ITU定义了5G的三大类典型应用场景，包括eMBB（移动宽带增强）、uRLLC（超高可靠、超低时延通信）、mMTC（大规模物联网）。5G将渗透到未来社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统，最终实现“信息随心至，万物触手及”的总体愿景。5G承载是5G端到端系统的基础，如何建设高效、成本最优的承载网以满足5G时代要求成为大家关注的焦点。浙江移动于2016年11月联合华为成立5G承载创新项目组进行5G承载方案探索。
看5G无线架构演进，相比4G时代基站划分为BBU与RRU两个功能单元，5G无线基站功能将分解为CU、DU和RRU 三个功能模块。CU、DU、RRU这三个模块可分可合，非常灵活，可能出现多种部署型态。承载网需要满足灵活转发需求，满足DU多归属，基站之间COMP或CA等协同需要。
看5G核心网的变化，5G时代，eMBB / uRLLC / mMTC 业务对网络的带宽、时延等要求差异化巨大。2016年底，3GPP 确定了5G网络架构，以C/U分离实现用户面分布式部署，控制与承载的分离使得用户面变得简单，可以灵活地部署在业务体验需要的地方。核心网云化下移给承载网带来的最大变化是连接变化，单个基站存在到不同核心网的流量，如自动驾驶业务在边缘的MEC处理，视频类等业务则在本地DC处终结；由于内容备份、虚机迁移等需要，不同层级核心网之间也存在流量，导致整个网络的流量呈现mesh化。为了应对mesh化的连接以及连接的不确定性，承载网需要将L3下移，至少下移至MEC所在的位置，从而灵活的调度。
由此可见，5G三大类典型业务场景的性能要求（大容量，低时延，多连接），以及无线网和核心网架构的演进，对承载网的需求主要体现在带宽、时延、同步、灵活连接、网络分片能力等方面。
5G大带宽需求，按NGMN的带宽规划原则，单站峰值=单小区峰值+均值*（N-1），单站均值=单小区均值*N；理论带宽计算得出5G低频站单站峰值带宽约5G，均值约3G，高频站峰值近20G；因此，理论上来看，5G接入环需支持50GE/100GE；汇聚环需支持100GE/200GE，核心环需支持200GE/400GE甚至T级别。
5G低时延需求，不同的应用对时延的要求不同，其中URLLC业务对承载网的时延挑战最大，见下表。5G URLLC 场景，自动驾驶是重要应用之一，从3GPP当前定义来看，为避免汽车相撞，5G网络在理想状态下的时延为1毫秒需求，端到端时延125us，对传送网挑战大，每台设备的时延要控制到10us以下，光纤1KM时延5us。为满足5G超低时延业务需求，除了承载设备降低单跳时延之外，主要需要通过降低空口时延，以及核心网下移以减少业务转发路径带来的光纤时延。
5G网络切片需求，网络切片即 “在一个物理网络中，将相关的业务功能、网络资源组织在一起，形成一个完整、自治、独立运维的逻辑网络，满足特定的用户和业务需求”。网络分片的第一推动力来源于5G的多样化应用场景，每种应用场景的需求差别很大。
NGMN提出的网络切片
5G网络自动化需求，是通过SDN网络自动化简化业务布放，满足一张物理网络支撑海量的不同SLA的定制等需求。具体可以分为三个方面：
1）按需的连接：承载网连接要以敏捷的方式，通过SDN提供分钟级自动化的连接；
2）分片全生命周期自动管理：网络分片的生成、调整、删除；
3）业务跨域快速布放：通过SDN网络自动化提升业务的跨域布放；
5G时钟同步需求，5G NR使用超短帧，超短帧子载波越大，留给基本业务和协同业务的时间同步的裕量越小，要求同步精度更高：基本业务时间同步：基本业务同步避免基站的上行与下行重叠产生干扰。5G基本业务同步要求±1.5us ，同TDD LTE时间同步要求相同；协同业务时间同步：5G协同类业务, 可以减少物理小区之间交叠区域的同频干扰, 改善小区边缘网络性能，5G协同特性需要高精度时间同步来进行多个站点间的信号协同；5G协同类业务对高精度时间同步的要求为±350ns；
.png)
5G基础设施需求，5G架构变化， CU部署在综合业务接入/汇聚机房，要求云化部署；5G DU在综合接入/汇聚机房，要求CRAN对电源、空间、光纤等方面的扩展性要求高；5G DU在站址机房（铁塔资源），要求在现有4G BBU的综合柜中，新增1~2个5G DU； 未来网络面临云化和IT化的需求，大量的服务器资源对机房数量、面积、供电等基础资源提出挑战。
.jpg)
总体来看，面向5G的需求，承载网必须具备以下的关键技术:
大带宽技术，以太网高速接口光电平台演进路线：2.5G（GE/FE） à 10G（10GE/40GE） à 25G（25GE/100GE） à 50G PAM4（50GE/200GE/400GE）；接入层采用基于PAM4的高性价比的50GE组网，未来可以平滑升级到100G组网；汇聚层采用 200GE/400GE环形组网，骨干汇聚核心层面向DC中心，初期采用200GE口字型组网，后期支持400GE或T级别组网；
.png)
超低时延技术，承载网络的时延，主要由两部分构成：光纤传输时延和设备时延。光纤传输时延是刚性的，每公里光纤传输时延为5us，降低这种时延的唯一方法就是减少传输距离；设备转发时延是弹性的，降低这种时延的方法有两个：一是降低报文转发的处理时延，二是降低报文的调度时延，即避免拥塞。关于传输时延的降低，需要应用网关分类下移，提供业务就近接入，对于时延敏感的业务，将网关下沉到网络边缘，甚至下降到站点，大幅减少终端到网关的通信距离，从而降低传输时延；
关于设备时延降低，主要是设部转发和调度时延降低；可以实现框式设备单跳时延小于15us，盒式设备单跳时延小于10us。
网络分片技术，FLexE实现网络分片是基于传统以太网的轻量级增强，引入FlexE Shim（时隙化技术），采用64/66bit以太网的物理层码块，基于64/66bit块构成时隙，实现业务的隔离和捆绑；简单来讲，FlexE = 标准以太网 + 时隙调度SHIM。
灵活组网技术，L3到边缘，支持多业务mesh化流向，采用SR简化路由协议，业务调整仅源节点下发，转发节点不感知业务状态，只维护拓扑信息，同时与SDN控制器无缝衔接，SDN统一管理网络，实现端到端业务流量管理和路由调优，实现自动化业务发放，整网统一管控和运维。
高精度时钟同步，采用超高精度的时间基准源技术和超高精度的时间传送技术，来保证5G端到端网络同步精度提升；
考虑到5G承载需求的节奏（初期只有eMBB业务），现有的 PTN 网络初期是容量提升为主，建议热点城区接入环升级支持50GE；部分区域10GE环可满足少量5G站接入； 同步启动管控系统规划建设；L3逐步下移；中期根据流量变化逐步扩容升级，热点城区汇聚环升级支持200GE，端到端满足5G流量的大幅提升；基本完成SDN L3到边缘的部署，简化运维、同时提升灵活性；后期全网流量快速增长，核心层引入400GE接口，进入垂直行业，现网的板卡启动分片等特性，端到端分片部署；逐步实现一张5G Ready的目标承载网。
关于基础网建设，考虑5G云化和TIC/TAC架构需求，机房作为重要的战略资源，需要提前储备，机房面积，配电，光缆资源等等。省会/大地市核心需要部署核心网CP（IT机房），地市核心部署核心网UP（IT机房），地市骨干汇聚部署核心网UP（IT机房），基站非实时单元CU（IT机房），地市普通汇聚部署基站非实时单元CU（IT机房）或者CRAN（DU集中），各地市综合接入机房部署CRAN（DU集中），地市站址机房部署分布式DU等。
“5G之路、承载先行”，5G承载就相当于5G端到端系统的高速公路，是整个5G产业化进程的重要基石。全球不少领先运营商已将5G承载网络建设提上日程，纷纷开启相关的关键技术研究、验证和测试，乃至筹备小规模试商用，浙江移动也积极开启了5G承载方案的探索并取得了一些成果。 
