承载网部分5
5G网络(接入网+承载网+核心网)
再例如，如果是车联网这样的低时延要求场景，你的DU，就要想办法往前 放（靠近AAU部署），你的MEC、边缘云，就要派上用场。
这样，我们的RAN就变成了D-RAN，也就是Distributed RAN（分布式无线接入 网）。
这样做有什么好处呢？
一方面，大大缩短了RRU和天线之间馈线的长度，可以减少信号损耗，也可以 降低馈线的成本。
另一方面，可以让网络规划更加灵活。毕竟RRU加天线比较小，想怎么放，就 怎么放。
说到这里，请大家注意：通信网络 的发展演进，无非就是两个驱动力 ，一是为了更高的性能，二是为了 更低的成本。
另外，拉远之后的RRU搭配天线，可以安装在离用户更近距离的位置。距离近 了，发射功率就低了。
低的发射功率意味着用户终端电池寿命的延长和无线接入网络功耗的降低。说 白了，你手机会更省电，待机时间会更长，运营商那边也更省电、省钱！
更重要一点，除了运营商可以省钱之外，采用C-RAN也会带来很大的社会效益 ，减少大量的碳排放（CO2）。
注意，在图中，EPC（就是4G核心网）被分为New Core（5GC，5G核 心网）和MEC（移动网络边界计算平台）两部分。MEC移动到和CU一 起，就是所谓的“下沉”（离基站更近）。
核心网部分功能下沉
之所以要BBU功能拆分、核心网部分下沉，根本原因，就是为了满足5G不同场景 的需要。
5G是一个“万金油”网络，除了网速快之外，还有很多的特点，例如时延低、支 持海量连接，支持高速移动中的手机，等等。
不同的切片，用于不同 的场景
5G承载网面临的挑战及关键技术探究
透视Hot-Point PerspectiveI G I T C W 热点144DIGITCW2020.121 5G 应用场景根据ITU （国际电信联盟）建议，对5G 网络可能要服务的业务类型进行了分类，主要有以下3种。
（1）eMBB （增强型移动宽带），也就是超大带宽，主要满足用户对大流量的需求，随着互联网的发展，流量已成为各个互联网企业必争之地，而运营商5G 商用的第一目标就是提升客户的体验速率，一般使用情况下用户体验速率达到1Gbps ，峰值速率达到数10Gbps ，流量密度最高可达和数10Tbps/km 2。
适用于连续广域覆盖和热点高容量的场景，也是5G 初步商用的第一目标。
（2）uRLLC （超低时延、高可靠），这类应用对时延及其敏感，并具有高可靠性的特点，主要面向的是车联网、工业控制等垂直领域，主要满用户毫秒级的端到端时延，并为时延敏感型的特殊行业提供高可靠性保证。
（3）mMTC （低功耗、大连接），这类应用的主要特点是数据包较小、功耗较低但是连接数量巨大，主要面向的应用场景是智慧城市（例如垃圾分类）、智能农业、森林防火和环境监测等方面。
要求网络能够支持海量连接，具有支持千亿级别的连接的能力，满足100万/km 2的连接密度要求，对终端产品也提出了要求，即满足低功耗和超低成本的特点。
总之，5G 关键能力指标所必须具备的特点有：大带宽高速率、低时延高可靠、海量连接，与4G 网络相比，在速率、时延、移动性、流量密度及连接数密度等关键指标上必须具有较大的飞跃。
表1 5G 关键指标与4G 参考值进行对比关键指标用户体验速率峰值速率时延移动性流量密度连接数密度4G 参考值10Mbps 1Gbps空口10ms 350km/h 0.1Mbps/m 210万/km 25G 取值0.1-1Gbps 20Gbps空口1ms500km/h10Mbps/m 2100万/km 22 5G 承载网应具备的特点（1）灵活性：随着各项业务不断发展，5G 网络必须具有灵活性及丰富性的特点才能够充分适应各类业务要求，与传统的4G 网络相比，必须具有更好的业务实现能力、更强的带宽承载能力、更合理的网络组织架构，与不断更新的新技术能够更好的融合。
5G承载网建设指导意见
5G承载网建设指导意见目录一.前言 (1)二.IPRAN网络现状 (1)1.接入层及4G站点流量分析 (1)2.核心汇聚层IPRAN网络分析 (2)三.5G业务需求分析 (2)1.5G业务场景 (2)2.5G RAN网络架构 (2)3.带宽需求 (3)4.接口要求 (4)4.1 回传接口要求 (4)4.2 前传接口要求 (4)5.同步要求 (5)6.网络智能化需求 (5)7.需与无线专业对接的要求 (5)四.IPRAN2.0设备技术要求 (5)五.5G承载网络建设要求 (7)1.总体建设原则 (7)2.IPRAN网络建设要求 (8)2.1 总体要求 (8)2.2 核心层方案 (9)2.3 汇聚层方案 (10)2.4 接入层方案 (11)2.5 通信云业务承载方案 (12)3.本地基础网络架构及光缆网建设要求 (13)3.1 前传建设方案 (13)3.2 本地基础网络架构 (13)3.3 光缆网建设要求 (14)4.同步建设要求 (14)4.1 5G同步网部署原则 (14)4.2 本地高精度时间同步网的网络架构 (14)4.3 网络时间同步传递原则 (15)5.管控系统建设要求 (16)六.网络配置方案 (17)1.5G NSA业务配置方案 (17)2.5G SA业务配置方案 (18)3.核心网业务配置方案 (19)3.1 NSA网络核心网业务配置 (19)3.2 SA网络核心网业务配置 (20)4.网络新特性及其他配置要求 (20)4.1 SR隧道技术部署要求 (20)4.2 网络切片技术部署要求 (21)4.3 5G网络业务的低时延承载方案 (22)4.4 QoS部署策略 (23)一. 前言本指导意见为2019年5G网络建设中本地承载网建设要求，主要包括5G 建设中IPRAN网络、本地基础架构及光缆网、管控系统、同步网建设指导。
5G 网络建设中WDM/OTN、核心汇聚层光缆、管道等网络的建设要求，参见其他指导意见。
《承载网部分》课件
汇报人：PPT
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
承载网是电信网络的一部分，负责承载各种业务数据 承载网包括传输网、交换网、接入网等子网 承载网的主要功能是提供高速、稳定、可靠的数据传输 承载网需要具备高带宽、低时延、高可靠性等特性
效率
提高安全性： 采用加密技术， 提高数据传输
安全性
优化管理：采 用自动化管理 工具，提高网
络管理效率
流量调度：根据网络状况，动态调整流量分配，保证网络资源的合理利用
负载均衡：通过算法，将流量均匀分配到各个节点，避免单点故障，提高网络稳定性
流量监控：实时监控网络流量，及时发现异常情况，采取相应措施
故障处理：及时发现并解决网络故障，确保网络稳定运行 安全保障：加强网络安全防护，防止网络攻击和数据泄露 备份和恢复：定期备份数据，确保数据安全，快速恢复网络故障 监控和预警：实时监控网络运行情况，及时发现并预警网络异常
PART SIX
应用场景：电信运营商、互联网服务提供商、企业网络等 案例分析：中国电信、中国移动、中国联通等运营商的承载网建设
提供高速、稳 定、可靠的数
据传输通道
支持多种业务 类型，如语音、 视频、数据等
实现网络资源 的优化配置和
动态调整
保障网络安全， 防止数据泄露
和攻击
核心网：负责网络管理和控制 接入网：负责用户接入和网络接入 传输网：负责数据传输和交换
网络设备：包括路由器、交换机、服务 器等
网络协议：包括IP、TCP/IP、MPLS 等
5G技术的普及将 推动承载网的快 速发展
云计算、大数据等 新兴技术的应用将 带动承载网的需求 增长
基站建设与维护：5G移动通信网络架构
• 逻辑层面 • 管理平面 • 转发平面 • 控制平面
承载网
50G
功能
• 提供数据转发 • 运营商计费 • 策略控制
3类数据中心（DC)
• 中心 • 区域 • 边沿
控制面和用户面分离核心网源自承载网机房地市机房
省会机房
小结
5G移动通信网络的基本架构 无线接入网、承载网、核心网组成
5G移动通信网络架构
学习目标
了解5G移动通信的网络架构
移动通信网络基本结构-5G网络架构
三部分组成: • 无线接入网部分 • 承载网部分 • 核心网部分
无线接入网
主要功能：无线信号的收发处理
网元：gNodeB
传统组网方式： DRAN CRAN
组网发展趋势：云化 BBU功能化分成 DU+ CU
• 主要功能 • 设备连接 • 数据转发
聊一聊5G承载网
聊一聊5G承载网什么是承载网？顾名思义，承载网就是专门负责承载数据传输的网络。
以前我们更多介绍的是接入网和核心网。
如果说核心网是人的大脑，接入网是四肢，那么承载网就是连接大脑和四肢的神经网络，负责传递信息和指令。
承载网、接入网、核心网相互协作，最终构成了移动通信网络。
虽然承载网的重要性被大家一致认可，但存在感却很弱。
在大多数人看来，承载网只是一个管道。
只要它没有断，就不用去管它。
通信网络本来就是一个管道，承载网是“管道中的管道”也有很多人认为，承载网的技术含量低，整天就是面对让人密集恐惧症发作的光纤和网线，没有什么前途可言。
其实，这都是对承载网的误解。
承载网看似简单，实际上内部结构非常复杂。
承载网的整个技术体系规模，一点都不输给接入网和核心网。
尤其是5G时代下，承载网的发展更是到了“疯狂”的地步，引入了很多高大上的黑科技，让人目不暇接，不明觉厉。
接下来，就让我慢慢给大家介绍。
5G承载网，到底要咋办？从1G到4G，承载网经历了从低带宽到高带宽、从小规模到大规模的巨大变化。
如今的承载网网络，事实上已经非常强大和完善了。
承载网设备的性能，也十分强劲。
机房里插满光纤的传输设备尽管如此，在5G面前，这些现有设备和技术方案还是只有瑟瑟发抖的份。
进入5G时代，通信网络的指标发生了大幅的变化，有的指标标准甚至提升了十几倍。
想要达到要求，只靠无线空中接口部分改进是办不到的。
包括承载网在内的整个端到端网络架构，都必须自我革命。
那承载网的革命目标在哪里呢？主要来说，包括以下几个方面：▪大带宽带宽！带宽！带宽！毫无疑问，带宽是5G承载网最基础和最重要的技术指标。
空口的速率提升了几十倍，承载网相应也要大幅提升。
尤其是在目前5G刚起步的阶段，eMBB是首先要实现的业务场景，最关注的也就是带宽。
▪低时延、高可靠性车联网、工业控制等垂直行业，对网络的时延和可靠性要求苛刻。
5G最重要的需求之一，就是低时延低，需要实现个位数毫秒级的端到端时延。
5G核心网与承载网
一、5G整体网络架构及演进1、5G网络架构5G网络架构5G核心网NGC架构AUSF、UDM、AMF、SMF、PCF、AF属于核心网控制面网元SMF会话管理、PCF策略管理、AF应用服务器、AUSF鉴权、UDM相当于HSS注册需要关注：SMF、UPF、AMF -NG-RAN—N13—UDM AMF/SMF/UPFAUSFN8 N10 UE(RgN思考：5G 的三个场景对承载网的挑战分别是什么？ (时延、带宽、灵活转发…) __________5G 场景对承载网挑战EMBB 对应带宽、灵活转发 UrLLC 对应时延相比4G 时代基站划分为BBU 与RRU 两个功能单元,5G 出基站腱特分解为CU 、DUfORRU 三个功能模块. . Central Unit(CU):集中单元,处陌滨时性部分协议. -Distributed Unit (DU):分布单板,处g 湖继务，• RRU 是空口部分,放于室外或者曜知理顶天面的瞄时延 带宽 灵湘发eMBBuRLLCmMTC5G 无线侧演进架构分析tnhanced mobile broadbandMassive machine typecommunicationsUllra-rdiahle and low latencycommunications4G5G5G 无线网络的部署形态部署形态1 ：与传统4G 宏站一致,CU 与DU 共硬件部妙,构成BBU 单元。
部智形态4： CU 与DU 共站点集中部窖,类似4G 的CRAN 方式。
5G 核心网变化对承载网的影响RRU曾将入机珂回传BBU<CU/DU>see部客形态2: DU 部著在4G BBU 机房,CU 集中部善。
cu C5Csee部箸形态m ： DU 集中部箸,cu 更高层次集中。
RRU久白工入H A K a 5 .用seeDU'CUCU/DU 集中部署，部署在BBU 里面回障5CC5G 核心网：CP/UP 分离实现灵活部署5G 核说ism 平面SOC-C用户玉IB 童构业| on || ny ，jaw |SOC-Un CP 、UP 分离,UP 按业务需求分别部署2、2级UP 灵活粗网,满足业务对时延、带宽的要求eMBB UP uRLLC UPmMTC UP5G 承载网架构的演进由于数据中心的分布式部署,5G 承栽中传、回传网络物理上会融在一起甲甲甲甲F 甲5G 承载带宽需求分析5G 扬够源5G ■站带亮计口5G^iSl OOM+4G 撅ig60M均值:ttj2.7Gbps3G Network4G NetworkFronrhaul约4.5Gbp$SGUO/KE约2.5Gbps4G 均皿/偶区灼 0.26Gbps5G 均值/辨区的0.6Gbps5G 承腐技术弟需求分析:主晏体现在带寅和未来垂且行业分片两方面.车辆网$低时延需求,主要通过修心网网关下沉喝短传输距离来解决.10m4ML 座分大f 5w4?f5Wv2时间同岁MeshSJg5G 承载需求分析总结分片同步 Mesh 连接mMTC时延带宽财戒浦■无夏求冲寸T»7CKg皿w”50,@4G/ 1Gb^ 5Cf f^Gb/MuRLLCeMBB•£Ltf 业分片<±1.5u»/300ru(TB D)无经蒯式66 TDDff式5G 新架构楼心同云化5G 承载解决方案 xm^aks ：购分版能 F 蓼用/ NetworkCCx \xtmstt ："球+使能, VM ：逻敬，立的修tt/eMBBH*"*, Baft ：罟叼却S 等岫,整**圾上it/ ".• £»URUC/mMTCag, —化:»!tgXSJ«. ttfOBg/ <*«.•开St 分片!fd, 3；■分片8主除立 URUC — g 1*8， 蜘 2 mMTC 9, 8=^X ：业-StWIf ）白云!生战MceNCCOREOTN franth^t!X 岫景: 5S 如£■A^qr^^tion200G£Cof9 400G £10CE- >5OCE- > WOCf.手混升缀CAO^/SDSa^. AiSlOGbptOTN 大■窝,即蜘心 5G 承载前传解决方案 5G 承载前传解决方案 ,fDRRU 共安装 .单纤双向:省炳 •成熟商用:4C 时代已规酬用 .刀取:fORRU .成熟商用:4C 时代已规晰用 MS ・OTNTurbo^: 10CfS^BS50Cf^ 接口丰毒可做嫁合接入 旦J CPK'✓ cCPRr / GE/10CE/ STM-1 to STM-16免婀,就自动RB,易瞄 OSN1800FOKffOSN OSNSBDU5G 承载中回传无光纤场景, 微波满足末端接入需求 技术创新实现从Mbps 到Gbps 的跨越 以简洁的拓扑为目标进行网络优化 CA9SX: 4SiffSUg500M^2Gbps 3Q 橙升皱 B±SUp to 10Gbpi))))))))))>>SDBUtfX ：利旧存捕,ffB&fii8E-bandSJ]tir&5G 承载中回传有光纤场景, 50GE 接口满足末端接入需求iKSSKZ-/ 100GE^Mf»50GE ✓ M®50GE«MWiE^0OG6ps , 16E 用 /5G 中回传L3到边缘，使能灵活连接L2+L3方痕下浪昂转发路径L3StiH^SSff^£ffQFlex-Eth 实现网络切片接入环欢50Cbps 到WOCbp 滓滑演进V2X接入 时:S0-100Gbps接入层506做口具有价比，满足多Cloud VPN tnntta,陶平面“您个分立09控*贵云初疫制协议.sen扑g岐立“可at志语行分片韵建立,更州■除3、5G 承载网演进F,按需逐步演进总体Si 义 1.以向白上而下,汇廉核心括平台,能力提前构建 .按入捷带怎大娥口按H 引入 2.横向帝奄升 iS ：熊点区域T 普通区域it 网原则阳绪理够业务发曜步提升,充诚旧啊,aunfior ： ＞腐入环钟 . lOGESfg 为名疫. M10CE 环,布蝎曲却＜ 20%邮可*足5G物帼应用.的OGE 环,＞ 20%H§i, fHS 到 50CE＞汇B!抵心帝.100GE/200GE 镇口按需引入小结• 5G 网络整体架构与演进路线 • 5G 核心网架构与关键技术 • 5G 承载网架构与关键技术5G 承载网演进原则：自上而 分阶段、按瞒席".WOCE 为至,少眺成SOGE 为主，罗.点区魅次£.点伽SNG Core 主要网元功能介绍• AMF ：□上行NAS 信令的终止节点 □ NAS 信令安全 □ AS 安全控制□ 3GPP 系统内互操作的信令节点 □空闲模式下UE 的可达管理 □ UE 位置区管理 □ UE 接入鉴权• UPF ：□移动性管理用户面锚点 □ PDU 会话的节点 O 下行数据路由及转发 □用户面数据探测及策略执行 □上行业务类型识别 □基于QoS 的包过滤及处理 □数据包标记UE IP 地址分配相当于PGW 、移动性管理用户面锚点相当于SGW5G 网络架构的演进选项Opt3是LTE 的核心网，Opt7是5G 核心网；SMF ：□会话管理□ UEIP 地址分配o 用户面功能的选择和控制□业务UPF 控制O QoS 及策略执行O 下行数据到达通知 ..stta .NSA （4G 锚SA （5G 锚二、5G核心网演进及关键技术1、5G核心网架构5G目标网络架构全融合云化网络2/3/4/5G全融合软件Cloud Native 基础设施统一电信云服务化架构(SBA)(微)服务化组件，按需部署&灵活编排端到端网络切片按需生成相应切片满足不同业务应用场景CkXJd OS ■UPF]CDN12L Cloud OS□[UPF[ 5GGC，MANOCloud OSACC分布式架构CU分离/MEC控制面集中分布式数据中心基于服务的架构面向业务的5G 核心网基于原生云从虚拟化层看容器，轻量级、高性能是核心价值：虚拟机VS .容器•虚拟机是操作系统级别的资源隔离.大嗽购网汨聃合功能 .新功能面向业务的功能 （敏捷,开放）网络功能Network Function务 Micro serviceContainer4G 核心网5G 核心网面向业务的网络 （可编排）3GPP Functions AMF,SMF,NRF,UPF...Gi-LAN Functions Cloud FunctionsVO,TO,NAT,SFC... CSDB,CSLB...面向业务的资源（共享,弹性）Host / HardwareHost / HardwareCUPS 最大化提升用户体验和网络效率为什么需要5G 切片：激发垂直行业新模式，增强大众网细分能力时延减W%50ms5ms集中控制面和分布式的用户面架构带竞增长IQ 倍.服务化呻J 于网络满足客户需求租户业务隔离租户独立运营培养用户快速网络开通网络敏捷变化持续增收10 Srte/km 2 100 Site/km 2 1 Gbps/Site 10 Gbps/Site中心DC ：,僖令面集中，简化运维本地DC ：・75%的流量本地化 .无缝移动业务锚点, 3GPP 原扣IEC 耕垂百市场，面向行业客户大众市场，面向般用户和OTT切片的划分建议：按业务分类，按垂直厂商形成实例5应-个切片类型（切片模板）氏鑫聘网络切片编排示例SOC-UP■■ ■■ ■■ BMI 礴度I I 差噩I车联网 1-Sms latency 4K^~ 100 Mbps智能抄表 Million Connections切片NF 部署形态: eMBB 场景差趣有限可共享可独占mloT 场景CP/UP^^t潜在切uRLLC 场景• CP/UP^{t，I PCF | [AM Q [JMF:UOM ' Lwd蛔2I R I1 AMF 1 1 SMf |I UDM |commonjis 1 SMf | 1 U” ISIS ■za I22ZI 1 SMF I 3：'臬瘠池KF 。
5G承载需求分析
5G承载需求分析作者：李芳，张海懿，吴冰冰来源：《信息通信技术与政策》 2018年第9期1 引言5G已渐行渐近。
2017 年12 月1 日，3GPP 宣布正式完成并冻结5G 第一版标准R15 的非独立组网（NSA）新空口标准；2018 年6 月14 日，正式冻结R15 的独立组网（SA）新空口标准。
据IHS Markit 公司的最新调研报告表明，占全球移动用户43%的17 家最大移动通信运营商都在紧锣密鼓地开展5G技术测试和网络试验，将陆续在2018 年年底到2021 年商用5G。
5G在带来新兴业务体验、服务型网络架构和创新商业模式的同时，对基础承载网络也提出了多样化的新需求，推动着5G承载技术和网络架构的演进发展。
2 5G三大业务场景需求分析国际电信联盟无线电通信局（ITU-R）定义了5G三类典型业务场景：具有更高带宽、更低时延的增强移动宽带（eMBB）业务，具有超高可靠和超低时延通信（uRLLC）业务和支持海量用户连接的大规模机器通信（mMTC）业务。
目前R15 版本对eMBB业务需求和技术规范相对明确，由于uRLLC和mMTC业务对网络能力要求较高，其主要特性将在5G完整版标准R16 版本中进行标准化。
5G三大类典型业务场景的承载需求如下：（1）eMBB 业务：主要面向4K/8K等超高清视频、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）、高速移动上网等大带宽业务应用场景，是5G对4G移动宽带场景的增强，单用户接入带宽可与目前的固网宽带接入达到类似量级（如1Gbit/s），接入速率增长10 倍以上。
对5G承载的主要需求是大带宽、低成本、低功耗、易部署和易运维。
（2）uRLLC 业务：主要面向车联网、工业控制、智能制造、智能交通物流、智慧医疗等实时性要求较强的垂直行业业务应用场景，为用户提供毫秒级端到端时延和99.99%以上的可靠性保证。
当前4G移动网络和承载网络在超低时延保障和业务隔离性上均存在不足，需引入网络切片管控架构和超低时延等新技术来提升业务体验。
铁路5G专网承载网技术研究
铁路5G 专网承载网技术研究庄文林（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京100070）摘要：针对铁路5G 专网对承载网提出的大带宽、低时延、高精度时间同步、灵活组网、网络切片及其协同管控等新需求，分析适应铁路5G 专网的承载网关键技术。
建议铁路5G 专网承载网选择SPN 、IPRAN2.0两种技术制式，提出适合铁路5G 专网承载网技术架构建议。
关键词：铁路5G 专网；大带宽；低时延；网络切片；技术制式中图分类号：U285.55文献标识码：A 文章编号：1001-683X （2020）11-0046-04DOI ：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.11.0460引言目前，5G 商用正在快速推进。
“5G 建设，承载先行”，为满足5G 专网对承载网提出的大带宽、低时延、高精度时间同步等新需求，承载网技术在不断发展。
切片分组网络（SPN ）、面向移动承载优化的OTN （M-OTN ）、增强IPRAN （IPRAN2.0）等承载网的标准在不断推进，产业链走向成熟，运营商已开始大规模部署。
在铁路5G 专网已开启建设规划的同时，有必要充分研究以IP 业务为主、大带宽、低时延、业务灵活调度编排、智能运维管理的适用于承载铁路5G 专网的下一代承载网技术。
1铁路5G 专网需求分析1.1铁路5G 专网系统架构铁路5G 专网系统架构见图1［1］，按照独立组网（SA ）考虑，包括5G 核心网、无线接入网及用户设备。
1.2铁路5G 专网的承载网需求（1）大带宽需求。
以铁路5G 无线接入网典型建议组网方式为例，CU/DU 合设且分布部署在车站/区间，AAU AAU CU/DU 铁路5G 图1铁路5G 专网系统架构参考模型基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目（P2020G004）作者简介：庄文林（1979—），男，高级工程师。
E-mail ：铁路5G专网承载网技术研究庄文林（2）低时延需求。
5g标准的构成
5G标准主要由三个部分构成：无线接入网（RAN）、承载网和核心网。
1. 无线接入网（RAN）：这是基站和移动设备之间的通信网络，包括BBU、RRU和射频天线三部分。
BBU是基带处理单元，主要负责信号调制；RRU是远端射频单元，主要负责射频处理；天线主要负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换。
2. 承载网：负责承载数据、汇聚数据的网络。
最有代表性的承载网设备是PTN（Packet Transport Network，分组传送网）和OTN（Optical Transport Network，光传送网）。
3. 核心网：这是通信网络最核心的部分，主要负责数据的处理和路由。
核心网包括控制平面和用户平面网元，控制平面网元除了接入与移动管理功能（AMF）外，还包括会话管理功能（SMF），但是SMF和接入网之间没有接口；用户平面网元包括用户平面功能（UPF）。
除此之外，5G网络架构还分为5G核心网（5GC）和5G接入网（NG-RAN）。
5GC包括AMF/UPF，AMF主要负责接入和移动管理功能，UPF主要负责用户平面功能。
NG-RAN 包括ng-eNB和gNB，其中gNB是NR系统基站，ng-eNB 是可以接入5G核心网的LTE演进基站。
基站之间用Xn接
口连接，gNB节点可以进一步分成CU和DU两种逻辑节点。
这些组成部分共同构成了5G网络的标准和架构。
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骨干网容量计算
1. 计算省骨干网设备容量 骨干网设备吞吐量（Gbps）=万绿市核心设备吞吐量+千湖市核心设备吞吐量+百山市 核心设备吞吐量 说明：骨干网设备转发三地市之间、三地市基站与互联网间的流量。吞吐量应大于三个 地市核心设备吞吐量之和。
2. 骨干网设备数量 骨干网设备数量=________ 说明：建议配置主备共两台。
核心层容量计算
VBOX onLine
1. 计算核心层设备容量 核心层设备吞吐量（Gbps）=基站数 * 基站预留带宽 * 核心、接入层带宽收敛比 /1024 说明：设备吞吐量即设备整机单位时间内的数据传送量，体现设备的整体转发性能。本 软件设计单个核心层设备能承载本地市所有基站的流量。
2. 核心层设备数量 核心层设备数量=________ 说明：单个核心层设备承载所有基站流量时，建议配置主备2台设备。
10
OTN网络规划
拓扑规划 光传输网基本拓扑为环型、链型、点到点，其他复杂拓扑由这三种拓扑组成。 在明确哪些机房需要布放OTN后即可开始规划。
VBOX onLine
11
OTN网络规划
确定业务类型 1. 确定业务总数和业务上路、下路的节点位置。 一条通过OTN互联的链路可以称为一路业务。
VBOX onLine
2. 逐个环或链完成波长分配。
3. 优先分配长路径业务，这样可以减少后期波长拥塞程度。
17
OTN波长规划
确定节点类型
VBOX onLine
OTM节点：只有一个线路方向，所有业务产生和终止，用于点到点和链型应用。 OLA节点：两个线路方向，业务直通不上下。 OADM节点：两个线路方向。部分波长直通，部分波长上下。用于链型、环网应用。
• 链路工作带宽占比——LTE业务在整个链路带宽中占用的比例。 • 带宽收敛比——LTE网络中数据业务成为主流，数据业务的统计复用特点，加上用户 资费包封顶等原因的存在，使得承载链路的实际带宽分配要小于基站带宽需求，这就是 带宽收敛。
• 单汇聚设备带基站数——限定汇聚层设备汇聚基站的数量。 • 环上设备数——接入环、汇聚环中限定的设备数量。
18
OTN线缆连接规划
设备之间的线缆连接规划
VBOX onLine
由于要连接的线缆非常多，为了能快速、正确的进行线缆连接，现网工程中会事先绘制 连线图，施工时按图连线。
我们按机房来设计连线表格，把要连接的线缆分为两类，一是PTN/路由器与其他设备 的连线，二是OTN设备内部的连线。
一个简单的线缆连接表格：
5. 接口ID 实际设备中接口旁边的标识。PTN和路由器用阿拉伯数字为接口编号，如1、2、3…… OTN的接口还带有英文字母，对接口的用途加以说明，如客户侧接口C1T/C1R。
完整的接口命名例子： wl-AGG-2_PTN1_2_1×40GE_1 ， 表 示 万 绿 市 承 载 汇 聚 2 区 机 房 PTN1 的 2 槽 位 上 1×40GE单板的1端口。
本端
PTN1_4_1×40GE_1 PTN1_5_1×40GE_1
PTN1_1_1×40GE_1 ……
机房:wl-CEN
直接对端
OTN_2_CQ3_C1T/C1R PTN2_5_1×40GE_1
ODF_2_T/R
逻辑对端
备注
wl-AGG-1_PTN2_2_1×40GE_1
万绿中心PTN1至汇 聚1区PTN2互连链路
接入环设备对接接口地址 接入设备与BBU对接接口地址
10.33.66.0/24
10.33.67.0/24 10.33.68.0/24
核心网内地址
10.33.72.0/22
VLAN规划：
BBU业务地址
10.33.76.0/22
• 设备之间相连的端口属于同一VLAN，在环上按逆时针方向分配VLAN。
2. 选择汇聚层拓扑结构 与接入层类似，汇聚层也可以选择环型与星型。现网中环型使用较多。
3. 计算汇聚层设备容量 ① 汇聚层选择星型拓扑时 汇聚设备上行链路工作带宽（Gbps）=单汇聚设备带基站数 * 基站预留带宽 / 1024 汇聚设备上行链路带宽（Gbps）=汇聚设备上行链路工作带宽 / 链路工作带宽占比
承载网数据规划与配置
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设备配置规划
硬件选型规划
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根据实际网络需求，规划每个机房具体布放的设备性能与类型。
本软件中要求根据容量计算的结果从两个方面考虑选型，一是设备本身的吞吐量，二是 接口带宽。
接入层与汇聚层设备 主要关注接口带宽是否能满足链路带宽的需要。比如，接入环链路带宽=5Gbps，接入 设备就应选用至少支持10GE接口的设备。
2. 接口互联地址； IP接口的规划要注意以下3点： • 唯一性； • 扩展性； • 连续性。 如果是PTN，还要规划接口VLAN，每条链路1个VLAN。
3. 业务地址，分配给核心网设备和BBU使用的地址。 业务地址规划要注意以下3点： • 地址数量满足需求； • 为未来的可能增加的终端做好预留； • 避免地址浪费。
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OTN波长规划
波长分配
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OTN设备在线缆连接之前，首先要规划好使用的波长资源，按照波长规划来设计合波 分波单板的连线。
1. 传送网一般是分步建设的，初期使用的波长资源较少，应优先分配长波长资源，即 频率较低的波长。建议在波长使用时从第一波开始使用，之后使用第二波，逐波往 后递推。
星型或链型拓扑
环型拓扑
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IP承载网容量计算
接入层容量计算
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4. 计算接入层设备容量 ① 接入层选择星型拓扑时 接入设备上行链路带宽（Gbps）=MIMO单站三扇区吞吐量 / 链路工作带宽占比 / 1024
② 接入层选择环型拓扑时 接入环链路工作带宽（Gbps）=（接入环上接入设备数-1* 基站预留带宽 + MIMO单站三 扇区吞吐量 / 1024
LTE承载网规划及配置
v1.0
1
课程内容
承载网拓扑规划与容量计算
IP承载网拓扑规划 IP承载网容量计算 OTN网络规划
承载网设备配置规划 承载网数据规划与配置
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IP承载网拓扑规划
网络拓扑设计原则
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在规划大规模网络拓扑结构时，一般采用分层结构，分为核心层、汇聚层、接入层。
IP地址使用原则
在LTE承载网中的PTN和路由器设备需要分配IP地址，用到的地址分3类：
1. 管理地址，使用loopback地址； loopback地址的规划请注意3点： • loopback地址使用32位掩码； • 每台设备规划一个loopback，与OSPF、LDP的router-id合用。 • 全网唯一。
② 汇聚层选择环型拓扑时 汇聚环链路工作带宽（Gbps）=单汇聚设备带基站数 * 汇聚环上汇聚设备数 * 基站预 留带宽 * 汇聚、接入层带宽收敛比 /1024
汇聚环链路带宽（Gbps）=汇聚环链路工作带宽 / 链路工作带宽占比
汇聚环数量=汇聚层设备数量 / 汇聚环上汇聚设备数
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IP承载网容量计算
CH2
IN
OU缆连接。这个 表格里 要用到 的线缆 为单根 光纤。
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课程内容
承载网拓扑规划与容量计算 承载网设备配置规划 承载网数据规划与配置
IP地址规划 路由规划 电交叉规划 PTN/路由器数据配置 OTN数据配置
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IP地址规划
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IP承载网拓扑规划
LTE承载网典型拓扑
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IP承载网容量计算
容量计算参数说明
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IP承载网容量计算涉及的参数如下：
• 单站平均吞吐量——从无线侧获取，为一个基站带宽需求的平均值。 • MIMO单站三扇区吞吐量——从无线侧获取，为一个基站带宽需求的峰值。 • 基站带宽预留比——基站平均吞吐量与实际预留给基站的带宽之间的比值。
5
IP承载网容量计算
接入层容量计算 1. 计算基站预留带宽 基站预留带宽（Mbps）=单站平均吞吐量 / 基站带宽预留比
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2. 计算接入层设备数量 接入层设备数量=基站数
3. 选择接入层拓扑结构 说明：接入层常用环型组网，但在实际环境也可能是星型、链型。此处提供两种选择。
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IP承载网容量计算
网络层次化设计的好处是：
1. 结构简单：通过网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除或扩 展更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在问题。
2. 升级灵活：网络容易升级到最新的技术，升级任意层的网络对其他层造成影响比较 小，无需改变整个网络环境。
3. 易于管理：层次结构降低了设备配置的复杂性，使网络更容易管理。
接入层容量计算
1. 计算基站预留带宽 基站预留带宽（Mbps）=单站平均吞吐量 / 基站带宽预留比 说明：后继单个基站带宽都采用预留带宽，主要是考虑未来的流量增长。
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2. 计算接入层设备数量 接入层设备数量=基站数
3. 选择接入层拓扑结构 说明：接入层常用环型组网，但在实际环境也可能是星型、链型。此处提供两种选择。
接入环链路带宽（Gbps）=接入环链路工作带宽 / 链路工作带宽占比 说明：链路中除了工作带宽还要预留保护带宽。
接入环数量=接入层设备数量 / 接入环上接入设备数
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IP承载网容量计算
汇聚层容量计算
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1. 计算汇聚层设备数量 汇聚层设备数量=基站数 / 单汇聚设备带基站数 说明：现网中一般对汇聚节点下挂的接入环有一个标准值，如果一个汇聚设备下带6个 接入环，每接入环6个基站，再根据总的基站数，可以估算出汇聚层需要多少设备。