6月26日，中國電信在2018上海世界移動大會上正式發(fā)布《中國電信5G技術(shù)白皮書》。這是全球運營商首次發(fā)布全面闡述5G技術(shù)觀點和總體策略的白皮書。中國電信從運營商自身業(yè)務(wù)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)演進和用戶感知的需求出發(fā)，在白皮書中指出以“三朵云”為網(wǎng)絡(luò)總體構(gòu)架，系統(tǒng)性的描述了從無線網(wǎng)、承載網(wǎng)到核心網(wǎng)向5G演進的近期和中遠(yuǎn)期發(fā)展策略，強烈推薦一讀！

下面我們對該《白皮書》劃重點解讀一下。

一

“三朵云”網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

為滿足5G多樣化業(yè)務(wù)需求，使能網(wǎng)絡(luò)更加靈活、智能、融合和開放，中國電信5G網(wǎng)絡(luò)為“三朵云”構(gòu)架。

三朵云：接入云、控制云和轉(zhuǎn)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、會話管理、移動性管理、策略管理、信息管理等，并負(fù)責(zé)控制接入云與轉(zhuǎn)發(fā)云?？刂圃仆ㄟ^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)，可實現(xiàn)業(yè)務(wù)定制化和靈活部署，滿足不同新業(yè)務(wù)的差異化需求并擴展網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。

接入云

接入云支持用戶在多種應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)需求下的智能無線接入，支持多種無線接入技術(shù)的高效融合，并引入標(biāo)準(zhǔn)化的、開放式的邊緣計算平臺，以在邊緣激發(fā)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

轉(zhuǎn)發(fā)云

轉(zhuǎn)發(fā)云配合接入云和控制云，實現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)功能，轉(zhuǎn)發(fā)云在控制云的路徑管理與資源調(diào)度下，基于不同新業(yè)務(wù)的帶寬和時延等需求，實現(xiàn)增強移動寬帶、海量連接、高可靠和低時延等不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的高效轉(zhuǎn)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)展成熟需要一個長期過程，預(yù)計4G 將與5G網(wǎng)絡(luò)長期并存、有效協(xié)同，中國電信5G網(wǎng)絡(luò)演進總體遵循三大原則：

?多網(wǎng)協(xié)同原則

5G和4G、WLAN等現(xiàn)網(wǎng)共同滿足多場景業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)協(xié)同；同時保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的平滑過渡，不造成現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷和缺失。

?分階段演進原則

避免對網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模、頻繁升級改造，保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運營。

?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(shè)需要充分利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)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)演進策略：

優(yōu)選SA獨立組網(wǎng)方案

5G演進分為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4G網(wǎng)絡(luò)，通過核心網(wǎng)互操作實現(xiàn)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，無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)同時演進到5G，并通過核心網(wǎng)互操作實現(xiàn)4G和5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同。

《白皮書》中指出：

?SA方案對現(xiàn)網(wǎng)改造量小

NSA方案需對4G基站升級到 eLTE，升級改造量大，且異廠家基站間難實現(xiàn)4G/5G雙連接。同時，SA組網(wǎng)一步到位，可避免NSA仍需向SA方案演進帶來的網(wǎng)絡(luò)頻繁改動。

?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(cè)存在較嚴(yán)重干擾問題，為解決該問題將導(dǎo)致終端成本較高。SA終端由于不涉及雙連接等技術(shù)，終端相對簡單，成本較低。

對于語音業(yè)務(wù)，5G實現(xiàn)全覆蓋相對較難，為避免頻繁切換，保持語音連續(xù)性，初期采用SA下的5G回落VoLTE方案，當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能全面提升后，再適時考慮VoNR等技術(shù)方案。

無線接入網(wǎng)演進策略

5G的BBU基帶部分拆分成CU和DU兩個邏輯網(wǎng)元，PDCP層及以上的無線協(xié)議功能由CU實現(xiàn)，PDCP以下的無線協(xié)議功能由DU實現(xiàn)，而射頻單元以及部分基帶物理層底層功能與天線構(gòu)成AAU。

中國電信初期主要采用CU/DU合設(shè)方案，并首先在熱點高容量地區(qū)優(yōu)選64端口192振子的大規(guī)模天線設(shè)備提升系統(tǒng)容量和覆蓋；視業(yè)務(wù)應(yīng)用的需要逐步向CU/DU/AAU三層分離的新架構(gòu)演進。DU與AAU接口首選eCPRI方案。

承載網(wǎng)演進策略

基于5G RAN架構(gòu)的變化，5G承載網(wǎng)由以下三部分構(gòu)成：

?前傳(Fronthaul: AAU-DU)：傳遞無線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備AAU和DU間的數(shù)據(jù);

?中傳(Middlehaul: DU-CU)：傳遞無線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備DU和CU間的數(shù)據(jù);

?回傳(Backhaul: CU-核心網(wǎng))：傳遞無線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備CU和核心網(wǎng)網(wǎng)元間的數(shù)據(jù)。

綜合考慮中國電信本地網(wǎng)光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)網(wǎng)基站部署方式，將5G RAN組網(wǎng)方式分為以下三種場景：

?C-RAN大集中：CU/DU集中部署在一般機樓/接入?yún)R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。大集中點連接基站數(shù)通常為10~60個。

?C-RAN小集中：CU/DU集中部署在接入局所(模塊局、PoP點等)，一般位于接入光纜主干層與配線層交界處。小集中點連接基站數(shù)通常為5~10個。

?D-RAN：CU/DU分布部署在宏站機房，接入基站數(shù)1~3個。

對于5G承載網(wǎng)，《白皮書》指出，應(yīng)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(shè)統(tǒng)籌考慮，將光纜網(wǎng)作為固網(wǎng)和移動網(wǎng)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一物理承載網(wǎng)絡(luò)，在機房等基礎(chǔ)設(shè)施及承載設(shè)備等方面盡量實現(xiàn)資源共享，以實現(xiàn)低成本快速部署，形成中國電信差異化的競爭優(yōu)勢。

同時，承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)滿足5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時延、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)的場景，5G前傳方案以光纖直連為主；當(dāng)光纖資源不足、布放困難且DU 集中部署(C-RAN)時，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(xù)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況，在業(yè)務(wù)量大而集中的區(qū)域可以采用OTN方案，PON技術(shù)在部分場景可作為補充。

初期基于已商用設(shè)備滿足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(yuǎn)期適應(yīng)5G規(guī)模部署需求，建成高速率、超低時延、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(qū)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(nèi)的互聯(lián)由回傳網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一提供，省際互聯(lián)方式需與DC間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌考慮。

核心網(wǎng)演進策略

核心網(wǎng)基于SA組網(wǎng)方案，通過互操作實現(xiàn)4G和5G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，初期主要滿足eMBB場景需求，隨著標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的逐步演進和完善，按需升級支持mMTC和URLLC場景。

?5G核心網(wǎng)基于服務(wù)化架構(gòu)，采用云化部署，控制面集中部署，對用戶面轉(zhuǎn)發(fā)資源進行全局調(diào)度，用戶面可按需下沉，實現(xiàn)分布式靈活部署，體現(xiàn)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)，以滿足多樣化、個性化業(yè)務(wù)需求。

?5G核心網(wǎng)應(yīng)具備語音業(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VoLTE技術(shù)提供語音業(yè)務(wù)。

四

中遠(yuǎn)期策略：

面向CTNet2025網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)是中國電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重要組成部分。CTNet2025戰(zhàn)略基于 SDN、NFV、云計算等關(guān)鍵技術(shù)推動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)，構(gòu)建簡潔、敏捷、集約、開放的網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)。CTNet2025目標(biāo)架構(gòu)是包含固網(wǎng)、移動網(wǎng)演進的統(tǒng)一架構(gòu)。

?5G核心網(wǎng)的設(shè)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(gòu)，以虛擬化為最優(yōu)實現(xiàn)方式，能夠基于統(tǒng)一的NFVI資源池，采用虛機、虛機上的容器等方式實現(xiàn)云化部署、彈性擴縮容,，同時有利于方便靈活地提供網(wǎng)絡(luò)切片功能；通過用戶面功能(UPF)下沉、業(yè)務(wù)應(yīng)用虛擬化，實現(xiàn)邊緣計算。用戶面功能可基于通用硬件(x86服務(wù)器或通用轉(zhuǎn)發(fā)硬件)或基于專用硬件實現(xiàn)。

?5G無線網(wǎng)短期內(nèi)由于DU難以虛擬化，CU 虛擬化存在成本高、代價大的挑戰(zhàn)，采用專用硬件實現(xiàn)更為合理；從長遠(yuǎn)看，隨著NFV技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)演進的需要，再考慮實現(xiàn)CU等功能的虛擬化。

?構(gòu)建固網(wǎng)與移動網(wǎng)統(tǒng)一的協(xié)同編排層，實現(xiàn)固網(wǎng)與移動網(wǎng)跨廠商、跨域、跨專業(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)與移動網(wǎng)統(tǒng)一的能力開放。

?統(tǒng)籌規(guī)劃接入局所選址、接入光纜網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)固網(wǎng)和移動網(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》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(guī)模天線技術(shù)、無線頻率、無線網(wǎng)CU/DU網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、5G服務(wù)化架構(gòu)及能力開放、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》指出，從 3GPP 協(xié)議來看，NR的空口設(shè)計十分靈活，但考慮設(shè)備實現(xiàn)和組網(wǎng)復(fù)雜度，在實際部署中應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景和頻率資源，從空口協(xié)議中裁剪出一個簡潔可行的技術(shù)方案。

大規(guī)模天線技術(shù)

中國電信將結(jié)合實際部署場景和需求，在熱點高容量地區(qū)優(yōu)選采用較高端口數(shù)(64 端口)的天線設(shè)備提升系統(tǒng)容量；同時，因為192振子較128振子設(shè)備在覆蓋上能提升約1.7dB，優(yōu)先選擇192天線振子的大規(guī)模天線設(shè)備。

無線頻率

中國電信認(rèn)為sub-6GHz頻段能夠較好地兼顧覆蓋與容量的需求，在標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)及能力開放

5G 核心網(wǎng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能模塊化、控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能徹底分離。5G核心網(wǎng)控制面基于服務(wù)化構(gòu)架設(shè)計，規(guī)避了傳統(tǒng)模塊間緊耦合帶來的繁復(fù)互操作，提高功能的重用性，簡化業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)，同時采用了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(gòu)的引入也帶來新的挑戰(zhàn)，例如，由于服務(wù)可靈活編排，協(xié)同管理要求更精細(xì)，管控更復(fù)雜；相對于傳統(tǒng)通信協(xié)議，服務(wù)化接口協(xié)議開銷大，且無狀態(tài)的處理交互更頻繁，時延、IO 和處理負(fù)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(diào)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(yīng)遵循多網(wǎng)協(xié)同的原則，即5G和4G、 WLAN等網(wǎng)絡(luò)共同滿足多場景的需求，實現(xiàn)室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)協(xié)同；同時保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的平滑過渡，不造成現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷和缺失。

多接入邊緣計算

考慮到未來5G時代將同時存在移動、固定等多種網(wǎng)絡(luò)，為了緩解5G移動網(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，通過構(gòu)建統(tǒng)一的MEC,，實現(xiàn)固定、移動網(wǎng)絡(luò)的邊緣融合。

同時，對于更低時延的URLLC類業(yè)務(wù)，可以根據(jù)其時延需求將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延的影響，滿足毫秒級極低時延的業(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)(控制平面和用戶平面)、無線接入網(wǎng)、IP承載網(wǎng)和傳送網(wǎng)，需要多領(lǐng)域的協(xié)同配合。中國電信將著力打通從無線到核心、從IP承載網(wǎng)到傳送網(wǎng)的端到端服務(wù)，確保網(wǎng)絡(luò)切片滿足不同業(yè)務(wù)和垂直行業(yè)的需求，后續(xù)將加強網(wǎng)絡(luò)切片的設(shè)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(gòu)必須能夠提供足夠的靈活性、可擴展性、可編程性，以及應(yīng)對業(yè)務(wù)的多樣化和定制化，這對傳統(tǒng)的大量依賴人工的網(wǎng)絡(luò)部署和運營維護方式提出了新的挑戰(zhàn)。因此，5G網(wǎng)絡(luò)需利用數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能技術(shù)來改變網(wǎng)絡(luò)運作模式，實現(xiàn)智能的5G時代。

推動實現(xiàn)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(diào)度與配置、智能化5G網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能和智能化5G邊緣計算。