《5G移动通信技术》课件 项目五-任务一-分析5G承载网架构

《5G移动通信技术》《5G移动通信技术》项目五分析5G承载网任务一分析5G承载网架构回顾知识点1上节学习非正交多址接入技术。回顾任务一引入什么是承载网？顾名思义，承载网就是专门负责承载数据传输的网络。本任务主要介绍5G承载网架构。任务描述:本任务主要介绍5G承载网架构。任务教学目标：1、分析5G承载网架构任务概要教学内容分析5G承载网架构一分析5G承载网架构知识点一（一）分析5G承载网架构

什么是承载网？顾名思义，承载网就是专门负责承载数据传输的网络。之前我们更多介绍的是接入网和核心网。如果说核心网是人的大脑，接入网是四肢，那么承载网就是连接大脑和四肢的神经网络，负责传递信息和指令。（一）分析5G承载网架构

承载网、接入网、核心网相互协作，最终构成了移动通信网络。通信网络本来就是一个管道，承载网是“管道中的管道”。承载网看似简单，实际上内部结构非常复杂。承载网的整个技术体系规模，一点都不输给接入网和核心网。从1G到4G，承载网经历了从低带宽到高带宽、从小规模到大规模的巨大变化。承载网细分:

现阶段，承载网融合了SDH/MSTP、PTN、IPRAN和WDM/OTN多种传输技术，逻辑上可以分为4个层次：接入层、汇聚层、核心层和骨干层。接入层是承载网中离我们最近的一段，它下连基站和其他接入设备，通过基站，无线信号就能“飞”到我们的手机中了。接入层就好比我们家门前的小路，我们进进出出都必须走这条小路。小路很窄，所以能容纳的车也少。相似的，接入层的速率都比较低，通常在155Mbit/s~1Gbit/s。承载网细分（一）分析5G承载网架构承载网细分:汇聚层在接入层的上面，好比城市的大马路，多条小路汇聚成一条大马路，其上跑的车也更多一些。因此，汇聚层的速率比接入层要高，通常在622Mbit/s~10Gbit/s。核心层就如城市的主干道，道路更宽运送的货物更多。核心层的速率通常在1Gbit/s~10Gbit/s。骨干层就如省际高速公路，包括省干和国干。只有跨省的电话才需要进入骨干层传输，如果只是打一个市话是不需要进骨干层的。骨干层的速率在10Gbit/s到Tbit/s数量级。承载网细分（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构

5G时代，通信网络的指标发生了大幅的变化，有的指标标准甚至提升了十几倍，要达到要求，只靠无线空中接口部分改进是办不到的。

5G简单来说，就是频率特别高的电磁波，5G比4G的频率高10倍，频谱也更宽，好比把马路扩宽了可以走更多车是一个道理，所以同时传输更多信息，网速也就越快。但频率高有一个问题，由于衍射现象，高频电磁波不善于绕弯，所以覆盖方面就差一些，要盖的基站比4G多很多，但5G信号有弥补的办法，就是波束赋形，通过探测设备的位置调整信号发射方向，就是对着你的手机发送信号，大大提升传输效率。通信网络的指标（一）分析5G承载网架构大容量／大带宽，以解决５G暴增的流量；低时延，以支持诸如车联网之类uRLLC业务；刚性隔离的切片层和网络切片，以支持各种垂直应用场景和行业；高精度时间同步；支持新的25GE/50GE接口，与5G射频单元对接；低功耗，保证容量倍增后功耗不增加；基带处理的虚拟化需要新的专用硬件加速设备来减轻服务器的负荷；能够帮助运营商降低CAPEX和OPEX。5G承载网络面临问题（一）分析5G承载网架构目前运营商在建的传输设备主要是OTN(光传送网)及PTN（分组传送网）PTN（PacketTransportNetwork）分组传送网，是当前业界为了能够在传送层更加有效地传递分组业务，并提供电信级的OAM和保护而提出的一种分组传送技术。PTN（一）分析5G承载网架构PTN分组化传送主要有两类技术：基于以太网技术的PBB-TE（ProviderBackboneBridge-TrafficEngineering），主要由IEEE开发；基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP，由ITU-T和IETF联合开发。1）采用与现有本地传输网相同的分层网络架构。2）接入层采用环型或链型结构组网，客户侧采用E1、FE端口。3）汇聚层及以上可采用环形或MESH组网，可承载在波分系统上；上下层相连可采用两点接入方式。4）汇聚层及以上采用大容量10G线路侧端口。5）可支持多种接入业务类型。6）可实现快速部署，适应环境能力更强。7）同时充分利用现有资源，保护已有投资提供各种接入方式。PTN主要特点（一）分析5G承载网架构1）创新的高性能电信级分组架构实现了由数据网络向电信网络的跨越。2）端到端QoS设计提供精细化的承载和完善的分级质量保障。3）PTN采用了管道化传送思路、依托MPLS的转发机制，可实现DiffServ定义的各类功能（流量分类、流量监管（Policing）、拥塞管理、队列调度、流量整形（Shaping）等）要求，保证了业务带宽及性能等Qos指标。4）城域范围内提供小于50ms的业务保护时间。5）继承SDH端到端管理能力使IP网络首次具备了可管理、易维护的属性等。PTN优点（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构PTN网络（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构基于OTN的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案。应用场景国家干线光传送网；省内/区域干线光传送网；城域/本地光传送网；专有网络的建设。

OTN的主要优点是完全向后兼容，它可以建立在现有的SONET/SDH管理功能基础上，不仅提供了存在的通信协议的完全透明，而且还为WDM提供端到端的连接和组网能力，它为ROADM提供光层互联的规范，并补充了子波长汇聚和疏导能力。

OTN概念涵盖了光层和电层两层网络，其技术继承了SDH和WDM的双重优势，关键技术特征体现为:OTN的技术特征（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构OTN技术特征多种客户信号封装和透明传输；大颗粒的带宽复用、交叉和配置；强大的开销和维护管理能力；增强了组网和保护能力。（一）分析5G承载网架构大带宽低时延灵活调度网络切片单站能力提升10-100倍在UDN组网下，基站密度增大，基站密度提升10-20倍不同业务存在差异化的时延要求超低时延业务对承载网络架构和转发技术提出苛刻要求流量模型复杂：基站到微云、边缘云、核心云业务流量云间DCI流量基于SDN的网络架构根据应用的需求实现网络功能切片（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构SDHOTNPTNIPRANIPRAN安全、可靠开放、灵活大容量、可靠WDM（一）分析5G承载网架构（一）分析5G承载网架构增强型OTNSPNSTNPeOTN以OTN的多业务映射复用和大管道传送调度为基础，引入PTN的以太网、MPLS-TP的分组交换和处理功能。切片分组网（SPN）是基于IP/MPLS/SR、SlicingEthernet和波分的新一代