5G时代双千兆关键技术发展趋势探讨-中国移动-2021.3.16正式版.doc

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1、大 纲一5G时代双千兆业务趋势二SPN关键技术进展与展望三Open-WDM助力5G前传四下一代智能光接入网构想五小结25G时代双千兆业务发展趋势及对网络的需求立足网络基础能力提升，不断提升网络大带宽满足流量爆发式增长需求，通过网络切片能力满足业务差异化SLA要求面向业务渗透能力拓展，深入开展网络SDN能力建设满足智能化需求，通过云网融合深度匹配业务发展大带宽差异化进入千兆时代，固网宽带和移动宽带增长均呈现加速趋势5G及To B业务：以切片为核心的“优专尊”5G行业专网，要求传输网具备差异化承载策略固网宽带：面向CloudVR、网上教育和视频会议对网络带宽和时延的要求向2B业务质量趋近2018-

2、2020年固网宽带带宽增长2015-2020年移动宽带带宽增长Source: MIIT智能化云网融合5G、家宽，专线业务快速迭代，业务管控需具备智能以网为核心需求，网随云动，主动、快速、灵活适应云调度、可视可管等能力业务网络能力与业务需求匹配，网络性能需具备实时监视、网络跨域跨专业的协同能力，实现云+网能力的统一编适时扩容等能力排开通35G时代双千兆关键技术发展5G前传 Open-WDMSPN接入层SPN 5G承载平面5G基站网络SPN 网络平面SPN接入层城域传送网网络时间源集客骨干传送网有线宽带接入网OTN网络平面vOLT、智能网关OLT家宽FTTH5G回传-SPN5G前传-Open-WD

3、M宽带-NG-OAN硬切片隔离半有源架构和轻量级管控50G PON统一的时隙交换和分组交换机制灵活部署和调顶技术实现OAM带宽提升同时，具备低时延等丰富的新能力灵活连接一站一芯基于vOLT的虚拟化架构MTN交叉及SR-TP业务调度统一协同非等距MWDM和12波全PIN低成本系统OLT-CP集中云化，新功能灵活加载超低时延和超高精度开放解耦和SDN集中管控带宽经验向体验经验转变入/出时隙交换，避免拥塞光模块、有源设备和管控系统异厂家互通增强业务感知与差异化承载能力，提升体验4大 纲一5G时代双千兆业务趋势二SPN关键技术进展与展望三Open-WDM助力5G前传四下一代智能光接入网构想五小结5SP

4、N大事记历经5年，SPN已从概念、方案到产品，并从11个地市1.8万端的5G试商用部署，已实现全国所有地市及以上城市20万端的大规模商用将立足现网应用，面向小颗粒、网络切片等需求继续推进技术演进2021SPN现网测试2020Q4小颗粒等技术演进小型化接入SPN设备ITU-T立项G.MTN2020Q1SPN提出小颗粒方案SPN大规模商用标准南向接口牵头5G国拨2019ITU-T 3项核心标准发布2018Q4SPN规模部署2018Q1ITU系列标准立项2016 2017 SPN设备研发5G需求分析实验室测试6SPN取得国际标准化突破，具有里程碑意义7大SPN /MTN标准在ITU-T立项，成为继S

5、DH、OTN之后的新一代传送网技术体系，在传输领域首次实现整体原创性技术进入国际标准SDHOTNMTN198919992019 接口G.709G.8312 网络架构G.8310G.872 网络管理G.8350G.874 设备功能G.8321G.798 保护协议G.8331G.808.1/G.873.1 网络演进G.Sup.mtn-migration 同步G.mtn-syncn 2020年9月，MTN的首批三项核心标准获得通过（G.8312、G.8310、G.Sup69）n 中国团队提出的基础性技术创新方案基本均被采纳n 首次实现ITU-T标准对CCSA行业标准的引用 7SPN关键技术演进1小颗

6、粒切片技术演进 中国移动提出面向垂直行业的BAF网络服务模式，SPN的灵活带宽硬隔离能力具有硬切片优势 推动SPN支持最小为10M的小颗粒度硬切片能力，已纳入集采，更好的满足高价值业务需求切片分组层静态 L2/L3 VPN动态 L3 VPN小颗粒业SPL分组隧道 MPLS-TP分组隧道（SR-TP）务(Slicing Packet Layer)MAC切片通道层管控一超高精Fine Grained Slicing Ethernet（FG-SE）度时间体SDNMTN Path切片控及频率SCL同步技制平面(Slicing Channel Layer)术MTN Section切片传送层802.3 以

7、太网物理层（含10GE）STL(Slicing Transport Layer)DWDM+简化ROADM图例：继承SPN功能SPN新增功能完全兼容SPN架构对原生MTN技术进行小颗粒时隙扩展,采用分层结构，支持现网平滑升级10M颗粒度定义10M颗粒度，每5G大颗粒支持480个10M时隙，10GE接口支持960个10M时隙支持10GE接口切片支持10GE以太网接口小颗粒切片，提供小型化SPN设备的切片能力8SPN关键技术演进2推进切片应用，提供差异化切片优势网络切片在5G网络部署应用，涉及无线接入、传输网、核心网多个专业领域，需要三个专业进行跨专业协同SPN基于MTN层网络，通过TDM交叉实现硬

8、切片；基于VPN+Qos机制，通过分组交换实现软切片端到端切片管理系统无线子切片管理系统传输子切片管理系统核心网子切片管理系统超级控制器北向restconf管控一体域控制器管控一体域控制器南向netconf+PCPE+BGP-LS+telementry无线网SPN核心网无线切片传输切片核心网切片NSSAIVLANNSSAIVLANSPN转发层四种切片类型独享硬切片共享硬切片独立VPN软切片共享VPN软切片传输专业切片方案u传输专业具备切片部署能力p 架构：超级控制器SC实现跨域管控，域控制器DC实现单域管控p 北向：基于统一北向resconf接口，实现切片业务自动化部署p 南向：基于netco

9、nf+PCEP+telemetry+BGP-LS制定统一南向接口，实现对跨厂家设备统一管控切片端到端解决方案u牵头三本CCSA行标立项，完善切片端到端体系p 5G网络切片 基于SPN承载的端到端切片对接技术要求p 基于 SPN的TN-NSSMF技术要求p 5G NSMF与基于SPN的TN-NSSMF接口技术要求9SPN关键技术演进3推进SPN小型化及解耦组网 高等级集团客户专线提出低时延、硬隔离等高质量要求，对SPN小型化提出需求 小型化SPN设备与城域SPN组网，提供端到端的小颗粒硬切片、随路性能监测、快速开通灵活承载等能力设备形态剪裁p交换容量降低，以太网接口为主，速率以GE和10GE为主

10、p更适合客户业务接入 标准南向和统一管控 小颗粒切片p开放灵活的组网，降低网络成本p丰富的层次化QoS机制，可提供p可实现端到端业务快速开通、高软硬切片。针对低速率专线，提供效业务调整、提高资源利用率端到端以太网小颗粒硬切片（最小10M） 随路OAM监测p提供成熟完备的层次化故障定位和随路Inband OAM性能监控能力灵活组网是小型化SPN的基本要求，部分接入场景也存在灵活部署需求将推进SPN解耦组网技术成熟和应用，需构建统一的管控平台和标准化南向接口超级控制层SPN超级控制器S-Controller管控SPN标准化管控平台SPN统一管控平台面域控制层标准接口标准接口私有接口D-Contro

11、ller场景1场景2标准化南向接口转发面AAU/RRUAAU/RRUAAU/RRU私有南向接口5G CSPN小型化SPN接入层SPN转发面互通 NNI对接汇聚核心层SPN核心网10SPN关键技术演进45G云网融合随着核心网络架构演进，边缘云、MEC等已下沉到城域范围，需要SPN、IP网络及云联动实现云网端到端能力服务化一级业务编排中心二级业务编排中心NFVOSPN控制器IP承载网控制器云管平台VDC控制器城域/省网（上云网络）骨干（云间网络）数据中心（云内网络）网PE基网PE站SPNMECMECCMNet一平面（云专网）云云PEvRoutVPCvGWer云PE云网业务开通云网业务调整uSPN能

12、够基于控制器按照需求实u基于云连接需求变化，SPN能进时规划连接和敏捷开通行切片业务及资源的带宽在线无损调整云连接性能监测u SPN对云网业务进行实现监测和反馈，将性能与云平台进行交互，触发按需调整基于SPN的固移承载融合u 企业园区UPF和云专线均通过SPN接入时，能够提供固移接入云的更全面的协同传输多专业协同u 云接入基于不同云网业务需求，可基于不同传输技术，提供传输与云统一的协同传输与IP、云的协同u 通过对网络资源和云资源统一定义、封装和编排，构建IP+传输基础网络与云的云网融合11大 纲一5G时代双千兆业务趋势二SPN关键技术进展与展望三Open-WDM助力5G前传四下一代智能光接入

13、网构想五小结12半有源Open-WDM/MWDM技术创新，助力5G前传C-RAN组网中国移动提出半有源Open-WDM/MWDM方案，破解前传光纤资源紧张和哑资源管理难题，兼具可管可控和低成本优势半有源架构MWDMAAU侧无源，部署灵活扩展CWDM，容量提升1倍低成本实现管控能力有效节约光纤资源半有源MWDM技术架构主要包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复 用器、DU侧有源WDM设备，构成统一管控的前传网络。5G前传管控系统标准南向接口（Netconf）+轻量级OAMAAU*3合分波器DU+CU主要单元：AAU侧AAU侧DU侧彩光模块合/分波器有源设备1半有源Open-WDM技术体系系统性创

14、新满足前传需求不等间距波长、等间距通带的MWDM系统，重用CWDM低成本25G DML光芯片产业链，支持12波长WDM系统、波道数提升1倍，满足一站一芯需求，开创O波段WDM新体系CWDM127112911311133113511371nmnmnmnmnmnm7nm13nm 7nm13nm 7nm13nm 7nm13nm 7nm13nm 7nmMWDM1267.51274.51287.51294.51307.5 1314.51327.5 1334.51347.5 1354.51367.5 1374.5p 基于CWDM 6波成熟产业链，容量提升1倍p 仅调整光栅设计参数，共用CWDM高良率DML

15、工艺，成本相近p 适中的TFF滤波器带宽，兼顾通带宽度和成本p 不等间距波长、较宽波长间距消除四波混频影响“色散代价(TDP)+滤波器插损”均衡的TFF滤波器级联设计方案，优化2dB链路余量， 25G 12波全部采用DML+PIN满足低成本和10km链路预算需求原有方案设计原则：优化方案设计原则：20各波道“合分波器插损”均匀各波道“合分波器插损+TDP”均匀20光模块：色散代价1515无改变，保持15dB功率预算合分波器插损 1010合分波器：其他5500仅优化TFF排列设计，不改变生产工艺CH1-6CH7-8CH9-12CH1-6CH7-8CH9-1212波：8波(DML+PIN) +4波

16、APD或EML12波：12波DML+PINp可变定帧OAM帧格式并采用调顶技术，实现轻量级管控1开展全方位测试验证，推动技术成熟可商用完成3大类实验室测试，全面验证MWDM性能、OAM机制、管控接口等关键技术，为技术选型、标准制定和商用奠定基础10家半有源MWDM测试12家转发面互通测试13家设备3家管控系统互通测试l 企标要求l 企标要求：转发面互通测试功率预算：15dB；Tx：2dBm；Rx：-13dBm工温性能稳定OAM代价17dB；Tx2dBm；Rx-15dBmOAM代价0.1dB网络10km链路预算高可靠性轻量级管控开放解耦能力集中管控完成3省、8家设备、3家控制器的现网试点测试，主

17、要参测设备功能性能完善，支持异厂家光模块、设备及控制器互通，已具备规模商用能力和成熟开放性控制器长飞直真烽火半有源设备迅特诺基亚烽火中兴德科立光迅华为长飞光模块迅特诺基亚烽火中兴德科立光迅华为长飞1构建国际国内标准体系，国际标准化取得突破性进展在ITU-T联合主导完成G. owdm标准立项，标志面向5G前传的新一代O波段WDM技术国际标准正式启动ITU-Tp 在7月中间会首次提出前传12波O波段WDM立项，作为会议唯一提交O波段WDM文Q6稿的运营商联合提交7篇文稿推动Q6达成初步共识，写入meeting reportp 在9月全会主导完成G. owdm标准立项，在立项文件中明确了G.owdm

18、项目研究的波长范围为1260nm1380nm在O-RAN牵头成立X-haul transport工作组（WG9）并担任工作组主席，完成半有源 MWDM系列标准立项及发布，成员单位扩展到36家，影响力迅速提升O-RANWG9p AT&T、Orange、DT等36家国内外单位参与。p 完成基于WDM的前传网络、需求等半有源MWDM系列标准发布。标准下载链接： 构建架构、管控、光器件等半有源Open-WDM行标体系，有望成为国际标准的核心输入CCSAWG1WG1架构管控p 半有源MWDMWG4WG4光模块合分波器光分支器1全产业链迅速成熟，稳步实现规模商用由2019年3家到目前38家厂商参与产品研发

19、，打造涵盖芯片、模块、设备、 管控系统的全产业链设华为中兴烽火诺基亚爱立信德科立光迅长飞亨通备商瑞斯康达格林威尔迅特欣诺华环初灵奥普泰安徽皖通震有苏州苏驼半有源光芯片电芯片芯片商海信源杰敏芯FinisarLumentum中科光芯ADIMaximSemtechMWDM模块商旭创华工正源易锐索尔思博通新易盛永鼎光通铭普光磁极致兴通控制器厂商直真烽火长飞核心产业“光芯片+光模块” 已具备量产能力，实现25G MWDM光芯片国产化自主可控。MWDM光芯片MWDM光模块4家已规模量产2家出样品家小批量量产8家已规模量产4p 半有源MWDM在湖北、福建等3省规模应用，并在广东、甘肃等11省相继开通试商用网

20、络 p 前传室外型WDM光模块必须满足工业级温度要求，保证5G业务可靠性p MWDM光模块具备调顶功能，其核心器件、工艺与CWDM光模块相当，规模量产成本相近1大 纲一5G时代双千兆业务趋势二SPN关键技术进展与展望三Open-WDM助力5G前传四下一代智能光接入网构想五小结18下一代智能光接入网架构特征随着宽带普及和提速深入，宽带价值正从连接宽带为主的人口红利向场景化宽带的体验红利转移，围绕云网服务和体验经营推进下一代智能光接入网架构演进有线宽带管控平台管理控制分析智能家庭网关TelemetryvOLTvBrasCAMI软探针切片1QoS软切片传感器IP承载切片2 PON线路数据智能企业网关

21、底座通道化硬切千兆智能网关10G GPON片网元级光传送质量WiFi6智能网关50G PON感知OLT全千兆基于vOLT演进面向体验接入网端到端虚拟化网络架构的智能化能力提升分层算力协同构建针对业务质 基于10G PON向50G PON演进 采用C/U分离的vOLT、vBRAS 千兆智能网关及智能组网网络架构量的识别、检测和分析能力 网关WiFi向WiFi6双频升级 自主研发端云CAMI高效解决业务体验可视、质差可度量、 PON支持多边缘组网PON互通解耦网络灵活可调整实现体验闭环19全千兆接入网技术发展及策略不让“车等路”，基于10G PON+WiFi6千兆智能网关向用户提供更大带宽、更低时

22、延全千兆技术认知1-研究院的千兆宽带能力，支撑千兆业务发展和体验经营能力构建有线宽带管控平台3管理控制分析1STB10Gbps1000Mb/s内容网千兆智能网关BRASCR组网终端2OLT10G GPON技术发展及策略1 全千兆接入网2 全千兆终端3 全千兆WiFi 网络侧先行，OLT具备10G PON万 终端侧按需、分场景推进千兆升级 全面引入WiFi6提供千兆带宽、低时延兆接入平台能力 单热点覆盖需求：千兆智能网关能力 XGS-Combo归一化10G PON形态多热点覆盖需求：智能网关+组网终端 80Mhz频宽必选，160Mhz频宽可选进一步推进WiFi6技术和设备性能提升现阶段在多STA

23、接入场景下WiFi6技术在实现层面带来时延提升还不明显，OFDMA调度算法优化等是未来提升方向WiFi6协议中引入了OFDMA基于OFDMA的空口切片，实现指定业务独享切片降低空口竞争冲突，降低时延等特性，该特性用于解决低时空口调度优化WMM，实现高优先级业务优先转发，降低时延延的实现机制尚不完善ATF，保障高速终端长时间的数据流传输公平20基于vOLT演进的虚拟化结构下一代光接入网应具备应用识别、差异化保障、SLA感知、主动运营等面向体验的网络能力，逐步构建”管、控、析”闭环的自动化智能光接入网跨域调度大数据智慧中台运维后台AIAI训练平台人工智能AI训练，模型和算法持续迭代接自动化入网控管

24、理制器管控析闭环控制网元管理层（EM）网元抽象层（vOLT-CP）ONU管控流量控制SLA感知资源共享应业务API用层网分析络层网元层接入域内“管控析”自闭环故障主动识别，智能根因定位、业务快速调优云化网络设备功能接口抽象、能力感知、设备适配支持平滑演进、迭代升级软切片多边缘组网指标采集O网L通道化L3功能业务质量测量T络设备O业务加速分布式WiFiNT差异化保障与SLA感知切片、应用识别与分流、数据采集与计算应用识别与标记250G PON关键技术推进50G PON技术和产业成熟，呼吁协同攻关50G PON物理层关键技术：增强收发端性能、提高信号补偿能力和纠错容限、以及高带宽和高速突发器件成熟

25、商用OLT侧ONU侧EML50G EML/25G/50GCM TIA50GDrv.EML+SOAAPDOLTONUONUOLTDSPDSPMACMACBM-APD/DML/BM Drv.TIAPIN+SOAEML功率预算挑战大信号损伤技术挑战 理论接收灵敏度下降7dB 高速信号的色散损伤激增 兼容现网32dB功率预算的ODN 高速器件突破前，信号收到带宽限制50Gb/s NRZ Receiver DSPsampling-DownRecoveryClockEqualizationFilteringMLSEdecodingFECcountingError当前进展 下行方向：选用EML+SOA方案，

26、 DSP补偿技术引入PON系统提升发送光功率后续展望 上行接收APD/PIN+SOA技术提升 明确FEC编解码方案、判决方案，灵敏度有望实现50G更高功率预算明确 FEC 处理位置（光模块内/PON MAC内）高带宽器件及封装技术 足带宽APD缺失 高速突发信号收发器件实现难度大 过渡方案： 25G/40G APD配合DSP补偿技术 足带宽50G APD有待成熟商用 高速BM-TIA有待技术突破22大 纲一5G时代双千兆业务趋势二SPN关键技术进展与展望三Open-WDM助力5G前传四下一代智能光接入网构想五小结23小结小结随和着下5G一规步模工应作用和SPN的全面部署，SPN将进一步向小颗粒、切片端到端协同、小型化SPN、解耦开放组网和云网融合等几方面进行技术演进以更好地满足5G ToB和高等级专线业务发展；与产业协同进一步推进半有源Open-WDM技术、标准和产业发展，以低成本地满足新形势下5G前传规模应用需求；随着宽带普及和提速深入，全千兆时代的宽带价值正从连接宽带为主的人口红利向场景化宽带的体验红利转移，围绕云网服务和千兆体验推进下一代智能光接入网演进24谢谢！