5G时代光传送网技术白皮书-20171114-中国电信-40页-3mb

5G时代光传送网总结

核心内容

5G技术的快速发展对承载网络提出了新的挑战，主要体现在大带宽、低时延、高精度时间同步、灵活组网和网络切片等方面。光传送网（OTN）作为5G承载的关键技术，结合了光域传输和电域处理的优势，具备端到端透明管道、强大组网能力和长距离大容量传输能力。通过不断的技术演进，OTN能够满足5G网络的多样化需求，成为5G时代承载网络的重要支撑。

主要观点

• 5G业务特征：5G业务主要分为三类，即eMBB（增强型移动宽带）、uRLLC（高可靠低时延通信）和mMTC（大规模机器通信），分别对应不同的性能需求。
• RAN架构演进：5G RAN架构从原来的BBU-RRU两级结构演进为CU-DU-AAU三级结构，提升网络灵活性和资源利用率。
• 核心网云化和下移：5G核心网向云化和下移演进，形成New Core和MEC两个层级，需要灵活的云互联网络支持。
• 承载网需求：5G承载网需要满足大带宽、低时延、高精度时钟同步、灵活组网和网络切片等多维度需求。

关键信息

5G承载网结构

5G承载网由前传、中传和回传三部分组成，各部分有不同的组网方式和承载需求：

• 前传：连接AAU与DU，要求超低时延，主要采用光纤直连、无源WDM、有源WDM/OTN等方案。
• 中传/回传：连接DU与CU或核心网，需要支持IP寻址和转发功能，同时满足网络切片的差异化需求。
• 数据中心互联：5G核心网云化后，数据中心互联成为关键需求，包括大型核心数据中心和中小型边缘数据中心的互联。

技术演进方向

• 低成本大带宽传输技术：短距采用非相干技术（如DMT、PAM4），中长距采用相干技术（如硅光模块），实现高带宽和低成本的平衡。
• 低时延传输与交换技术：通过ROADM实现光层一跳直达，减少光-电-光转换；优化OTN封装和映射流程，降低时延。
• 灵活组网与调度技术：ODUflex和FlexO技术实现带宽灵活调整；SDN技术用于端到端网络调度和管理，提升网络灵活性和资源利用率。

承载方案

前传承载方案

• 光纤直连：简单但光纤资源消耗大，适用于光纤资源丰富的区域。
• 无源WDM：节省光纤资源，但存在波长通道数少、运维复杂等问题。
• 有源WDM/OTN：支持灵活组网，提供环网保护，适用于高密度组网和高可靠性场景。

中传/回传承载方案

• 分组增强型OTN+IPRAN：结合OTN的高效传输与IPRAN的灵活路由转发，适用于中传和回传。
• 端到端分组增强型OTN：实现全光网络架构，减少跨专业协调，提高运维效率。

网络切片承载方案

• ODUflex：支持灵活带宽配置，实现不同业务的隔离与资源动态分配。
• FlexO：提供灵活的短距接口，支持不同设备间的互联互通。
• 传送SDN：实现带宽随需发放，支持网络切片协同，提升资源利用率。

数据中心互联方案

• 大型数据中心：采用高维ROADM和OTN技术，实现大容量、低时延的互联。
• 中小型数据中心：在初期采用ODUk互联，中期结合ROADM实现Mesh组网，后期采用高维ROADM和FlexO技术，满足高密度和灵活性需求。

技术趋势与挑战

• 技术演进：光传送网需在带宽、时延、灵活调度和高精度时钟同步方面持续优化。
• 挑战：如何在保证性能的同时降低成本、提升运维效率，是5G承载网面临的主要问题。

总结

5G时代的光传送网技术演进和承载方案的优化，是实现5G网络高效、灵活和可靠承载的关键。通过引入新型技术（如非相干传输、相干模块、ODUflex、FlexO和SDN），OTN能够满足5G对大带宽、低时延、高精度时钟同步和网络切片等多样化需求。同时，随着5G业务的不断发展，OTN技术将在云化数据中心互联和灵活组网方面发挥更大作用，为未来通信网络的建设提供坚实支撑。