5G將帶來信息通信技術變革，已成為國家戰略制高點

自20世紀80年代以來，移動通信約每十年出現新一代革命性技術。從1G到4G，移動通信的核心是人與人之間的通信。未來，5G將與云計算、大數據、人工智能、虛擬增強現實等技術實現深度融合，意味著人與人通信開始轉向人與物的通信，直至機器與機器的通信。

當前，信息通信技術向各行各業融合滲透，經濟社會各個領域向數字化轉型升級的趨勢愈發明顯。促進5G技術向各領域的擴散滲透，孕育新興信息產品和服務，重塑傳統產業發展模式，逐漸成為經濟社會發展的關鍵動力之一，同時5G技術的商用化將引發新一輪投資高潮。

中國高度重視5G技術發展，在國家近期戰略規劃指導等重要文件中，均提出要積極推進5G產業發展，5G已成為國家戰略制高點。2013年2月，工信部、發改委和科技部共同成立IMT-2020（5G）推進組，目標是聚合產學研用力量、推動5G技術研究、開展國際交流與合作。目前在北京懷柔已建設全球最大的5G試驗網，先后完成了三個階段的試驗，取得了令人矚目的階段性成果。

5G給承載網帶來了全新挑戰

5G在帶來革命性業務體驗、全新商業應用模式，以及對人們生活產生巨大影響的同時，對基礎承載網絡提出了多樣化的全新需求。現有的承載技術指標、網絡架構及功能等無法完全滿足5G新型業務和應用，5G承載演進與革新勢在必行。

5G承載新需求與5G業務性能的提升、5G網絡架構的革新等密切相關。相比于4G網絡，5G采用更寬的無線頻譜，更大規模的多入多出（MIMO）新技術，將峰值帶寬和用戶體驗帶寬提升十倍甚至數十倍；遠程醫療、自動駕駛等新型業務對承載提出毫秒級超低時延及高可靠性等需求；5G的智能靈活、高效開放、網絡架構變革，推動相應的承載網架構演進，并具備網絡切片、靈活組網和調度、協同管控以及高精度同步等功能，從而滿足5G差異化業務承載需求。

成立5G承載工作組

推動5G承載產業發展

2018年1月，中國信息通信研究院聯合中國三大運營商，華為等網絡設備制造商，光迅等模塊芯片制造商和測試儀表廠商，在IMT2020（5G）推進組框架下成立“5G承載工作組”，旨在推動中國5G承載關鍵技術及方案創新，協同業界各方提升5G承載產業發展，開展5G承載技術方案測試驗證，全力支撐5G商用部署的順利實施，提高中國在5G承載領域的國際競爭力。

工作組已經取得了多項階段性成果，2018年6月22日深圳IMT-2020(5G) 峰會上公開發布了《5G承載需求白皮書》，提出承載網要滿足“更大帶寬、超低時延和高精度同步”三大性能需求，以及“多層級承載網絡、靈活化連接調度、層次化網絡切片、智能化協同管控、4G/5G混合承載以及低成本高速組網”等六類組網和功能需求；2018年9月28日中國信息通信展“5G創新發展高峰論壇”上公開發布了《5G承載網絡架構和技術方案白皮書》，歸納總結了5G承載網絡典型架構，并深度分析了轉發面、協同管控、同步網的技術方案與關鍵技術，預判了中國5G承載產業整體發展態勢，對下一步發展提出建議。預計2018年年底將會發布管控架構、5G承載光模塊、高精度同步等專項研究成果。

5G承載產業發展關鍵點

5G承載網技術方案需“存異求同”，

聚焦產業發展

針對5G承載網，國內三大運營商提出了不同的承載方案，主要有SPN、M-OTN和IPRAN增強方案。SPN和IPRAN增強方案是基于IP/MPLS和電信級以太網增強輕量級TDM技術的演進思路，目的是解決分組承載網絡如何支持不同類型業務的帶寬隔離、確定性低時延和網絡硬切片等問題，實現5G和專線等多業務綜合承載；M-OTN方案是基于傳統OTN增強分組承載技術并簡化OTN的演進思路，是OTN適應分組業務發展趨勢，并重點針對5G前傳、中傳和回傳的低時延等需求而進行技術方案簡化和演進發展的產物，目的是解決OTN如何高效承載5G和專線等業務，并實現應用場景從干線、城域核心網絡逐步向城域匯聚和接入層的延伸。各種方案最終能否規模化推廣應用主要依賴于市場需求、產業鏈的健壯性和網絡綜合成本等因素。

5G承載方案的推進，需要綜合考慮運營商的網絡特性、業務需求，以及成本等多方面因素。在產業化過程中，需要產業鏈求同存異，聚焦產業發展方向，共同推動產業鏈發展。綜合分析CRAN、5G核心網云化、數據中心化部署方案和全面支持IPv6等發展趨勢，針對5G承載網絡轉發面技術及應用的未來發展演進建議如下：

5G前傳方案選擇：在光纖資源豐富的區域，建議以低成本的光纖直驅方案為主；對于光纖資源緊缺且敷設成本高的區域，可綜合考慮網絡成本、運維管理需求等因素來選擇合適的前傳技術方案。

5G回傳方案選擇：5G承載網絡可采用L2VPN+L3VPN或L3VPN到邊緣的應用部署；可基于新的5G承載技術方案進行建設，也可基于4G承載網絡進行升級演進。

支持IPv6方案：考慮到IPv4地址的短缺，5G承載網絡需要支持IPv4/IPv6雙棧和6vPE轉發技術。

SDN實現智能管控

5G承載網絡架構的變化帶來網絡切片、L3功能下沉、網狀網絡連接等新型特征，此外，還將同時支持4G/5G/專線等多種業務的承載，業務部署也將更加多樣，對承載網絡的管控帶來諸多新需求。

5G承載網絡管控的需求、架構、功能基本明確，管控平臺發展應滿足如下需求：

敏捷靈活的業務提供：滿足網絡云化后5G網絡快速高效的業務配置需求，提供設備即插即用、自動化規劃和快速部署，實現分鐘級別的按需、自動化業務提供能力。

多層、多域的端到端靈活控制：實現跨層次、跨區域的業務部署以及高效運維。

網絡切片管控：基于上層網絡的切片需求，提供承載網絡資源的切片管控能力，實現網絡分片自動化部署、切片資源的隔離、業務在切片網絡的部署、切片網絡的運維監視等全生命周期的管理。

高效的智能化運維：提供以業務為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析、智能故障自愈、業務性能監測等智能化網絡運維能力，實現網絡運維全生命周期的自動化、閉環、智能運維。

兼容現網：5G承載網絡管控發展過程中，應考慮現有網絡的平滑升級、保護既有投資等因素，逐步引入端到端業務編排和管控、智能運維等功能，減少網絡的操作維護，降低操作維護的復雜度和成本。

統一接口：5G承載網北向信息模型應進行統一，應具備良好的擴展性，南向接口可采用多種網絡協議實現，并逐步實現開放。

聚焦BIDI和PAM4技術

推動光模塊產業發展

5G對光模塊存在數千萬量級的巨大需求，更高速率、更長距離、更寬溫度范圍和更低成本的光模塊需求迫切，尤其在低成本方面，需采用新的工藝和技術實現成本降低。

面向5G承載，25/50/100Gbps新型高速光模塊將逐步在接入層引入，N×100/200/400Gbps高速光模塊將在回傳匯聚和核心層引入。

5G前傳光纖資源緊張，單纖雙向（Bidi）需求迫切，IEEE開始進行25/50Gbps Bidi標準制定（IEEE802.3cp），國內CCSA同步開展25Gbps BiDi標準制定;中傳和回傳方面，80km以內25Gbps NRZ、50/100/200/400bps PAM4等多種光模塊方案并存，80km以上相干光模塊將成主流。目前，高線性度的PAM4電芯片已市場可獲得，25/50GBaud高線性度激光器和探測器芯片仍需要進一步的工藝摸索及改進。

5G將至，承載先行

5G商用漸行漸近，承載網作為基礎管道，應先行于無線網絡部署完成，從現在到2019年底，是承載網建設的關鍵時期。運營商一方面需要提前啟動光纖光纜、空間、電力等基礎資源儲備；另一方面需要根據自身的網絡特點，分析現網對5G業務的滿足度，提前確定可行的解決方案和建設方案，并進行試點建設。當前，國內多個運營商均啟動并完成自身基礎資源摸查，啟動光纖光纜、電力資源等基礎資源儲備。杭州、北京、上海、深圳等多個城市開展5G承載試點，就5G承載技術和建設方案進行探討和試點，預計2019年國內將大規模進行5G承載試點，滿足2020年5G商用部署需求。

展望

當前，全球主要國家和運營商相繼啟動5G 試驗，紛紛出臺戰略計劃開展產業布局，搶占戰略制高點。中國在推進5G技術研究與產業化、5G 技術研發試驗方面不斷取得階段性成果。下一步，在承載領域，將會繼續加大5G承載的研發和創新支持力度，加快突破5G承載核心芯片、SDN智能管控等關鍵環節，推動5G承載關鍵技術創新和國際國內標準制定，加速推進5G承載實驗室及外場試驗，加快5G承載設備、芯片、儀表等產業化進程，超前啟動光纜、電力等網絡基礎設施準備，推動5G 網絡與4G 網絡的協調發展，積極營造創新生態環境，為5G商用部署奠定堅實基礎。