前言
信息通信技术的历次变革都带来了新的产业机会,甚至引起了行业新变革。5G通信技术作为新一代通信技术,已被多个国家提升至国家战略的高度,预期将会形成一轮基于5G通信技术的社会变革。
随着2019年工信部5G商用牌照发放、运营商5G商用套餐的发布,我国已正式进入5G商用时代。与4G网络主要追求速率相比,5G网络主要关注三大关键性能指标,即体验速率更快、连接数密度更高、空口时延更低。5G不仅考虑人与人,而且也考虑人与物、物与物。更快的体验速率、接近零延时、海量设备连接、高流量密度、更高速移动等性能挑战,以及更高的频谱效率、更低单位比特成本、更高效能等效率挑战,是未来5G面临的主要挑战。
目前,5G网络正在如火如荼地进行,5G网络的技术标准、行业政策、产业链、设备形态、网络建设策略及运营策略等都在快速更新迭代中。“5G网络,传输先行”,5G承载网是连接5G核心网元之间、核心网与无线网之间的重要网络,建设一张高速、可靠、低时延、可切片管控的5G承载网是5G网络建设成功的关键。
广东省电信规划设计院有限公司(以下简称“公司”)系原邮电部首批7家甲级勘察设计单位之一,现为中国通信标准化协会(China Communications Standards Association,CCSA)全权会员,中国工程咨询协会通信信息专业委员会副主任委员单位,具有丰富的通信项目专题咨询、网络规划及工程设计经验。截至2019年年底,公司在咨询设计、科技研发等方面累计获得国家级奖项46项,省部/省局级奖项500余项,拥有国家发明专利授权35项,软件著作权125项,主编或参编国家及行业标准56项。
自2017年以来,公司科学技术委员会下设成立了5G技术专项工作组,本书编制组均为公司5G承载网专业核心成员。该小组在5G承载网的技术研发、组网应用方面完成了大量的研究工作,主要包括5G网络规划及建设策略、5G承载网需求分析报告、5G承载网前传技术方案、5G承载网中回传网络架构及组网设计、5G承载网技术演进及组网策略研究等,有力支撑了国内多个省市区域的5G试验网、5G商用网络的承载网专项规划及工程设计。同时先后编写了多本培训教材,为5G专业人才培养及技术发展做出了应有的贡献。
2019年3月,编制组正式启动了《5G承载网网络规划及组网设计》一书的创作,历经6个多月完成了本书的编制工作。基于作者对协议、规范及标准的理解,结合前期5G承载网一系列的研究成果,本书系统梳理了5G承载网的关键技术、标准规范、行业政策、规划策略及方法等内容。
全书共有11章,对5G承载网的业务需求、关键技术、规划与设计进行了全面系统的阐述,各章节内容如下所述。
第1章5G技术发展:从移动通信发展、5G的愿景及能力、5G标准化进展及5G面临的挑战等不同维度,介绍了5G发展的关键里程碑及其进程。
第2章5G网络的承载需求:从三大应用场景、网络架构变化技术需求出发,详细分析了5G在网络架构、网络带宽、业务流向、切片与时延等方面对5G承载网的新需求。
第3章5G承载网关键技术:阐述了5G承载网关键技术、标准进展及发展趋势,重点阐述了OTN、IP RAN、SPN、PON、SDN五大关键技术,以及高精度同步、光模块、新型光纤光缆等新技术进展。
第4章5G承载网络架构及组网模式:重点阐述分析了5G承载网的整体网络架构及建设原则、网络分层组网模型,以及5G承载网络接口要求等内容。
第5章5G承载带宽规划设计:从5G业务及配置模型出发,详细阐述5G单站带宽、前传带宽、中传/回传带宽需求的计算方法及规划原则。
第6章5G前传组网方案及规划方法:从5G前传部署方式要求出发,重点分析5G前传的光纤直连、无源WDM、有源WDM/OTN、半有源、分组承载等主流组网方案,并提出前传网络的规划设计方法。
第7章5G中传/回传组网方案及规划方法:重点阐述5G承载网中传及回传的组网方案、技术选择,并提出5G中传及回传网络架构、规划思路、配置要求等规划设计方法及要求。
第8章5G核心层承载网组网方案及规划方法:重点阐述5G核心层的组网方案、技术选择及规划设计方法,包括系统配置、同步网络部署等内容。
第9章5G承载基础资源规划设计:从未来5G基站建设需求出发,重点阐述5G承载网所涉及的基础资源(例如,机房、光缆网等)的需求和规划方法,并对传输汇聚机房、光缆网、管道网等资源储备、规划部署提出要求。
第10章5G承载网演进趋势与路线:简要阐述5G承载网的业务发展趋势、网络演进趋势及演进路线。
第11章对5G承载网的发展方向及趋势进行了思考及总结。
本书整体框架体系及章节组成由张优训、蚁泽纯策划;全书由张优训、蚁泽纯、赵春华、刘小春、梁永红、张宇编写;感谢郑睿、何培森、李昊等同志对本书编写过程中提出了许多宝贵的意见及建议。
由于5G技术标准、行业发展在本书创作过程中持续发展,本书内容难免存在不足之处,敬请读者批评指正。
广东省电信规划设计院有限公司
科技委承载网专业委员会
2021年4月