5G承載持續(xù)升溫ITU-T標準化工作迎來新進展

中國信息通信研究院|徐云斌

隨著5G研究及試驗的逐步推進，5G承載技術成為業(yè)界新的關注熱點，ITU-T、3GPP、IEEE、CPRI等多個國際標準化組織或團體已開展5G承載標準化的研究，其中ITU-T SG15研究組主要開展5G承載的需求、架構、管控、同步等方面的標準化研究。

ITU-T在2017年6月的ITU-T SG15全會上以研究課題GSTR-TN5G（Transport network support of IMT-2020/5G）的形式首先啟動了5G承載技術的研究。在2018年1月29日-2月9日召開的ITU-T SG15全會（以下簡稱全會）上，GSTR-TN5G研究報告的內容達成了一致并獲得通過，全會同時成功立項1個標準和1個標準補充性文件。

GSTN-TN5G報告主要內容

GSTN-TN5G研究報告在全會上討論通過，后續(xù)ITU-T將密切關注3GPP、NGMN、CPRI等組織的研究動向，繼續(xù)對該報告進行更新。GSTN-TN5G研究報告涵蓋了多方面的內容。

第一，5G承載網架構需求

GSTR-TN5G報告首先對3GPP NGRAN的架構進行了分析。與4G網絡相比，3GPP RAN功能切分定了CU、DU兩級的網絡架構，CU采用集中部署的方式，采用通用的硬件架構，面向非實時處理業(yè)務；DU主要面向空口，保障頻譜的效率，實現高實時的數字信號處理；RRU完成eCPRI封裝與帶寬收斂功能。3GPP RAN功能的劃分對承載網絡的架構提出了新的需求。

第二，5G接口帶寬、距離、時延需求

GSTR-TN5G報告對5G接口的帶寬需求進行了分析；對5G承載網絡的F1/Fx/Xn/NG接口以及前傳、中傳和回傳網絡的帶寬需求進行了分析，其中前傳網絡的帶寬需求10Gbit/s～825Gbit/s，中傳網絡和回傳網絡的帶寬需求為25Gbit/s～800Gbit/s。

在時延需求方面，5G承載網絡的單向時延需求為F1接口1.5～10ms，前傳網絡的時延小于100us，UE-CU（eMBB）端到端時延為4ms，UE-CU（uRLLC）的端到端時延要求為0.5ms。

在傳輸距離方面，GSTR-TN5G報告基于國內外運營商的需求，給出了5G承載網絡距離要求，其中前傳網絡的傳輸距離為1～20km，中傳網絡為20～40km，回傳網絡接入層為1～10km，匯聚層5～80km，核心層20～300km。

第三，5G承載網絡切片與管控要求

5G承載網絡需要支持多種業(yè)務的傳輸需求，包括5G業(yè)務、傳統2G/3G/4G業(yè)務以及接口業(yè)務、家寬業(yè)務和數據中心互聯業(yè)務等，各種業(yè)務的帶寬、時延、隔離需求等各不相同，5G承載網絡需要滿足不同的網絡切片需求。5G傳輸網絡分片需要支持硬隔離和軟隔離等方式。

● 軟管道隔離：采用ETH VLAN、MPLS隧道等隔離，提供路徑選擇、帶寬保障的區(qū)分和控制，實現統計復用，提高帶寬的利用率；

● 硬管道的隔離：采用時隙或者波長隔離等方式，提供時隙、抖動的嚴格保障和控制，以滿足5G網絡低時延和安全業(yè)務的要求。

3GPP要求管理系統能夠對eMBB、mMTC、uRLLC等不同類型的業(yè)務提供網絡分片，5G承載網管控系統需要配合3GPP管控系統，并基于端到端的切片管理系統的請求實現以下的管控功能：

● 提供拓撲、容量、業(yè)務類型、網絡能力等傳輸網絡信息；

● 配合完成傳輸網絡的切片創(chuàng)建、刪除和調整操作；

● 配置并激活故障監(jiān)控和性能監(jiān)控，上報性能和告警數據信息。

第四，5G承載同步要求

5G同步要求來源于TDD基礎業(yè)務要求以及一些增強型的要求，GSTR-TN5G參考ITU-T G.8271.1的要求，對TDD制式基礎業(yè)務要求時間在±1.5us內，頻率在±0.05ppm內，CoMP等增強特性要求＜260ns。

全會主要討論內容

本次ITU-T全會除了通過GSTRTN5G報告以外，還重點對由中國運營商提出的SPN和M-OTN兩種方案以及圍繞這兩種方案的來自中國方面的諸多文稿進行了詳盡討論和分析。

基于會議討論分析后，本次會議同意立項兩個項目開展5G承載標準化工作：

1.標準性補充文件G.supp.5gotn:Application of OTN to 5G Transport，

2.標準G.ctn5g: Characteristics of transport networks to support IMT-2020/5G。

ITU-T下一步工作重點

ITU-T SG15后續(xù)開展IMT-2020/5G承載標準工作的重點包括五大方面。

1.2018年10月全會完成GSTR-TN5G報告更新，密切關注3GPP、NGMN、CPRI等組織的研究動向。

2.SG15 Q10課題組評估現有分組傳送網技術（如MPLS-TP、電信級以太網）如何支持IMT-2020/5G業(yè)務，在分組傳送網支持IMT-2020/5G方面負責對本次全會建議的兩個工作項目的需求進行評估。

3.SG15 Q11課題組在現有的研究范圍內，確定在同一網絡中支持IMT-2020/5G以及其它業(yè)務的傳送網的候選網絡拓撲，對L0和L1層的旁路（或分/插）需求、候選的（數字）幀結構和接口速率等進行評估。

4.SG15 Q12/Q14課題組主要負責網絡切片的內容，重點是定義和細化支持3GPP管理系統的接口，包括用虛擬網絡VN支持5G網絡切片及如何映射到SDN控制器客戶層等內容。

5.SG15 Q13課題主要負責進一步細化和支持IMT-2020/5G業(yè)務的同步需求。

小結

ITU-T 5G承載的標準化工作目前已取得一定進展，但相關工作還需要產業(yè)界整體進行進一步推動。

在5G承載方案方面，國內不同運營商對承載方案具有不同需求，當前國內業(yè)界正在積極和ITU-T相關專家進行溝通。在5G承載網絡的管控方面，ITU-T傾向于首先分析當前的控制架構和信息模型是否滿足5G承載網絡的需求，然后再開展下一步的工作。預計后續(xù)經過2018年6月以及10月全會的討論，ITU-T 5G承載的標準方案將會有明確的結論。