【新财富恳请投11号华创通信】5G承载需求及布线方案-2017互联网基础设施论坛纪要系列

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原创：束海峰蒋颖 2018-05-28

时间：9月14日

主讲人：张雨昕-长飞光纤光缆股份有限公司产品经理

核心观点：

5G是一个万物互联的时代，承载网是5G发展的关键因素，不同的组网方式对光缆布线方案提出新的需求，高频密集组网，前传网眼睛带动无线侧光缆需求大幅增长。

市场推动光纤行业发展，CRU预测：未来五年全球市场光纤需求持续增长：

1）主要动力源自信息服务需求迅猛增长催生的5G、FTTH等网络持续规模建设；

2）基于“宽带中国”战略和5G建设，中国市场需求全球占比仍将超过50%。

超低损耗G.654光纤是400G长途传输系统的优先选择；

应用于数据中心的多模光纤从单波长向多波长应用发展。

主要内容：

众所周知，当前整个ICD产业，甚至整个经济界来讲，移动互联依然是最前沿的热点，是科技创新最重要的引擎。我相信现在每个人我们由于移动互联而改变了生活改变了自己的生活状态都成为一种常态，在整个移动产业中，5G又成为热点中的热点，物联网同时也为我们开启了万物互联的新时代。

我们都在知道移动通信的发展从1G到5G对速率和数据量的要求越来越高，从1G到4G从模拟通讯到数据语音视频，主要解决的是人与物的链接问题，到了5G主要解决的是物与物的链接。5G时代是万物互联的时代，有一些新业务的创新，它改变的不仅是网络，而是整个社会。

5G主要是在以下的指标上对4G有一个飞跃的提升。针对这些指标的不同，出现了三种典型的应用场景：海量机器类通信主要要求有很高的链接密度，然后做智慧家居、智慧城市和物联网这些业务；增强移动带宽主要在峰值速率和体验速率上有更高的要求来满足3D超高清视频的应用。超高可靠性和低延时通信主要要求迟延尽可能低，然后对自动驾驶和车联网的应用起到很好的效果。5G主要在无线方面和网络方面都有些新的技术，比如无线的Massive Mimo，超密集组网和核心侧的网络切片等。

对于承载网来讲，承载网的架构发生了怎样的变化呢？首先，4G情况下BBU和RU之间是CPRI接口是前传，BBU到核心侧是回传。在5G下，BBU会被划分成CU和DU两个逻辑单元，这样就会有前传、中传、回传三个传输介质。CU主要包括非实时的无线高层协议站功能，同时也支持部分核心网下层和边缘应用业务的部署；DU主要是处理物理层功能和实时性需求层2功能。

之前4G的时候BBU和RU是用CPRI接口，据我和无线专家的了解，目前实验网里，DU和AAAU间还是在用CPRI接口，前传带宽可能有100G甚至更高，那么考虑到节省DU和AAU间的传输资源，部分物理层功能可以上移至AAAU实现即Ecpri接口.在这样的5G架构下，会有多种不同的部署方式，部署形态也是多样化存在与不同的场景里。

第一种D-RAN形式与之前一样，DU与CU放在一起，直接和AAU链接。

第二种CU云化+DU分布式部署，一个DU链接一个AAU然后一起混入到CU云化的点。

第三种CU云化+DU集中式部署，就有DU池的概念，可以节省资源做到资源共享，同时链接多个AAU。

前传的承载网有很多不同的方案：

第一种是裸纤直驱CU和DU会用光缆直接与AAU链接，这种方式延时最低，部署最简单，但其挑战是需要大量的光纤资源。

第二种是利用无源波分，可以节省光纤资源、低延时，但其在无线侧的管理比较困难。

第三种OTN是大家比较推崇的，可以节省光纤资源，又有大带宽低时延完善的网络网互，但有源设备会增加很大的成本。

还有另外两种方式WDMPON和Ethernet SW，目前各个研究院的专家认为，裸纤直驱为主设备承载为辅来弥补光纤资源的不足。

然后中传和回传网的承载方案在3G和4G时代主要以环网为主，逐条转发逐层汇聚，那么在传输方面就会经过计较多的节点，时延比较难控制，5G时代主要是双向链接为主，光程直达扁平化服务网，然后用OTN等方式使得网络有更高的吞吐量更低的时延。

总的来说5G架构承载主要是为了满足大带宽和低延时要求从而带来了一些变化，第一个是核心网用户面下沉回传网呈现扁平化趋势，第二个是无线接入网会看到更多CRAP前传网对时延很敏感，即使采用新型的前传接口带宽仍然要求很大，前传网在5G方面就面对着很大的流量压力。

那么5G承载的需求，通过与专家交流得到了一些数据，但由于每家的方案不同所以要求也不大相同。4G目前应用的是10G的前传，5G的前传采用eCPRI接口的带宽是25G采用CPRI接口需要的带宽是100G甚至更高；中传在100-200G；回传在200-400G。

上面所讲主要是对承载的架构进行一个分析，对于我们公司来说，我们主要想知道5G对光纤光缆行业提出怎样的需求，因为通过架构的变化使得我们需要做一些新型的光纤或者光纤架构的变化。

CRU预测，未来5年全球光纤需求会逐年增长主要是由于：

1、迅猛催生5G业务

2、是FTTH持续的网络建设

总的来说，这几年中国市场需求在全球的占比超过50%，我们光纤光缆公司对于5G来讲，前传方面压力大我们会有拉远的固线方案直接用光缆拉远固线或光电混合缆固线方案来链接DU和AAU之间做前传。

拉远光缆在4G应用是用两芯单模光纤做拉远链接LC接口和10G的光模块进行传输，该光缆具有优异的抗拉性能外部所套材料具有耐腐蚀、阻燃环保等优点。如果用Ecpri接口的话也采用两芯单模光纤加LC接口和25G的光模块来进行传输，但目前在试点和一些研究院的方案采用CPRI接口这样的方案就具有100G的容量，100G的容量如果用100G的光模块，光模块的承重就会非常高。有另外一种方案，因为传输距离比较短不超过100米所以我们会使用OM3、OM4的多模光纤，然后，8根链接上MPO接头插在4×25visoul的光模块上进行前传。

光电混合缆固线方案在4G时就一直在做，主要是做直流远供方案，在一些偏僻的郊区，取电比较困难的时候使用光电混合缆；对于5G来讲，时分系统可能被光纤缆取代。在5G时代，要求会更高，会用光纤来替代网线，这种情况下，供电将是一个问题，所以我们有光电混合缆的方案来为室内的时分内小基站进行前传。

除此之外呢，5G将有密集的基站部署，更高的带宽需求必然带来回传网络的扩容升级，目前不论是前传、中传、回传在建设中光纤、路由远远不能满足要求，光缆在调整部署的过程中需要面临路由紧张或者无路由的问题，无疑是困扰运营商的主要问题，我们也有针对这种路由紧张而做出的小型化光缆固线方案和高密度光缆固线方案。

小型化光缆主要是应用G657光纤，其涂覆层减少使得光纤的直径更小，然后大幅度减小光缆的直径，对比与普通的G652光纤，机械性能相同，并且它有更严格的弯曲性能要求，所以小外径的光纤微单元可以充分发挥G657A2光纤的弯曲性能，我们可以看到，应用小型化光缆是可以提高单位截面积内光纤的芯数降低光缆的铺设成本节约管网空间资源。

从表中可以看到，使用GYTA同样结构的光缆，同样的芯数，用小型化的光纤，它的光缆直径将降低7%，光纤容量将提高50%。对于5G的部署，在高密度的环境下，它可以增加光纤密度，提高管道资源的利用率，来缓解路由紧张。

除此之外，另外一个应对路由紧张的光缆方案是，应用高密度的光缆，气吹微管微缆是突破了现有的管道的布放技术的局限性，大大提高了管孔的利用率，可以看到通过气吹微管的方式，可以在同一个管中放上大纤数的光纤，然后在FPDS建设中、局域网的建设中、扩容建设中有很好的应用。除了光缆之外呢，对于光纤来讲，一定朝着更低的衰减更大的有效面积更低的成本方向发展。

对于现在提出的骨干网400G系统的网络，我们公司也是有远备超强超低衰减的G654光纤可以有更低的衰减更大的有效面积，然后用来改善OSNR使得光纤在远距离传输过程中有更好的优势。

我们可以看到原有的G652光纤衰减是每公里0.188db而现在的G654光纤衰减是每公里0.15-0.16db.现在和各个运营商有一些实验网和辐射。

除此之外，在现今万物互联、大数据、云计算技术的广泛应用下，促使通信的革新。5G时代，每日的海量数据产生、处理交换、传输，所以对传统的数据中心提出了更高的要求更大的发展。

那我们公司针对数据中心也提出了新型的应用与数据中心领域的光纤，之前是用OM3和OM4，需要8根光纤才能实现100G的传输，那我们公司新型的OM5光纤只需要2根光纤就可以实现100G的传输，因为其有更大的带宽，4个波长的波可以同时传输，目前可以做出OM5光纤的厂家在市面上仅有5家。

华创通信·束海峰团队

束海峰 18618199116

张弋 13810007170

梁斯迪 13811599357

李孟龙 18610028123

蒋颖 15510689144

团队报告

统一通信&云通讯