合本钱,以及前传100 μs量级低时延、高精度时频同步刻薄要求等身分,估计该计划在现网中范围摆设利用的能够性较少。

面向5G前传的WDM技术按照采用波段和通路间隔差别等,又可被进一步分为CWDM、基于局域网通路的波分复用(LAN-WDM)、中等波分复用(MWDM)和麋集波分复用(DWDM)4 种计划(见图2)。整体上来看,CWDM技术标准比力成熟,今朝无源和半有源CWDM已经有商用产物,是近期C-RAN场景处理光纤资本严重的首要摆设计划;半有源MWDM、LANWDM和DWDM正在产物研发和标准化进程中,重点是鞭策支持更丰富的管控功用和进步成熟稳定性。


5G传送技术及标准化停顿


图2 5G前传的WDM技术计划特征比力

今朝,CCSA和ITU-T首要承当5G前传的标准化工作。CCSA TC6已正式立项并启动基于25 Gbit/s速度的WDM系统和彩光模块标准化制定工作,包括CWDM、LWDM、MWDM和DWDM 4种典型的计划;ITU-T SG15也正在聚焦G.698.x系列标准,展开25 Gbit/s DWDM标准的制定,包括牢固波长和可调波长,相关参数及赋值研讨获得较明显停顿。别的,今朝ITU-T也已启动会商前传用25 Gbit/s CWDM系统的标准化工作。

3 5G中回传技术及标准化停顿

5G中回传收集需满足多层级承载收集、灵活化毗连调剂、条理化收集切片、4G/5G夹杂承载以及低本钱高速组网等传送需求,支持L0~L3层的综合传送才能,可经过L0层波长、L1层TDM通道、L2和L3层分组地道来实现条理化收集切片等,其典型的技术特征以下。

(1)L2/L3层分组转发层技术:为5G供给灵活毗连调剂和统计复勤奋用,首要经过L2和L3的分组转发技术来实现,首要包括以太网、面向传送的多协议标签交换(MPLS-TP)和新兴的段路由(SR)等技术。

(2)L1层TDM通道层技术:TDM通道技术不但可以为5G三大类营业利用(eMBB、uRLLC和mMTC)供给支持硬管道隔离、OAM、庇护和低时延的收集切片办事,而且可以为高品格的政企和金融等专线供给高平安和低时延办事才能。

(3)L0层光层大带宽技术:5G和专线等大带宽营业需要5G承载收集具有L0的单通路高速光接口和多波长的光层传输、组网和调剂才能。

表1给出了支持5G范围商用、5G+垂直行业利用的5G中回传收集关键技术及标准化停顿情况,其中我国首要重点鞭策ITU-T SG15的L1层MTN和新一代灵活OTN技术标准,以及IETF的L2和L3层的SRv6、SR-TP和收集切片等标准。

表1 5G 中回传关键技术及标准化停顿

5G传送技术及标准化停顿


4 5G传送光模块技术及标准化停顿

随着光信号传输速度的大幅提升,光模块在5G传送收集合的重要性和本钱占比日益明显,我国运营商和装备商同期都在增强光模块研发和标准化投入。综合传输间隔需求、传输技术计划差别、模块实现本钱等多方身分,在前传、中回传等利用处景中,25 Gbit/s、50 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速度引入单纤双向、波分复用、新型调制、相关接收等一种或多种关键技术,光模块范例显现多样化分离成长态势,对于产业链的聚焦成长构成一定影响,具体情况见表2。

表2 5G传送光模块技术计划及产业化停顿

5G传送技术及标准化停顿


5G传送用光模块的标准化工作首要由CCSA TC6和IEEE 802.3鞭策制定,今朝已获得明显停顿。CCSA TC6 WG4已完成面向前传利用的25 Gbit/s单纤双向光模块标准(报批阶段),并已正式立项启动了25 Gbit/s xWDM系列的光模块标准,面向10 km/40 km中回传的50 Gbit/s、100 Gbit/s、200 Gbit/s和400 Gbit/s速度的光模块标准大部分也已制定完成或接近完成。别的,IEEE 802.3与5G传送相关的高速光模块标准,除了面向80 km利用处景的项目P802. 3ct(100 Gbit/s速度)和P802.3cw(400 Gbit/s速度),以及面向单纤双向利用处景的项目P802.3cp(10 Gbit/s、25 Gbit/s、50 Gbit/s速度)之外,其他面向10 km和40 km传输间隔的接口标准均已制定完成。

5 竣事语

整体来看,5G传送技术与标准化工作已获得明显停顿,但尚存在一些需要进一步处理的题目。未来2~3年5G将进入范围商用期,为多方位支持5G收集的范围摆设与多类垂直行业融合营业的创新利用,后续业界应增强鞭策5G技术与标准化的成熟完善。在5G前传方面,应重点聚焦鞭策CRAN大集合的半有源WDM技术标准制定及产业协异化工作,同时也应关注其他利用处景及适用技术计划,以满足低本钱、便利运维管控等需求;在5G中回传方面,需重点鞭策处理硬切片的TDM灵活管道、软切片的分组高效转发、高精度营业性能监测、收集切片智能管控和自动化运维等关键技术,同时增强超大容量和开放光层互联、海量灵活毗连和收集切片承载、基于SDN/NFV的智能管控、按需静态摆设和批量开通运维等产业化利用才能。面临多样化的5G传送处理计划,我国产业各界应增强合作、聚焦共鸣,协同鞭策5G传送收集的新技术研讨、标准制定和测试评价等工作,配合促进5G传送技术与产业有序成长,尽力支持5G范围商用与融合营业兴旺成长。

参考文献

[1] IMT-2020(5G)推动组. 5G承载光模块白皮书[R], 2019.

[2] ITU-T SG15. Report of the WP3/15 meeting, TD507/WP3, Geneva, 27 January-7 February 2020[S], 2020.

[3] ITU-T 989. 1. 40-Gigabit-capable passive optical networks(NG-PON2): General requirements[S], 2013.

[4] IMT-2020(5G)推动组. 5G 承载收集架构和技术计划白皮书[R], 2018.

张海懿

中国信息通讯研讨院技术与标准研讨所副所长,产业和信息化部通讯科技委传送与接入专家征询组成员,CCSA TC6 WG1和ST7WG1副组长,IMT-2020(5G)推动组5G承载工作组组长,正高级工程师,享用国务院特别补助,首要处置5G承载、高速WDM/OTN、量子信息等方面的技术研讨与标准制定工作。

李 芳

中国信息通讯研讨院技术与标准研讨所宽带收集研讨部副主任,ITU-T SG15国内对口组和CCSA TC6国际标准工作组组长,高级工程师,首要处置PTN/SPN 分组传送和SDN等方面的技术研讨与标准制定工作。

赵文玉

中国信息通讯研讨院技术与标准研讨所宽带收集研讨部主任,正高级工程师,首要处置高速传输、光模块器件等方面的技术研讨与标准制定工作。

论文援用格式:

张海懿,李芳,赵文玉. 5G传送技术及标准化停顿[J]. 信息通讯技术与政策, 2020(5):1-5.

本文刊于《信息通讯技术与政策》2020年第5期


5G传送技术及标准化停顿


主办:中国信息通讯研讨院

《信息通讯技术与政策》是产业和信息化部主管、中国信息通讯研讨院主办的专业学术期刊。本刊定位于“信息通讯技术前沿的风向标,信息社会政策探讨的思惟库”,聚焦信息通讯范畴技术趋向、公共政策、 国家/产业/企业计谋,公布前沿研讨功效、焦点题目分析、热门政策解读等,鞭策5G、产业互联网、数字经济、野生智能区块链大数据云计较等技术产业的创新与成长,指导国家技术计谋挑选与产业政策制定,搭建产、学、研、用的高端学术交换平台。

原文章作者:中国信通院,转载或内容合作请点击 转载说明 ,违规转载法令必究。追求报道,请 点击这里


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  • 牵嫣 2021-1-14 03:11
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  • 汞床璞 2021-1-14 03:08
    转发了
  • 兀霜史 2021-1-14 03:06
    面对多样化的5G传送解决方案,我国产业各界应加强合作、聚焦共识,协同推动5G传送网络的新技术研究、标准制定和测试评估等工作,共同促进5G传送技术与产业有序发展,全力支撑5G规模商用与融合业务蓬勃发展。
  • 耿吉星 2021-1-14 03:04
    转发了
  • 惠转 2021-1-14 03:01
    转发了

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