IMT-2020(5G)推进组 5G承载需求白皮书 目录 引言 P1 P2 5G业务和架构特性分析 5G承载关键性能需求 5G承载组网及功能需求 总结与展望 P5 P15 P21 P22 主要贡献单位 IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立，组织架 构基于原IMT-Advanced推进组，成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力 量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。 IMT-2020(5G)推进组 5G承载需求白皮书 引言 第五代移动通信（5G）技术致力于应对 调度、协同管控以及高精度同步等功能，从而满 足5G差异化业务承载需求。 未来爆炸性的移动数据流量增长、海量设备连 接、不断涌现的各类新业务和应用场景，同时 与行业深度融合，满足垂直行业终端互联的多 样化需求，力主创建“万物互联”的新世界。 5G在带来革命性业务体验、新型商业应用模式 的同时，对基础承载网络提出了多样化全新需 求，现有承载技术指标、网络架构及功能等无 法完全满足5G新型业务及应用，5G承载演进 与革新势在必行。 整体来看，5G将全面推动承载技术迎来新 一轮发展契机。当前，5G技术路线逐渐清晰，国 际标准制定稳步推进，商业应用渐行渐近。“5G 商用，承载先行”，5G承载已成为业界关注的 焦点，目前正处于标准形成和产业化培育的关 键时期，ITU-T、IEEE、IETF、OIF、CPRI、 CCSA等国际国内主要标准化组织和团体也已密 集开展5G承载标准化研究工作。本白皮书基于 5G业务和架构新特性、5G承载需求特性等综合 分析，提出和明确了5G承载关键性能、承载组网 及功能等需求，为后续5G承载技术路线选择、相 关国际标准推动、关键承载设备研发及产业发展 等奠定基础。目前业界应在承载需求明确的基础 上，加强关键技术研发、应用方案完善及产业化 进程，形成完善的5G承载方案，全力支撑和迎接 5G商用时机的到来。 5G承载新需求与5G业务特性的提升、5G 网络架构的革新等密切相关：相比于4G网络， 5G采用更宽的无线频谱，更大规模的多入多出 （MIMO）新技术，将峰值带宽和用户体验带宽 提升数十倍；远程医疗、自动驾驶等新型业务对 承载提出毫秒级超低时延及高可靠性等需求；5G 的智能灵活、高效开放、网络架构变革，推动承 载网架构相应演进并具备网络切片、灵活组网和 1 IMT-2020(5G)推进组 5G承载需求白皮书 5G业务和架构特性分析 1. 5G三大业务场景差异明显 低时延和高可靠等处理能力。其挑战主要来自网 络能力，当前的网络架构和技术在时延保证方面 存在不足，需要网络切片、低时延网络等新技术 突破，承载面临芯片、硬件、软件、解决方案等 全面挑战。 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：增强型移动宽带 （eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）、超 可靠低时延通信（uRLLC）。目前eMBB相对明 确，且3GPP R15标准在2018年6月14日（北京时 间）已经冻结，mMTC和uRLLC对网络能力要 求较高，应用需求和商业模式仍存在不确定性， 主要特性将在3GPP R16版本进行标准化。5G无 线和承载网络在三大业务场景应用时所面临的挑 战各不相同。 2.无线接入网分割形成多种架构 相对于4G无线接入网（RAN）的基带处 理单元（BBU）、射频拉远单元（RRU）两 级结构，支持5G新空口的gNB可采用集中单 元（CU）、分布单元（DU）和有源天线单元 （AAU）三级结构。原BBU的非实时部分将分 割出来，重新定义为CU，负责处理非实时协议 和服务，主要包含分组数据汇聚协议（PDCP） 和无线资源控制（RRC）；BBU的部分物理层 处理功能和原RRU合并为AAU，主要包含底层 物理层（PHY-L）和射频（RF）；BBU的剩余 功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实 时服务，包含无线链路控制（RLC）、介质访问 控制（MAC）和高层物理层（PHY-H）等。 5G RAN的CU和DU存在多种部署方式。 当CU、DU合设时,5G RAN与4G RAN结构类 似，相应承载也是前传和回传两级结构，但5G基 站（gNB）的接口速率和类型发生了明显变化， 当CU、DU分设时，相应承载将演进为前传、中 （1）eMBB主要面向超高清视频、虚拟现实 （VR）/增强现实（AR）、高速移动上网等大 流量移动宽带应用，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，接入速率增长数十倍，对承载网 提出超大带宽需求。 （2）mMTC主要面