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第五代通信技术（5G）致力于构建信息与通信技术的生态系统，是目前业 界最热的课题之一。不同于以前的 2G、3G 和 4G，5G 不仅仅是移动通信技术 的升级换代，更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施，将真正创 建一个全联接的新世界。
内容介绍
第五代通信技术（5G）致力于构建信息与通信技术的生态系统，是目前业 界最热的课题之一。不同于以前的 2G、3G 和 4G，5G 不仅仅是移动通信技术 的升级换代，更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施，将真正创 建一个全联接的新世界。 5G 网络拟提供业务的主要特征包括大带宽、低时延和海量连接，从而对承 载网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。如何利用一张统一 的承载网来满足5G不同业务的承载需求是5G承载网面临的巨大挑战。 光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术结合了光域传输和电 域处理的优势，不仅可以提供端到端的刚性透明管道连接和强大的组网能力，而 且可以提供长距离、大容量传输能力。OTN 刚性管道保证了不同业务的严格隔 离和业务带宽的保障，其完备的OAM机制保证了业务传送质量并使网络便于维 护管理。ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplex，可重构光 分插复用器)和WDM(Wave-division Multiplexing，波分复用)光层技术提升光 纤传输容量至Tbps级别，并大幅降低网络时延。 光传送网技术如何在5G这场划时代的技术演进潮流中不断自我创新，保持 竞争力和应用优势，实现5G网络的高效承载，已经成为整个光通信行业关注的 重心和研究热点。本白皮书旨在分析5G对承载网的需求，提出基于光传送网的 承载方案，并对5G时代光传送网的技术演进趋势进行阐述。
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目 录
1 引言 .......................................................................................................................................... 3
2 5G 技术发展及承载需求 ........................................................................................................ 4
2.1 5G新业务的关键性能需求 ............................................................................................ 4
2.2 5G RAN架构的演进趋势 ............................................................................................... 5
2.3 5G核心网架构的演进趋势 ............................................................................................ 6
2.3.1核心网架构的云化和下移....................................................................................... 6
2.3.2核心网云化数据中心的 互联................................................................................... 8
2.4 5G承载网需求分析 ........................................................................................................ 9
2.4.1大带宽需求............................................................................................................... 9
2.4.2低时延需求............................................................................................................. 10
2.4.3高精度时间同步需求............................................................................................. 11
2.4.4灵活组网的需求..................................................................................................... 11
2.4.5网络切片需求......................................................................................................... 12
3 面向 5G 的光传送网承载方案 ............................................................................................. 14
3.1 5G前传承载方案 .......................................................................................................... 14
3.1.15G 前传典型组网场景 .......................................................................................... 14
3.1.2光纤直连方案......................................................................................................... 15
3.1.3无源 WDM 方案.................................................................................................... 16
3.1.4有源 WDM/OTN 方案 ......................................................................................... 18
3.1.55G 前传承载方案小结 .......................................................................................... 19
3.2 5G中传/回传承载方案 ................................................................................................. 19
3.2.1中传 / 回传承载网络架构 ....................................................................................... 19
3.2.2网络切片承载方案................................................................................................. 21
3.3 5G云化数据中心互联方案 .......................................................................................... 23
3.3.1大型数据中心互联方案......................................................................................... 23
3.3.2中小型数据中心互联方案..................................................................................... 23
3.4 5G光传送网承载方案小结 .......................................................................................... 24
4 5G 时代的光传送网关键技术演进 ...................................................................................... 27
4.1 低成本大带宽传输技术 ................................................................................................. 27
4.1.1短距非相干技术..................................................................................................... 27
4.1.2中长距低成本相干技术......................................................................................... 27
4.2 低时延传输与交换技术 ................................................................................................. 28
4.2.1ROADM 全光组网调度技术 ................................................................................ 29
4.2.2超低时延 OT N 传送技术 ...................................................................................... 30
4.3 高智能的端到端灵活调度技术 ..................................................................................... 31
4.3.1ODUflex 灵活带宽调整技术................................................................................ 31
4.3.2FlexO 灵活互联接口技术 ..................................................................................... 32
4.3.3传送 SDN 快速业务随选发放技术 ...................................................................... 34
5 总结与展望............................................................................................................................. 35
6 缩略语 .................................................................................................................................... 36
总结与展望
光传送网是现代经济、社会的大动脉，未来随着5G应用、网络云化进程逐 步铺开，给传送网带来的不仅仅是流量的攀升，超低时延、高可靠、高度灵活、 智能化等等都是传送网即将面临的挑战。现有网络架构在一定程度上已经无法满 足这些要求，我们相信通过上述解决方案和关键技术，能够帮助未来更好地应对 5G时代的挑战。
对于超大带宽需求，在短距前传领域，通过非相干技术，目前已经能实现5 倍速率扩展。未来随着DSP超频技术的发展，将进一步实现包括10倍以上的更 高速率扩展。而在中/回传方面，基于硅光技术、光子集成技术的低成本相干模 块将在百公里传输距离上满足带宽和成本的最优配置。
对于网络灵活调度需求，可借助ODUflex、FlexO、ROADM/OXC（Optical Cross Connection，全光交叉）等带宽灵活调度和调整技术，并通过引入SDN 实现端到端的网络综合管控，实现网络资源的最优配置和管道的最大利用效率， 完成快速业务发放。
对于运营商而言，5G只是一种重要业务，承载网络必须考虑所有业务的综 合承载。基于光传送网技术自身的大带宽、透明传输等优点，OTN/WDM综合 业务承载网可以为5G、固定宽带、云和政企专线等业务提供统一的综合承载服 务。OTN标准完善，产业成熟，可以满足5G承载的提出的大带宽、低时延、高 精度时钟、高可靠等多数需求，在此基础上通过技术演进补足短板，是实现5G 高效承载的一条风险和成本俱佳的技术演进路线。
为了满足5G前传低成本和低时延的需求，需要对OTN技术进行简化，包括 减少复用层级、简化开销、使用更大的支路时隙（TS）等。同时，为了满足中 传/回传在灵活组网方面的需求，需要考虑在增强OTN分组处理能力的基础上， 增强路由转发功能。
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