6月26日，中國電信在2018上海世界移動(dòng)大會(huì )上正式發(fā)布《中國電信5G技術(shù)白皮書(shū)》。這是全球運營(yíng)商首次發(fā)布全面闡述5G技術(shù)觀(guān)點(diǎn)和總體策略的白皮書(shū)。中國電信從運營(yíng)商自身業(yè)務(wù)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)和用戶(hù)感知的需求出發(fā)，在白皮書(shū)中指出以“三朵云”為網(wǎng)絡(luò )總體構架，系統性的描述了從無(wú)線(xiàn)網(wǎng)、承載網(wǎng)到核心網(wǎng)向5G演進(jìn)的近期和中遠期發(fā)展策略，強烈推薦一讀！
下面我們對該《白皮書(shū)》劃重點(diǎn)解讀一下。
一
“三朵云”網(wǎng)絡(luò )總體架構
為滿(mǎn)足5G多樣化業(yè)務(wù)需求，使能網(wǎng)絡(luò )更加靈活、智能、融合和開(kāi)放，中國電信5G網(wǎng)絡(luò )為“三朵云”構架。
三朵云：接入云、控制云和轉發(fā)云。
控制云
控制云是5G網(wǎng)絡(luò )的集中控制核心，完成全局的策略控制、會(huì )話(huà)管理、移動(dòng)性管理、策略管理、信息管理等，并負責控制接入云與轉發(fā)云?？刂圃仆ㄟ^(guò)虛擬化、網(wǎng)絡(luò )功能模塊化、控制與承載分離化、網(wǎng)絡(luò )組件功能服務(wù)化、網(wǎng)絡(luò )切片化等技術(shù)，可實(shí)現業(yè)務(wù)定制化和靈活部署，滿(mǎn)足不同新業(yè)務(wù)的差異化需求并擴展網(wǎng)絡(luò )服務(wù)能力。
接入云
接入云支持用戶(hù)在多種應用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求下的智能無(wú)線(xiàn)接入，支持多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的高效融合，并引入標準化的、開(kāi)放式的邊緣計算平臺，以在邊緣激發(fā)業(yè)務(wù)創(chuàng )新。
轉發(fā)云
轉發(fā)云配合接入云和控制云，實(shí)現業(yè)務(wù)匯聚轉發(fā)功能，轉發(fā)云在控制云的路徑管理與資源調度下，基于不同新業(yè)務(wù)的帶寬和時(shí)延等需求，實(shí)現增強移動(dòng)寬帶、海量連接、高可靠和低時(shí)延等不同業(yè)務(wù)數據流的高效轉發(fā)與傳輸，保證業(yè)務(wù)端到端質(zhì)量要求。
二
5G網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)總體原則
考慮5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展成熟需要一個(gè)長(cháng)期過(guò)程，預計4G 將與5G網(wǎng)絡(luò )長(cháng)期并存、有效協(xié)同，中國電信5G網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)總體遵循三大原則：
·多網(wǎng)協(xié)同原則
5G和4G、WLAN等現網(wǎng)共同滿(mǎn)足多場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求，實(shí)現室內外網(wǎng)絡(luò )協(xié)同；同時(shí)保證現有業(yè)務(wù)的平滑過(guò)渡，不造成現網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷和缺失。
·分階段演進(jìn)原則
避免對網(wǎng)絡(luò )的大規模、頻繁升級改造，保證網(wǎng)絡(luò )的平穩運營(yíng)。
·技術(shù)經(jīng)濟性原則
關(guān)鍵技術(shù)和方案的選擇，需要基于技術(shù)經(jīng)濟比較；網(wǎng)絡(luò )建設需要充分利用現有資源，實(shí)現固移資源協(xié)同和共享，并發(fā)揮差異化競爭優(yōu)勢。
三
5G網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)策略：
優(yōu)選SA獨立組網(wǎng)方案
5G演進(jìn)分為NSA（非獨立組網(wǎng)）和SA（獨立組網(wǎng)）方案。NSA將5G的控制信令錨定在4G基站上，通過(guò)4G基站接入EPC或5GC；SA方案將5G NR直接接入5GC，控制信令完全不依賴(lài)4G網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)核心網(wǎng)互操作實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )與4G網(wǎng)絡(luò )的協(xié)同。
中國電信5G網(wǎng)絡(luò )優(yōu)選SA獨立組網(wǎng)方案，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和核心網(wǎng)同時(shí)演進(jìn)到5G，并通過(guò)核心網(wǎng)互操作實(shí)現4G和5G網(wǎng)絡(luò )協(xié)同。
《白皮書(shū)》中指出：
·SA方案對現網(wǎng)改造量小
NSA方案需對4G基站升級到 eLTE，升級改造量大，且異廠(chǎng)家基站間難實(shí)現4G/5G雙連接。同時(shí)，SA組網(wǎng)一步到位，可避免NSA仍需向SA方案演進(jìn)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )頻繁改動(dòng)。
·SA方案的業(yè)務(wù)能力更強
5G核心網(wǎng)能支持網(wǎng)絡(luò )切片、邊緣計算等新特性。
·SA方案的終端成本低
NSA方案下3.5GHz頻段組合在終端側存在較嚴重干擾問(wèn)題，為解決該問(wèn)題將導致終端成本較高。SA終端由于不涉及雙連接等技術(shù)，終端相對簡(jiǎn)單，成本較低。
對于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，5G實(shí)現全覆蓋相對較難，為避免頻繁切換，保持語(yǔ)音連續性，初期采用SA下的5G回落VoLTE方案，當5G網(wǎng)絡(luò )覆蓋性能全面提升后，再適時(shí)考慮VoNR等技術(shù)方案。
無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)演進(jìn)策略
5G的BBU基帶部分拆分成CU和DU兩個(gè)邏輯網(wǎng)元，PDCP層及以上的無(wú)線(xiàn)協(xié)議功能由CU實(shí)現，PDCP以下的無(wú)線(xiàn)協(xié)議功能由DU實(shí)現，而射頻單元以及部分基帶物理層底層功能與天線(xiàn)構成AAU。
中國電信初期主要采用CU/DU合設方案，并首先在熱點(diǎn)高容量地區優(yōu)選64端口192振子的大規模天線(xiàn)設備提升系統容量和覆蓋；視業(yè)務(wù)應用的需要逐步向CU/DU/AAU三層分離的新架構演進(jìn)。DU與AAU接口首選eCPRI方案。
承載網(wǎng)演進(jìn)策略
基于5G RAN架構的變化，5G承載網(wǎng)由以下三部分構成：
·前傳(Fronthaul: AAU-DU)：傳遞無(wú)線(xiàn)側網(wǎng)元設備AAU和DU間的數據;
·中傳(Middlehaul: DU-CU)：傳遞無(wú)線(xiàn)側網(wǎng)元設備DU和CU間的數據;
·回傳(Backhaul: CU-核心網(wǎng))：傳遞無(wú)線(xiàn)側網(wǎng)元設備CU和核心網(wǎng)網(wǎng)元間的數據。
綜合考慮中國電信本地網(wǎng)光纜網(wǎng)結構和現網(wǎng)基站部署方式，將5G RAN組網(wǎng)方式分為以下三種場(chǎng)景：
·C-RAN大集中：CU/DU集中部署在一般機樓/接入匯聚機房，一般位于中繼光纜匯聚層與接入光纜主干層的交界處。大集中點(diǎn)連接基站數通常為10~60個(gè)。
·C-RAN小集中：CU/DU集中部署在接入局所(模塊局、PoP點(diǎn)等)，一般位于接入光纜主干層與配線(xiàn)層交界處。小集中點(diǎn)連接基站數通常為5~10個(gè)。
·D-RAN：CU/DU分布部署在宏站機房，接入基站數1~3個(gè)。
對于5G承載網(wǎng)，《白皮書(shū)》指出，應遵循固移融合、綜合承載的原則和方向，與光纖寬帶網(wǎng)絡(luò )的建設統籌考慮，將光纜網(wǎng)作為固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)業(yè)務(wù)的統一物理承載網(wǎng)絡(luò )，在機房等基礎設施及承載設備等方面盡量實(shí)現資源共享，以實(shí)現低成本快速部署，形成中國電信差異化的競爭優(yōu)勢。
同時(shí)，承載網(wǎng)絡(luò )應當滿(mǎn)足5G網(wǎng)絡(luò )的高速率、低時(shí)延、高可靠、高精度同步等性能需求，靈活性強，支持網(wǎng)絡(luò )切片。
前傳方案
在光纖資源充足或DU分布式部署(D-RAN)的場(chǎng)景，5G前傳方案以光纖直連為主；當光纖資源不足、布放困難且DU 集中部署(C-RAN)時(shí)，為降低總體成本、便于快速部署，可采用WDM技術(shù)承載方案，具體包括無(wú)源WDM、有源WDM/M-OTN、WDM PON等。
回傳方案
對于5G回傳，初期業(yè)務(wù)量不太大，可以采用比較成熟 IPRAN，后續根據業(yè)務(wù)發(fā)展情況，在業(yè)務(wù)量大而集中的區域可以采用OTN方案，PON技術(shù)在部分場(chǎng)景可作為補充。
初期基于已商用設備滿(mǎn)足5G部署需求，逐步引入SR、EVPN、FlexE/FlexO接口、M-OTN等新功能，回傳接入層按需引入更高速率(如 25G/50G)接口；中遠期適應5G規模部署需求，建成高速率、超低時(shí)延、支持網(wǎng)絡(luò )切片、基于SDN智能管控的回傳網(wǎng)絡(luò )。
核心網(wǎng)承載方案
相對于4G核心網(wǎng)，由于網(wǎng)絡(luò )云化及MEC的引入，5G核心網(wǎng)的主要功能部署于省中心的區域DC，且部分功能將下沉到城域網(wǎng)，包括城域核心DC、邊緣 DC，甚至接入局所，這就需要承載網(wǎng)提供更為靈活的組網(wǎng)功能。5G核心網(wǎng)元在省內的互聯(lián)由回傳網(wǎng)絡(luò )統一提供，省際互聯(lián)方式需與DC間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )統籌考慮。
核心網(wǎng)演進(jìn)策略
核心網(wǎng)基于SA組網(wǎng)方案，通過(guò)互操作實(shí)現4G和5G網(wǎng)絡(luò )的協(xié)同，初期主要滿(mǎn)足eMBB場(chǎng)景需求，隨著(zhù)標準和技術(shù)的逐步演進(jìn)和完善，按需升級支持mMTC和URLLC場(chǎng)景。
·5G核心網(wǎng)基于服務(wù)化架構，采用云化部署，控制面集中部署，對用戶(hù)面轉發(fā)資源進(jìn)行全局調度，用戶(hù)面可按需下沉，實(shí)現分布式靈活部署，體現網(wǎng)絡(luò )即服務(wù)理念，支持端到端的網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)和邊緣計算技術(shù)，以滿(mǎn)足多樣化、個(gè)性化業(yè)務(wù)需求。
·5G核心網(wǎng)應具備語(yǔ)音業(yè)務(wù)的承接能力，初期采用從5G回落到4G網(wǎng)絡(luò )的方案，通過(guò)VoLTE技術(shù)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
四
中遠期策略：
面向CTNet2025網(wǎng)絡(luò )重構
5G網(wǎng)絡(luò )是中國電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò )重構的重要組成部分。CTNet2025戰略基于 SDN、NFV、云計算等關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )架構重構，構建簡(jiǎn)潔、敏捷、集約、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )新架構。CTNet2025目標架構是包含固網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)演進(jìn)的統一架構。
·5G核心網(wǎng)的設計融入了 SDN、NFV、云計算的核心思想，具備控制與承載分離的特征?？刂泼娌捎梅?wù)化架構，以虛擬化為最優(yōu)實(shí)現方式，能夠基于統一的NFVI資源池，采用虛機、虛機上的容器等方式實(shí)現云化部署、彈性擴縮容,，同時(shí)有利于方便靈活地提供網(wǎng)絡(luò )切片功能；通過(guò)用戶(hù)面功能(UPF)下沉、業(yè)務(wù)應用虛擬化，實(shí)現邊緣計算。用戶(hù)面功能可基于通用硬件(x86服務(wù)器或通用轉發(fā)硬件)或基于專(zhuān)用硬件實(shí)現。
·5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)短期內由于DU難以虛擬化，CU 虛擬化存在成本高、代價(jià)大的挑戰，采用專(zhuān)用硬件實(shí)現更為合理；從長(cháng)遠看，隨著(zhù)NFV技術(shù)的發(fā)展，根據業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的需要，再考慮實(shí)現CU等功能的虛擬化。
·構建固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)統一的協(xié)同編排層，實(shí)現固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)跨廠(chǎng)商、跨域、跨專(zhuān)業(yè)、跨 SDN/NFV、跨“新”“老”網(wǎng)絡(luò )的協(xié)同與業(yè)務(wù)編排，支持融合業(yè)務(wù)的快速靈活部署，提供固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)統一的能力開(kāi)放。
·統籌規劃接入局所選址、接入光纜網(wǎng)等基礎設施，實(shí)現固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)接入段資源共享，降低5G部署難度。
五
5G關(guān)鍵技術(shù)與組網(wǎng)方案
《白皮書(shū)》指出的5G關(guān)鍵技術(shù)與組網(wǎng)方案包括：NR新空口技術(shù)、大規模天線(xiàn)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)頻率、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)CU/DU網(wǎng)絡(luò )架構、5G服務(wù)化架構及能力開(kāi)放、4G/5G互操作、多網(wǎng)絡(luò )融合、多接入邊緣計算、網(wǎng)絡(luò )切片、5G承載網(wǎng)絡(luò )和人工智能技術(shù)。
NR新空口技術(shù)
《白皮書(shū)》指出，從 3GPP 協(xié)議來(lái)看，NR的空口設計十分靈活，但考慮設備實(shí)現和組網(wǎng)復雜度，在實(shí)際部署中應根據應用場(chǎng)景和頻率資源，從空口協(xié)議中裁剪出一個(gè)簡(jiǎn)潔可行的技術(shù)方案。
大規模天線(xiàn)技術(shù)
中國電信將結合實(shí)際部署場(chǎng)景和需求，在熱點(diǎn)高容量地區優(yōu)選采用較高端口數(64 端口)的天線(xiàn)設備提升系統容量；同時(shí)，因為192振子較128振子設備在覆蓋上能提升約1.7dB，優(yōu)先選擇192天線(xiàn)振子的大規模天線(xiàn)設備。
無(wú)線(xiàn)頻率
中國電信認為sub-6GHz頻段能夠較好地兼顧覆蓋與容量的需求，在標準化和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展中相對更加成熟，適合作為5G起步頻段，在5G發(fā)展初期有利于促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )的部署和產(chǎn)業(yè)的成熟。中國電信正在積極參與關(guān)于5G頻段擴展的研究。
5G服務(wù)化架構及能力開(kāi)放
5G 核心網(wǎng)實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )功能模塊化、控制功能與轉發(fā)功能徹底分離。5G核心網(wǎng)控制面基于服務(wù)化構架設計，規避了傳統模塊間緊耦合帶來(lái)的繁復互操作，提高功能的重用性，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程實(shí)現，同時(shí)采用了TCP/TLS/HTTP2/JSON服務(wù)接口協(xié)議，提升了網(wǎng)絡(luò )的靈活性和可擴展性。
但是，服務(wù)化架構的引入也帶來(lái)新的挑戰，例如，由于服務(wù)可靈活編排，協(xié)同管理要求更精細，管控更復雜；相對于傳統通信協(xié)議，服務(wù)化接口協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)大，且無(wú)狀態(tài)的處理交互更頻繁，時(shí)延、IO 和處理負荷增加；5G核心網(wǎng)網(wǎng)元功能和服務(wù)更多，接口對接的調試和驗證工作難度更大。
多網(wǎng)絡(luò )融合
5G是多種接入技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò )，應遵循多網(wǎng)協(xié)同的原則，即5G和4G、 WLAN等網(wǎng)絡(luò )共同滿(mǎn)足多場(chǎng)景的需求，實(shí)現室內外網(wǎng)絡(luò )協(xié)同；同時(shí)保證現有業(yè)務(wù)的平滑過(guò)渡，不造成現網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷和缺失。
多接入邊緣計算
考慮到未來(lái)5G時(shí)代將同時(shí)存在移動(dòng)、固定等多種網(wǎng)絡(luò )，為了緩解5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )流量激增對回傳網(wǎng)絡(luò )的壓力、提升并保證用戶(hù)在多網(wǎng)絡(luò )中的業(yè)務(wù)一致性體驗，中國電信需要發(fā)揮已有固網(wǎng)資源(傳輸、CDN)優(yōu)勢，通過(guò)構建統一的MEC,，實(shí)現固定、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的邊緣融合。
同時(shí)，對于更低時(shí)延的URLLC類(lèi)業(yè)務(wù)，可以根據其時(shí)延需求將MEC下沉到更靠近網(wǎng)絡(luò )邊緣的位置，從而最大限度地消除傳輸時(shí)延的影響，滿(mǎn)足毫秒級極低時(shí)延的業(yè)務(wù)需求。
網(wǎng)絡(luò )切片
端到端的網(wǎng)絡(luò )切片涉及核心網(wǎng)絡(luò )(控制平面和用戶(hù)平面)、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、IP承載網(wǎng)和傳送網(wǎng)，需要多領(lǐng)域的協(xié)同配合。中國電信將著(zhù)力打通從無(wú)線(xiàn)到核心、從IP承載網(wǎng)到傳送網(wǎng)的端到端服務(wù)，確保網(wǎng)絡(luò )切片滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)和垂直行業(yè)的需求，后續將加強網(wǎng)絡(luò )切片的設計、編排以及管理方面的研究，例如網(wǎng)絡(luò )切片管理/網(wǎng)絡(luò )切片子網(wǎng)管理與 MANO 以及承載網(wǎng)絡(luò )的相互協(xié)同。
人工智能技術(shù)
由于5G網(wǎng)絡(luò )架構必須能夠提供足夠的靈活性、可擴展性、可編程性，以及應對業(yè)務(wù)的多樣化和定制化，這對傳統的大量依賴(lài)人工的網(wǎng)絡(luò )部署和運營(yíng)維護方式提出了新的挑戰。因此，5G網(wǎng)絡(luò )需利用數據驅動(dòng)的人工智能技術(shù)來(lái)改變網(wǎng)絡(luò )運作模式，實(shí)現智能的5G時(shí)代。
推動(dòng)實(shí)現智能5G，主要包括：智能化網(wǎng)絡(luò )切片編排管理、智能化網(wǎng)絡(luò )資源調度與配置、智能化5G網(wǎng)絡(luò )綠色節能和智能化5G邊緣計算。
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