5G承載網網絡規劃與組網設計

張優訓
正高 級工程師（教授級高工）、國家註冊諮詢工程師（投資）、美國PMP項目管理認證，2005年畢業於中山大學光學專業，現任廣東省電信規劃設計院有限公司高 級技術經理/部門技術總監、公司科技委核心成員，長期專注於通信承載網的專題諮詢、網絡規劃、工程設計、項目管理、科技研發及標準制定等工作，曾主持或參與多項重大工程建設及科技研發項目，獲得優 秀設計及諮詢成果20餘項，擁有國家發明專利10餘項，參編國家及行業標準7項，對外公開發表論文多篇。

蟻澤純
2011年畢業於中山大學光學工程專業，現任廣東省電信規劃設計院有限公司傳輸專家、公司科技委成員、高 級工程師，近年來重點從事承載網規劃諮詢、工程設計、科技研發及標準制定等工作，曾主持或參與國內外運營商幹線網、本地網等多個工程項目。
曾獲得10餘項優 秀設計及諮詢成果獎，擁有國家發明專利5項，參編國家及行業標準3項，對外公開發表論文4篇。

趙春華
1998年1月畢業於浙江大學物理電子學與光電子學專業，獲工學博士學位，現為廣東省電信規劃設計院有限公司技術總監、高 級工程師、註冊諮詢工程師，長期從事傳送網、接入網和IP網的諮詢、規劃、設計和技術研究工作，目前的研究方向是5G網絡及電信網絡的轉型演進，發表專業論文20餘篇。

劉小春
2011年畢業於中山大學，現任廣東省電信規劃設計院移動諮詢設計院高 級設計師。重點從事通信網絡的諮詢、規劃、設計和優化工作。
主要參與並負責運營商本地網、幹線網、國家幹線網以及傳輸相關垂直行業通信與信息化項目，包括運營商5G試驗網、100G/400G試驗網等新技術研究項目，國家電網、城市通信基礎設施規劃、教育信息化行業項目等。近年發表論文3篇，擁有國家發明專利2項。

梁永紅
工程師，理學學士，畢業於華南理工大學應用物理學專業。現任廣東省電信規劃設計院有限公司二級專家/專業總工，連續多年主持傳輸網網絡規劃、可研與設計工作，曾參與400G超高速波分、OXC/ROADM試驗網、5G承載網、政企精品網等重大試驗網及科技課題，連續多年主持編制傳輸網規劃建設指導意見，獲得優 秀設計及諮詢成果10餘項，參編行業標準2項，對外公開發表論文多篇。

張宇
工程碩士、通信工程師，具有20年通信行業工作經驗，現任廣東省電信規劃設計院有限公司技術管理部副經理。
長期專注於光通信專題諮詢、網絡規劃、工程設計、科技研發等工作，目前主要研發方向為5G+行業、智慧+行業等。

第1章 5G背景概述
1．1　引言 2
1．2　移動通信的發展 2
1．2．1　5G之前的移動通信技術 3
1．2．2　5G願景及驅動力 7
1．2．3　5G的目標及能力定義 9
1．3　5G發展現狀與趨勢 11
1．3．1　主要國家5G發展現狀 11
1．3．2　5G發展與應用趨勢 14
1．4　5G標準化進展 15
1．4．1　國際5G標準化進展 15
1．4．2　中國5G標準化進展 16
1．5　5G頻率資源 17
1．5．1　全球5G頻率資源規劃 17
1．5．2　中國5G頻率資源規劃 19
1．6　5G技術試驗進展 20
1．7　5G面臨挑戰 23

第2章 5G網絡的承載要求
2．1　5G應用場景 28
2．1．1　eMBB 28
2．1．2　mMTC 29
2．1．3　uRLLC 29
2．2　5G無線網絡功能重構 29
2．2．1　5G無線網絡的雲化 29
2．2．2　5G無線網絡的重構 30
2．3　5G核心網架構的變化 31
2．3．1　5G核心網的雲化 32
2．3．2　5G核心網的架構變化 33
2．4　5G對承載網的需求 34
2．4．1　網絡架構需求 34
2．4．2　帶寬增長需求 36
2．4．3　業務流向需求 37
2．4．4　網絡切片需求 38
2．4．5　承載時延需求 39
2．4．6　時間同步需求 40
2．4．7　智能運維需求 41

第3章 5G承載網關鍵技術
3．1　5G承載網技術發展 44
3．2　5G承載網標准進展 46
3．3　光傳送網關鍵技術 48
3．3．1　分組增強型OTN技術 48
3．3．2　超高速OTN技術 53
3．4　IP路由器關鍵技術 75
3．4．1　IP網技術及其發展 75
3．4．2　IP RAN關鍵技術 78
3．4．3　IP RAN技術演進方向 84
3．5　切片分組網關鍵技術 86
3．5．1　SPN技術概述及發展 86
3．5．2　SPN技術總體架構 87
3．5．3　SPN關鍵技術 89
3．5．4　SPN產業發展現狀 98
3．6　無源光接入網關鍵技術 100
3．6．1　PON技術概述及其發展 100
3．6．2　WDM-PON關鍵技術 104
3．7　SDN關鍵技術 110
3．7．1　SDN概念 110
3．7．2　SDN標準化進展 112
3．7．3　傳送網SDN關鍵技術研究 112
3．8　高精度同步技術 118
3．8．1　高精度同步技術概念 118
3．8．2　高精度同步標準化情況 118
3．8．3　高精度同步技術在5G傳輸中的應用 120
3．8．4　面向5G的高精度時間同步網演進 123
3．9　5G光模塊技術 125
3．9．1　5G光模塊概況及應用場景 125
3．9．2　5G光模塊關鍵技術方案 127
3．9．3　5G光模塊產業發展現狀 130
3．10　新型光纖光纜關鍵技術 132
3．10．1　我國光纖光纜發展情況 133
3．10．2　通信光纜技術的特徵 134
3．10．3　新型光纜技術介紹 135

第4章 5G承載網架構及組網模式
4．1　5G承載網架構及原則 144
4．2　5G網絡分層及分層模型 147
4．3　5G承載網絡接口 148

第5章 5G承載帶寬規劃設計
5．1　單站帶寬需求及規劃 152
5．2　前傳帶寬需求及規劃 154
5．2．1　前傳帶寬需求 154
5．2．2　前傳帶寬規劃 155
5．3　中傳/回傳帶寬需求及規劃 156
5．3．1　中傳/回傳帶寬需求 156
5．3．2　中傳/回傳帶寬規劃 161

第6章 5G前傳組網方案及規劃設計
6．1　前傳主流組網方案 164
6．1．1　5G前傳帶來的挑戰 164
6．1．2　5G前傳部署方式 165
6．2　前傳組網方案詳述 166
6．2．1　光纖直連方案 166
6．2．2　無源WDM承載方案 167
6．2．3　有源WDM/OTN承載方案 169
6．2．4　半有源承載方案 171
6．2．5　分組傳送承載方案 172
6．2．6　PON承載方案 173
6．3　 組網方案比選及分析 175
6．4　前傳網絡規劃部署 176
6．4．1　前傳規劃設計原則 176
6．4．2　前傳規劃設計流程 177
6．4．3　前傳規劃設計要點 180

第7章 5G中傳/回傳組網方案及規劃設計
7．1　5G中傳/回傳主流組網方案 184
7．2　5G中傳/回傳組網方案詳述 185
7．2．1　IP RAN承載 185
7．2．2　SPN承載 186
7．2．3　M-OTN承載 189
7．3　組網方案比選及分析 190
7．4　5G中傳/回傳網絡規劃部署 191
7．4．1　整體網絡規劃部署思路 191
7．4．2　中傳/回傳組網架構 192
7．4．3　中傳/回傳系統配置 196
7．4．4　中傳/回傳網絡保護 197
7．4．5　網管管控要求 198

第8章 核心層組網方案及規劃設計
8．1　核心層組網方案 202
8．2　核心層規劃方法 203
8．2．1　系統配置規劃 203
8．2．2　頻率同步規劃 206
8．2．3　時間同步規劃 206

第9章 5G承載基礎資源規劃設計
9．1　5G承載基礎資源需求 210
9．2　5G承載基礎資源規劃 210
9．3　核心機樓規劃部署 216
9．4　傳輸機房規劃部署 217
9．5　光纜網規劃部署 221
9．6　管道網規劃部署 229

第10章 5G承載網演進趨勢與路線
10．1　5G演進與4G演進的差異 244
10．2　5G業務需求發展趨勢 247
10．3　5G承載網的演進路線 249
10．3．1　現網承載平台逐步演進 250
10．3．2　端到端新建5G承載平面 250
10．3．3　5G承載網的演進路線 251

第11章 最後的思考
11．1　未來將走向何方 256
11．1．1　5G未來發展 256
11．1．2　5G承載網發展方向 258
11．2　結束語 261

縮略語
參考文獻