IMT2020-5G网络架构白皮书
IMT-2020(5G)PG-WHITE PAPER ON 5G VISION AND REQUIREMENTS_V1.0
Contents
Overall Vision for 5G
P1
Drivers & Market Trends
P3
Services, Scenarios & Performance Challenges P7
3
IMT-2020 (5G) Promotion Group 5G Vision and Requirements as mobile health, Internet of Vehicles (IoV), smart home, industrial control, and environmental monitoring will drive the explosive growth of IoT applications, facilitating hundreds of billions of devices to connect to a network creating a true “Internet of Everything”. This will give rise to emerging industries of unprecedented scale and instill infinite vitality to mobile communications. Meanwhile, the massive amount of interconnected devices and the diversified IoT services will also pose new challenges to mobile commMT-2020 (5G) Promotion Group 5G Vision and Requirements
中国5G发展和经济社会影响白皮书(2020年)
前言中国经济已进入中速增长平台。
在国际环境发生重大变化的背景下，要在“十四五”期间持续保持经济平稳增长，必须充分释放前沿数字技术创新对经济社会高质量发展的基础和带动作用。
在众多前沿数字技术中，5G以划时代的技术能力、广泛的应用前景以及对其他技术的带动作用，有望成为启动新一轮技术革命的关键支点。
与世界其他主要国家一样，中国深刻认识5G发展的重要意义，在技术产业创新上走在了世界前列。
2019年6月，中国颁发5G牌照，成为全球第一批进行5G商用的国家。
尽管2020年遭受新冠疫情冲击，中国5G产业发展仍逆势上扬。
在一年多的商用时间里，网络建设快速推进，手机终端加速渗透，融合应用开始落地，技术产业持续创新，多方面实现“从0到1”的突破，初步展现了其庞大的潜在市场空间和助力经济社会创新发展的巨大潜能。
5G将正式开启产业互联网变革的新篇章。
我们深切感受到，5G正在切实推动ICT产业从消费互联网向产业互联网转型。
在疫情加速数字化进程的大背景下，一方面5G的高知名度提高了产业用户对新一代信息技术的接受程度，吸引产业用户探索与之有关的行业级应用场景，另一方面，电信运营商、设备供应商、云服务供应商等正集结力量，以5G为驱动，推动基础设施的重构和变革，探索新的产业互联网产品和服务模式，在此基础上构造全新的产业生态体系。
与4G 产业生态限于移动通信领域不同，5G产业生态需要促进移动通信产业与传统产业的深度融合。
5G商用的进程不仅仅是应用的创新进程，还是元器件、终端、网络、平台甚至制度的联动创新进程，其创新的复杂度和难度要远高于4G，开启的创新空间广度和深度也将远远超过4G。
2020年，将是一个全新时代的开始。
未来2-3年5G产业发展将进入关键期。
这一时期，既是5G应用生态的培育期，也是各厂商积蓄实力、加速转型成长的重要窗口期。
产业转型之风已起，需产业界同仁齐心努力。
一、5G逆势增长，商用一年成绩可观2020年中国5G正式进入规模商用时期。
《5G网络架构设计》白皮书
对于移动网络运营商而言，5G网络有助于进一 步开源节流。开源方面，5G网络突破当前封闭固化 的网络服务框架，全面开放基础设施、组网转发和 控制逻辑等网络能力，构建综合化信息服务使能平 台，为运营商引入新的服务增长点。节流方面，按 需提供的网络功能和基础设施资源有助于更好的节 能增效，降低单位流量的建设与运营成本。
第二，为了支持移动互联网和物联网场 景设备高效接入的要求，5G系统需同时满足 Tbps/ k m2的流量密度和百万/ k m2连接密度要 求，而现有网络流量中心汇聚和单一控制机制
在高吞吐量和大连接场景下容易导致流量过载 和 信令拥塞。
第三，为了支持自动驾驶和工业控制等高 度实时性要求的业务，5G系统需要在高可靠性 前提下，满足端到端毫秒级的极低时延要求。现 网中，端到端时延和业务中断时间都在百毫秒量 级，与5G时延要求存在两个数量级的差距，也难 以满足特定业务的可靠性和安全性要求。
面对5G极致的体验、效率和性能要求，以及 “万物互联”的愿景，网络面临全新的挑战与机 遇。5G网络将遵循网络业务融合和按需服务提供 的核心理念，引入更丰富的无线接入网拓扑，提 供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能 力；重构网络控制和转发机制，改变单一管道和 固化的服务模式；利用友好开放的信息基础设施
1. 5G系统设计：逻辑视图与功能视图
如图3所示, 5 G网络逻辑视图由3个功能平面 构成：接入平面，控制平面和转发平面。
《5G无人机应用白皮书》
目录P1P2P12P17P24P26P36P39P45P47引言无人机应用场景和通信需求4G网络能力5G网络能力网联无人机终端通信能力5G应用案例无人机安全飞行标准进展趋势，总结和展望贡献单位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。
引言无人驾驶航空器（Unmanned Aerial Vehicle,以下简称UAV）简称为无人机，其全球市场在过去十年中大幅增长，现在已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。
无人机能够支持诸多领域的解决方案，可以广泛应用于建筑、石油、天然气、能源、公用事业和农业等领域。
当前，无人机技术正在朝军民融合的方向高速发展，无人机产业已经是国际航空航天最具活力的新兴市场，成了各国经济增长的亮点。
无线通信在过去20 年经历了突飞猛进的发展，从以话音为主的2G 时代，发展到以数据为主的3G 和4G 时代，目前正在步入万物互联的5G 时代。
移动网络在继续丰富人们的沟通和生活的同时，也向全行业数字化转型提供能力，提高各行业的运作效率和服务质量。
5G 以全新的网络架构，提供10Gbps 以上的带宽、毫秒级时延、超高密度连接，实现网络性能新的跃升。
ITU 定义了5G 三大场景：增强移动带宽（Enhanced Mobile Broadband,以下简称eMBB）、超高可靠低时延通信（Ultra-Reliable Low-latency C o m m u n i c a t i o n s，以下简称u R L L C）、大规模机器类通信（M a s s i v e M a c h i n e-Ty p e Communications，以下简称mMTC）。
5G愿景与需求白皮书
5G总体愿景
1
IMT-2020 (5G)推进组 5G愿景与需求 户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的 连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场 景的一致服务，业务及用户感知的智能优化，同时将为网络带来 超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最终实现“信息随 心至，万物触手及”的总体愿景。
可持续发展及效率需求
可持续发展
目前的移动通信网络在应对移动互联网和物联网爆发式发展 时，可能会面临以下问题：能耗、每比特综合成本、部署和维护 的复杂度难以高效应对未来千倍业务流量增长和海量设备连接； 多制式网络共存造成了复杂度的增长和用户体验下降；现网在精 确监控网络资源和有效感知业务特性方面的能力不足，无法智能 地满足未来用户和业务需求多样化的趋势；此外，无线频谱从低 频到高频跨度很大，且分布碎片化，干扰复杂。应对这些问题， 需要从如下两方面提升5G系统能力，以实现可持续发展。
IMT-2020 (5G)推进组 5G愿景与需求
5G总体愿景
移动通信已经深刻地改变了人们的生活，但人们对更高性能 移动通信的追求从未停止。为了应对未来爆炸性的移动数据流量 增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景，第 五代移动通信（5G）系统将应运而生。
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。5G将使信息突破时空限制，提供极佳的交互体 验，为用户带来身临其境的信息盛宴；5G将拉近万物的距离，通 过无缝融合的方式，便捷地实现人与万物的智能互联。5G将为用
5G网络架构和关键技术
5G网络架构和关键技术曹诚【摘要】2014年，IMT-2020(5G)推进组发布了第一份白皮书，第五代移动通信系统被提上日程，有望在2020年完成整个网络与系统的部署。
未来的数据流量，网络连接设备总量将会发生爆炸式增长，业务需求将会发生颠覆性变化，物联网与移动互联网将会相互融合，为人们提供多元化服务，如车联网，智能家居，智慧医疗，工业监测系统，超高清3D时频等。
文章介绍实现以上高速率，靠可靠性，低时延，智能化，功能多元化的5G网络实现的网络架构以及关键技术，如大规模MIMO，软件定义网，自组网技术等。
%2014 IMT-2020 (5G) propulsion group released the ifrst white paper, the iffth generation mobile communication system is put on the agenda, is expected to complete the deployment of the entire network and the system in 2020. The data lfow in the future, network connected devices will total explosion growth, business demand will happen to subvert the changes, networking and mobile Internet will fuse with each other, for people to provide diversified services, such as car networking, intelligent home, medical wisdom, industrial monitoring and measurement system, Ultra HD 3D frequency. The achieve the above high rate, by reliability, low latency, intelligent, diversiifed functions of 5g network to achieve the network architecture and key technology, such as large-scale MIMO, software deifned network, ad hoc network technology.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】2页(P16-17)【关键词】5G;超密集异构网络;D2D;MIMO;SDN;网络架构;扁平化【作者】曹诚【作者单位】北京邮电大学电子工程学院，北京 100876【正文语种】中文5G网络的构建需要达到超高速率，大吞吐量，超高可靠性，超低延时等指标，来为用户提供最佳的体验。
IMT-2020(5G)推进组C-V2X白皮书
C-V2X概述国际C-V2X发展现状我国C-V2X发展基础与现状我国C-V2X产业发展倡议贡献单位P2 P9 P15 P28 P30目录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。
13GPP第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project )5GAA5G 汽车协会(5G Automotive Association )CA证书授权(Certificate Authority )C-ITS合作智能交通系统(Cooperative-Intelligent Transportation System )GNSS全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System )缩略语ITS 智能交通系统(Intelligent Transport System )LTE 长期演进(Long Term Evolution )MEC 多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing )OBU 车载单元(On Board Unit )RSU 路侧单元(Road Side Unit )2IMT-2020(5G)推进组C -V 2X 白皮书1. C-V2X 内涵车用无线通信技术（V e h i c l e t oEverything, V2X）是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，其中V代表车辆，X代表任何与车交互信息的对象，当前X主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。
V2X C-V2X 概述交互的信息模式包括：车与车之间（Vehicle to Vehicle,V2V）、车与路之间（Vehicle to Infrastructure,V2I）、车与人之间（Vehicle to Pedestrian, V2P）、车与网络之间（Vehicle toNetwork, V2N）的交互，如图1.1所示。
5G承载网络架构和技术方案白皮书
目录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。
引言5G承载网络总体架构5G承载转发面架构与技术方案5G承载协同管控架构和关键技术5G同步网架构和关键技术我国5G承载产业发展趋势分析总结和展望主要贡献单位P1P2P4P21P25P29P34P35I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书2I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书引言随着3GPP 5G非独立（NSA）和独立（SA）组网标准的正式冻结，我国运营商同步启动规划和设计5G试点和预商用方案，5G迈向商用的步伐逐步加快。
相对4G网络，5G在业务特性、接入网、核心网等多个方面将发生显著变化，其中在业务特性方面，增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低时延通信（uRLLC）、大规模机器类通信（mMTC）等典型业务场景将分阶段逐步引入；在无线接入网方面，将重塑网元功能、互联接口及组网结构；在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构，核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署，数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案，随着物联网（IOT）等垂直行业的业务发展，5G控制平面也将呈现大区部署趋势。
5G新型特性变化为承载技术的新一轮快速发展提供了契机。
根据IMT-2020(5G)推进组5G承载工作组2018年6月发布的《5G承载需求分析》白皮书， 5G对承载网络主要带来三大性能需求和六类组网功能需求，也即在关键性能方面，“更大带宽、超低时延和高精度同步”等性能指标需求非常突出，在组网及功能方面，呈现出“多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、智能化协同管控、4G/5G混合承载以及低成本高速组网”等六大组网需求，如何满足和实现这些承载需求至关重要。
中国5G通信行业专网技术白皮书
中国5G通信行业专网技术白皮书中国移动5G行业专网技术白皮书目录1.5G行业专网能力需求 (5)1.1组网需求 (5)1.1.1业务加速 (5)1.1.2业务隔离 (5)1.1.3本地业务保障 (5)1.1.4业务数据不出场 (5)1.1.5边缘计算 (5)1.1.6无线上行带宽增强 (6)1.1.7无线专用 (6)1.1.8接入控制 (6)1.1.9能力开放 (6)1.2运营及运维类需求 (6)1.2.1业务运营 (6)1.2.2网络运维 (7)1.2.3安全 (7)1.2.4计费 (7)1.3业务能力与网络技术能力的映射 (7)2.技术架构及技术要求 (9)2.1技术网络架构 (9)2.2技术要求 (10)2.2.1端到端QoS优先调度 (10)2.2.2专用DNN (11)2.2.3网络切片 (12)2.2.4边缘计算 (14)2.2.5无线专网定制 (15)2.2.6无线专网增强 (16)2.2.7核心网定制 (16)2.2.8能力开放 (16)2.2.9开通 (20)2.2.10计费 (21)2.2.11安全 (21)3.产业及商用发展建议 (23)4.结束语 (24)缩略语列表 (25)1.5G行业专网能力需求1.1组网需求行业客户基于不同的应用场景，业务需求众多且差异巨大，各类行业应用的差异化组网需求主要包括：业务质量保障、业务隔离、超低时延需求、数据不出场、边缘计算、超级上行、接入控制和能力开放。
1.1.1业务加速行业用户要求增强的数据业务质量保障，根据业务质量要求在带宽和时延方面提供差异性的服务质量保障，保证高优先级用户获得更好的业务加速体验。
1.1.2业务隔离行业客户要求专用网络资源与公众网隔离，通过专用的业务数据通道实现业务流量的定向汇聚传输和隔离，保证数据专用和安全。
1.1.3本地业务保障行业客户要求对时延敏感的业务（20-40ms）在靠近用户的位置进行卸载，就近处理。
1.1.4业务数据不出场行业客户要求超低时延保障（≤20ms），企业内部相关业务数据要在园区内分流卸载，不出园区，满足数据安全和本地数据快速处理的需求。
下一代5G承载光模块白皮书
下一代5G承载光模块白皮书目录目录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)推进组下一代 5G承载光模块白皮书引言需求研究下一代5G前传光模块技术方案研究下一代5G中回传光模块技术方案研究5G承载光模块产业链研究总结主要贡献单位P1P2P3P15P30P32P331IMT-2020(5G)推进组下一代 5G承载光模块白皮书引言自2019年6月工业和信息化部正式发放牌照以来，我国第五代移动通信（5G）技术商用部署已有三年，并进入规模化应用关键期。
承载光模块对于移动通信网络的传输性能保障具有重要影响，随着5G建设的持续推进和应用场景的日益丰富，为满足更大带宽、更高性能、更低成本和更小尺寸等承载需求，业界不断探索新型5G前传和中回传光模块技术研究，为Beyond 5G乃至6G部署进行充分准备。
早期，IMT-2020(5G)推进组5G承载工作组发布了《5G承载光模块白皮书》、《5G承载与数据中心光模块白皮书》，对5G承载、数据中心及全光接入等相关应用领域的光模块技术进行了详细研究，其中部分方案已逐步成熟并走向规模应用。
本白皮书将在前期白皮书研究工作基础上，结合下一代5G承载光模块的核心需求，研究新型技术方案，并对5G承载光模块及核心光电子芯片器件产品化能力进行评估，提出后续发展建议，推动下一代5G承载光模块产业链协同有序发展。
2IMT-2020(5G)推进组下一代 5G承载光模块白皮书需求研究图 1 5G前传承载需求演进根据工业和信息化部公布的数据，2022年，我国累计建成开通5G基站超过230万个；2023年，将出台推动新型信息基础设施建设协调发展的政策措施，加快5G和千兆光网建设，启动“宽带边疆”建设，全面推进6G技术研发。
5G应用创新发展白皮书
目录IMT-2020 (5G)推进组5G应用创新发展白皮书1 5G融合应用发展态势2 第二届"绽放杯"5G应用征集大赛项目洞察3 十大重点应用领域分析4 5G融合应用的挑战与发展建议5 主要贡献单位P1 P5 P15 P46P4815G融合应用发展态势1.1 全球多个国家加速推进5G应用全球5G应用整体处于初期阶段。
根据中国信息通信研究院监测，截至9月30日，全球135家运营商共进行或即将进行的应用试验达到391项。
AR/VR、超高清视频传输（4K或8K）、固定无线接入是试验最多的三类应用。
在行业应用中，车联网、物联网、工业互联网受到广泛关注。
整体来看，全球5G 应用整体处于初期阶段，主要应用场景是增强型移动宽带业务，行业融合应用仍在验证和示范中。
美国家庭宽带成为最受关注的5G应用之一。
美国四大移动运营商全部商用5G，在若干个重点城市推出服务，覆盖城市重合度高，相继推出5G固定无线接入的服务；在工业互联网方面，AT&T正在探索基于4K视频的安全监测、AR/VR员工培训及定位服务；与此同时，美国也在尝试5G与VR/AR用于医疗领域，帮助临终患者减少慢性疼痛和焦虑等。
FCC通过采取一些举措促进5G技术向精准农业、远程医疗、智能交通等方面的创新步伐，如设立204亿美元的“乡村数字机遇基金”等。
韩国出台5G战略，引领5G用户发展。
韩国“5G+”战略选定五项核心服务和十大 “5G+”战略产业，其中五项核心服务是：沉浸式内容、智慧工厂、无人驾驶汽车、智慧城市、数字健康。
在商用进展方面，韩国运营商针对VR、AR、游戏推出基于5G的内容和平台活动。
截至2019Q3，韩国5G用户数超过300万，占据全球5G商用大部分市场份额。
韩国用户发展速度快主要得益于运营商加速建网，手机高额补贴，内容应用丰富，提速不提价。
欧盟5G应用涵盖工业互联网及其他多种应用场景。
欧盟于2018年4月成立工业互联与自动化5G联盟（5G-ACIA），旨在推动5G在工业生产领域的落地。
IMT-2020(5G)推进组-5G愿景与需求白皮书_V1.0
IMT-2020 (5G)推进组 5G愿景与需求
指标主要包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量 密度、移动性和用户峰值速率。
名称 用户体验速率（bps） 连接数密度（/Km2） 端到端时延（ms） 移动性（Km/h） 流量密度（bps/Km2） 用户峰值速率（bps）
5G性能指标 定义
真实网络环境下用户可获得的最低传输速率 单位面积上支持的在线设备总和 数据包从源节点开始传输到被目的节点正确接收的时间 满足一定性能要求时，收发双方间的最大相对移动速度 单位面积区域内的总流量 单用户可获得的最高传输速率
物联网主要面向物与物、人与物的通信，不仅涉及普通个 人用户，也涵盖了大量不同类型的行业用户。物联网业务类型 非常丰富多样，业务特征也差异巨大。对于智能家居、智能电 网、环境监测、智能农业和智能抄表等业务，需要网络支持海 量设备连接和大量小数据包频发；视频监控和移动医疗等业务 对传输速率提出了很高的要求；车联网和工业控制等业务则要 求毫秒级的时延和接近100%的可靠性。另外，大量物联网设
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IMT-2020 (5G)推进组 5G愿景与需求
备会部署在山区、森林、水域等偏远地区以及室内角落、地下 室、隧道等信号难以到达的区域，因此要求移动通信网络的覆 盖能力进一步增强。为了渗透到更多的物联网业务中，5G应具 备更强的灵活性和可扩展性，以适应海量的设备连接和多样化 的用户需求。
无论是对于移动互联网还是物联网，用户在不断追求高质量 业务体验的同时也在期望成本的下降。同时，5G需要提供更高和 更多层次的安全机制，不仅能够满足互联网金融、安防监控、安 全驾驶、移动医疗等的极高安全要求，也能够为大量低成本物联 网业务提供安全解决方案。此外，5G应能够支持更低功耗，以 实现更加绿色环保的移动通信网络，并大幅提升终端电池续航时 间，尤其对于一些物联网设备。
5G文档
5G 安全一、 5G 的诞生从1978年贝尔实验室研发出第一代移动通信系统1G,基于FDMA 的第一代移动通信系统仅支持模拟话音业务.1992年第二代GSM 数字通信系统,基于TDMA,开始支持数字语音和短信业务.2000年左右,第三代宽带通信系统将业务扩展到图像传输,视频流传输以及互联网浏览等移动互联网业务.2009年,全世界第一张LTE 网络商用化,为终端用户真正带来了每秒百兆比特的数据业务传输速率,极大的满足移动通信宽带业务.仅支持话音业务1G 1978图像传输，视频流传输，互联网浏览等3G 2000万物互联5G 2020支持数字话音和短信业务2G 1992百兆比特的数据业务传输速率4G 2009图 1 移动通信发展目前，全球范围内LTE 网络的商用部署正在进行。
在IMT-2020（5G ）推进组白皮书中显示，面向2020年及未来，移动数据流量将出现爆炸式增长。
如图1.1所示，在2010年到2030年全球移动流量将增长超4万倍，发达地区增长更快。
且如图1.2所示,2010-2030年移动终端数目将超越百亿级的设备连接。
很明显，目前的4G 网络已经不能满足未来我们对移动网络的要求。
为了应对未来移动数据流量的爆炸性的增长，第五代移动通信（5G ）系统应运而起。
全球中国北京100倍10倍1倍10000倍1000倍100000倍2010-2020年2010-2030年图 2 2010-2030年全球和中国移动数量增长趋势2010年2020年2030年中国全球60亿部0亿部120亿部180亿部图 3 2010-2030年全球和中国移动终端增长趋势二、 5G 关键性能指标和应用场景• 5G 的关键性能指标主要包括支持0.1~1Gbps 的用户体验速率，数十Gbps 的峰值速率，数十Tbps/km2的流量密度，1百万/平方公里的连接数密度，毫秒级的端到端时延，99.999%的可靠性，效率需求，频谱效率，能效，和成本效率等，实现5G 的可持续发展。
5G无线技术架构白皮书
引言场景与技术需求5G无线技术路线5G空口技术框架5G无线关键技术总结主要贡献单位P1 P2 P3 P5 P11 P34 P35IMT-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。
1在过去的三十年里，移动通信经历了从语音业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展，不仅深刻地改变了人们的生活方式，也极大地促进了社会和经济的飞速发展。
移动互联网和物联网作为未来移动通信发展的两大主要驱动力，为第五代移动通信（5G）提供了广阔的应用前景。
面向2020年及未来，数据流量的千倍增长，千亿设备连接和多样化的业务需求都将对5G系统设计提出严峻挑战。
与4G相比，5G将支持更加多样化的场景，融合多种无线接入方式，并充分利用低频和高频等频谱资源。
同时，5G还将满足网络灵活部署和高效运营维护的需求，大幅提升频谱效率、能源效率和成本效率，实现移动通信网络的可持续发展。
传统的移动通信升级换代都是以多址接入技术为主线，5G的无线技术创新来源将更加丰富。
除了稀疏码分多址（SCMA）、图样分割多址（PDMA）、多用户共享接入（MUSA）等新型引言多址技术之外，大规模天线、超密集组网和全频谱接入都被认为是5G的关键使能技术。
此外，新型多载波、灵活双工、新型调制编码、终端直通（D2D）、全双工（又称同时同频全双工）等也是潜在的5G无线关键技术。
5G系统将会构建在以新型多址、大规模天线、超密集组网、全频谱接入为核心的技术体系之上，全面满足面向2020年及未来的5G技术需求。
当前，5G愿景与需求已基本明确，概念与技术路线逐步清晰，国际标准制定工作即将启动。
为此，迫切需要尽快细化5G技术路线，整合各种无线关键技术，形成5G无线技术框架并推动达成产业共识，以指导5G国际标准及后续产业发展。
5G承载光模块白皮书完整版终稿
目录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。
引言5G承载光模块应用场景及发展现状前传关键光模块技术方案中回传关键光模块技术方案5G承载光模块产业发展分析总结与展望主要贡献单位P1P2P7P12P15P21P22引言第五代移动通信（5G）技术即将迈入商用化进程，其新型业务特性和更高指标要求对承载网络架构及各层技术方案均提出了新的挑战。
光模块是5G网络物理层的基础构成单元，广泛应用于无线及传输设备，其成本在系统设备中的占比不断增高，部分设备中甚至超过50~70%，是5G低成本、广覆盖的关键要素。
根据IMT-2020（5G）推进组5G承载工作组2018年9月发布的《5G承载网络架构和技术方案白皮书》，5G前传、中回传对光模块提出了差异化要求，更高速率、更长距离、更宽温度范围和更低成本的新型光模块需求迫切。
业界针对适用于5G承载不同应用场景的光模块技术方案已展开广泛研究，目前出现多种解决方案，种类纷繁复杂，需要业界推动进一步收敛聚焦。
本白皮书基于5G承载网络对光模块的应用需求，结合光模块技术发展现状，聚焦研究不同应用场景下的关键5G承载光模块技术方案，分析现有光模块及核心光电子芯片产业化能力并开展测试评估，提出我国5G承载光模块技术与产业发展建议。
后续业界应进一步合力优化和收敛关键技术方案，加速推动5G承载光模块逐步成熟并规模应用，有力支撑5G商用部署与应用。
12IMT-2020(5G)推进组5G 承载光模块白皮书5G 承载光模块应用场景及发展现状1 光模块功能及分类概述光模块通常由光发射组件（含激光器）、光接收组件（含光探测器）、驱动电路和光、电接口等组成，结构示意如图1所示。
无线云网融合智慧服务白皮书--中国移动
无线云网融合智慧服务白皮书（2020年）前言5G作为当前信息通信业发展的焦点，正在逐步部署和商用。
5G网络将涵盖To C到To B，满足多样化的业务和场景需求，提供用户体验个性化服务，其所带来的复杂度和挑战前所未有[1]。
应对这些挑战，需要新理念、新技术的支撑。
随着近些年业界对AI、大数据等技术的探索，智能化已经成为5G及未来无线网络服务能力的重要组成要素。
此外，为满足不同的5G业务应用场景，尤其是To B场景下差异化的业务需求，需要无线网络具备从网络层到业务层的多维环境感知能力，实现网络和业务跨层协同的定制化业务保障与优化。
本白皮书围绕着实现面向行业多样化需求的无线定制确定性网络的目标，首先从需求场景、标准演进、产业研发三个方面全面分析了基于云网融合的无线智慧服务发展趋势。
基于此，白皮书提出了以无线智能控制平台和无线智能管理平台相结合的无线云网融合智慧服务总体架构、核心功能及关键技术，并相应地给出多个典型用例说明。
此外，白皮书还提出无线云网融合智慧服务的产业和标准推进思路。
最后结合全文内容和无线云网融合智慧服务的发展前景给出对未来的展望。
旨在与产业界同仁共同探讨，凝聚共识，深入合作，共同推动无线云网融合智慧服务的关键技术研究和落地，增强网络优势，共同构建5G网络开放智能新生态。
目录前言 (3)1.基于云网融合的无线智慧服务发展趋势 (6)1.1需求场景趋势 (7)1.1.1业务SLA体验保障 (7)1.1.2无线能力定制与开放 (7)1.1.3无线资源精细管控 (8)1.2标准演进趋势 (8)1.3产业研发趋势 (9)2.无线智慧服务架构 (10)2.1总体架构 (10)2.2核心功能 (12)2.3关键技术 (13)2.3.1定制化数据采集与控制 (13)2.3.2基础数据分析服务能力 (14)2.3.3无线能力微服务化 (18)3.典型用例 (19)3.1基于业务感知的无线SLA保障 (19)3.1.1基于业务体验预测的视频业务保障 (19)3.1.2工业互联网上行业务保障 (21)3.1.3工业互联网下行业务保障 (24)3.1.4工业互联网业务可靠性保障 (27)3.1.5适配上下行业务模型的帧结构优化 (28)3.2基于无线状态预测的业务体验优化 (29)3.2.1基于空口感知的TCP优化 (29)3.2.2基于链路质量预测的视频缓存优化 (30)3.2.3基于链路质量预测的视频码率优化 (31)3.3基于无线状态预测的无线网络优化 (32)3.3.1基于虚拟栅格的负载均衡 (32)4.产业推进思路 (35)4.1研发、测试和应用推进思路 (35)4.2标准推进思路 (35)5.总结与展望 (35)缩略语列表 (37)参考文献 (38)1.基于云网融合的无线智慧服务发展趋势无线云网络已经成为业界重要的发展趋势之一。
IMT-2020 5G推进组 组织架构
组织架构
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——组织架构
∙专家组: 负责制定推进组的整体战略和研究计划
∙需求工作组: 研究面向2020年及未来的5G愿景与需求
∙频谱工作组: 研究5G频谱相关问题
∙无线技术工作组: 研究5G潜在关键技术和系统框架
∙网络技术工作组: 研究5G网络架构及关键技术
∙各标准工作组: 推动ITU、3GPP和 IEEE等国际标准化组织的相关工作∙知识产权工作组: 研究5G相关知识产权问题
∙国际合作工作组：组织开展5G相关对外交流与合作。
低时延光网络技术白皮书
低时延光网络技术白皮书中国电信集团公司2016年6月目录1概述 (1)2低时延的业务需求 (1)2.1金融/交易类业务对低时延的极致需求 (1)2.24K/8K高清视频/虚拟现实等业务的高吞吐量需求 (3)2.3实时性云业务的低时延需求 (4)2.45G移动通信的低时延承载需求 (5)3光网络的时延优势及构成分析 (6)3.1光网络的时延优势 (6)3.2光网络时延构成分析 (8)3.3光网络设备时延的构成分析 (10)3.4光网络时延性能的显性化监测 (12)4光网络时延的优化举措 (13)4.1光网络时延优化的基本举措 (13)4.2光网络时延优化的高级举措 (14)4.3总结 (15)图表目录图 1 纽约至芝加哥微波中继电路时延性能示意图 (2)图 2 ITU-R M. 2083定义的IMT-2020(5G)关键能力指标 (5)图 3 OSI七层模型时延比较示意图 (7)表 1 网络电路时延分析 (7)表 2 非相干光网络电路时延分布量化分析表 (8)表 3 相干光网络电路时延分布量化分析表 (9)表 4 SDH承载的FE业务时延测试结果表 (11)表 5 FEC不同工作模式时延结果 (12)图 4 OTN时延测试（DM）技术原理示意图 (13)1近几年来，网络时延（Delay/Latency）性能越来越得到人们的重视，逐渐成为通信业界的新热点。
低时延网络也成为运营商所关注的发展方向。
光传送网作为最基础的承载网络，在各类通信技术中拥有最低和最稳定的时延性能。
但是随着“互联网+”的深入发展，电信网络开始与各行各业深度融合，某些新兴行业和新兴业务对网络时延提出了近乎苛刻的需求，某些需求甚至到了现有光传送网络技术和组网结构无法满足的程度。
因此，非常有必要对低时延业务需求进行深入分析，从而进一步研究光传送网络的低时延优化技术，以更好的满足这些低时延业务的需求。
本白皮书将首先分析低时延业务需求和降低网络时延的现实意义，然后量化分析光传送网络中的时延分布，最后提出光传送网时延性能优化策略。
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引言5G网络：挑战与机遇5G网络架构设计5G网络代表性服务能力5G网络标准化建议总结和展望主要贡献单位P1 P2 P4 P8 P15 P17 P18目录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。
1随着5G研究的全面展开并逐步深入，业界就5G场景形成基本共识：面向增强的移动互联网应用场景，5G提供更高体验速率和更大带宽的接入能力，支持解析度更高、体验更鲜活的多媒体内容；面向物联网设备互联场景，5G提供更高连接密度时优化的信令控制能力，支持大规模、低成本、低能耗IoT设备的高效接入和管理；面向车联网、应急通信、工业互联网等垂直行业应用场景，5G提供低时延和高可靠的信息交互能力，支持互联实体间高度实时、高度精密和高度安全的业务协作。
面对5G极致的体验、效率和性能要求，以及“万物互联”的愿景，网络面临全新的挑战与机遇。
5G网络将遵循网络业务融合和按需服务提供的核心理念，引入更丰富的无线接入网拓扑，提供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能力；重构网络控制和转发机制，改变单一管道和固化的服务模式；利用友好开放的信息基础设施引言环境，为不同用户和垂直行业提供高度可定制化的网络服务，构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合信息化服务使能平台。
5G国际标准化工作现已全面展开，需要尽快细化5G网络架构设计方案并聚焦关键技术方向，以指导后续产业发展。
本白皮书从逻辑功能和平台部署的角度，以四维功能视图的方式呈现了新型5G网络架构设计，并提炼了网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和能力开放等5G网络代表性服务能力。
白皮书最后提出了5G网络架构和技术标准化工作的推进建议。
IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书21. 极致性能指标带来全面挑战首先，为了满足移动互联网用户极致的视频及增强现实等业务体验需要，5G系统提出了随时随地提供100Mbps—1Gbps的体验速率的指标要求，甚至在500km/h的高速运动过程中，也要求具备基本服务能力和必要的业务连续性。
第二，为了支持移动互联网和物联网场景设备高效接入的要求，5G系统需同时满足Tbps/km 2的流量密度和百万/km 2连接密度要求，而现有网络流量中心汇聚和单一控制机制5G 网络: 挑战与机遇在高吞吐量和大连接场景下容易导致流量过载和信令拥塞。
第三，为了支持自动驾驶和工业控制等高度实时性要求的业务，5G系统需要在高可靠性前提下，满足端到端毫秒级的极低时延要求。
现网中，端到端时延和业务中断时间都在百毫秒量级，与5G时延要求存在两个数量级的差距，也难以满足特定业务的可靠性和安全性要求。
图1 5G全面的网络挑战体验速率移动性时延可靠性连接密度流量密度极致体验极致性能极致效率全面网络挑战重要性：高重要性：中重要性：低IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书3图2 综合化信息服务使能平台2. 网络与业务融合触发全新机遇丰富的5G应用场景对网络功能要求各异：从突发事件到周期事件的资源分配；从自动驾驶到低移动性终端的移动性管理；从工业控制到抄表业务的时延要求等。
面对如此多样化的业务场景，5G提出的网络与业务深度融合，按需提供服务的新理念能为信息产业的各个环节带来全新的发展机遇。
基于5G网络“最后一公里”的位置优势，互联网应用服务提供商能够提供更具差异性的用户体验。
例如，基于网络开放的位置区域、移动轨迹和无线环境等上下文信息，APP能够筛选出更恰当的服务参数，提升客户黏性；同时，利用网络边缘的内容缓存和计算能力，服务提供商可以为指定用户提供更优质的时延和带宽服务质量保障，在竞争中占得先机。
基于5G网络“端到端全覆盖”的基础设施优势，以垂直行业为代表的物联网业务需求方可以获得更强大且更灵活的业务部署环境。
依托强大的网管系统，垂直行业能够获得对网内终端和设备更丰富的监控和管理手段，全面掌控业务运行状况；利用功能高度可定制化和资源动态可调度的5G基础设施能力，第三方业务需求方可以快捷的构建数据安全隔离和资源弹性伸缩的专用信息服务平台，从而降低开发门槛。
对于移动网络运营商而言，5G网络有助于进一步开源节流。
开源方面，5G网络突破当前封闭固化的网络服务框架，全面开放基础设施、组网转发和控制逻辑等网络能力，构建综合化信息服务使能平台，为运营商引入新的服务增长点。
节流方面，按需提供的网络功能和基础设施资源有助于更好的节能增效，降低单位流量的建设与运营成本。
需要指出的是，随着移动网络和互联网在业务方面融合的不断深入，两者在技术方面也在相互渗透和影响。
云计算、虚拟化、软件化等互联网技术是5G网络架构设计和平台构建的重要使能技术。
IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书45G网络架构设计包括系统设计和组网设计两个方面。
系统设计重点考虑逻辑功能实现以及不同功能之间的信息交互过程，构建功能平面划分更合理的统一的端到端网络逻辑架构。
组网设计聚焦设备平台和网络部署的实现方案，以充分发挥基于SDN/NFV技术的新型基础设施环境在组网灵活性和安全性方面的潜力。
1. 5G 系统设计：逻辑视图与功能视图如图3所示,5G网络逻辑视图由3个功能平面构成：接入平面，控制平面和转发平面。
接入平面引入多站点协作、多连接机制和多制式融合技术，构建更灵活的接入网拓扑；控制平面基于可重构的集中的网络控制功能，提供按需的接入、移动性和会话管理，支持精细化资源管控和全面能力开放；转发平面具备分布式的数据转发和处理功能，提供更动态的锚点设置，以及更丰富的业务链处理能力。
在整体逻辑架构基础上，5G网络采用模块化功能设计模式，并通过“功能组件”的组合，构建满足不同应用场景需求的专用逻辑网络。
5G网络以控制功能为核心，以网络接入和转发功能为基础资源，向上提供管理编排和网络开放的服务，形成三层网络功能视图，如图4所示，其中：图3 5G网络逻辑视图5G 网络架构设计IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书5管理编排层：由用户数据、管理编排和能力开放三部分功能组成。
用户数据功能存储用户签约、业务策略和网络状态等信息。
管理编排功能基于网络功能虚拟化技术，实现网络功能的按需编排和网络切片的按需创建。
能力开放功能提供对网络信息的统一收集和封装，并通过API开放给第三方。
网络控制层：实现网络控制功能重构及模块化。
主要的功能模块包括：无线资源集中分配、多接入统一管控、移动性管理、会话管理、安全管理和流量疏导等。
上述功能组件按管理编排层图4 5G网络功能视图的指示，在网络控制层中进行组合，实现对资源层的灵活调度。
网络资源层：包括接入侧功能和网络侧功能。
接入侧包括中心单元（CU）和分布单元（DU）两级功能单元，CU主要提供接入侧的业务汇聚功能；DU主要为终端提供数据接入点，包含射频和部分信号处理功能。
网络侧重点实现数据转发、流量优化和内容服务等功能。
基于分布式锚点和灵活的转发路径设置，数据包被引导至相应的处理节点，实现高效转发和丰富的数据处理，如深度包检测，内容计费和流量压缩等。
IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书62. 5G 组网设计：平台视图与组网视图5G基础设施平台将更多的选择由基于通用硬件架构的数据中心构成支持5G网络的高性能转发要求和电信级的管理要求，并以网络切片为实例，实现移动网络的定制化部署。
引入SDN/NFV技术（如图5所示），5G硬件平台支持虚拟化资源的动态配置和高效调度，在广域网层面，NFV编排器可实现跨数据中心的功能部署和资源调度，SDN控制器负责不同层级数据中心之间的广域互连。
城域网以下可部署单个数据中心，中心内部使用统一的NFVI基础设施层，实现软硬件解耦，利用SDN控制器实现数据中心内部的资源调度。
NFV/SDN技术在接入网平台的应用是业界聚焦探索的重要方向。
利用平台虚拟化技术，可以在同一基站平台上同时承载多个不同类型的无图5 5G网络平台视图线接入方案，并能完成接入网逻辑实体的实时动态的功能迁移和资源伸缩。
利用网络虚拟化技术，可以实现RAN内部各功能实体动态无缝连接，便于配置客户所需的接入网边缘业务模式。
另外，针对RAN侧加速器资源配置和虚拟化平台间高速大带宽信息交互能力的特殊要求，虚拟化管理与编排技术需要进行相应的扩展。
SDN/NFV技术融合将提升5G进一步组大网的能力：NFV技术实现底层物理资源到虚拟化资源的映射，构造虚拟机（VM），加载网络逻辑功能（VNF）；虚拟化系统实现对虚拟化基础设施平台的统一管理和资源的动态重配置；SDN技术则实现虚拟机间的逻辑连接，构建承载信令和数据流的通路。
最终实现接入网和核心网功能单元动态连接，配置端到端的业务链，实现灵活组网。
IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书7如图6所示，一般来说，5G组网功能元素可分为四个层次：中心级：以控制、管理和调度职能为核心，例如虚拟化功能编排、广域数据中心互连和BOSS系统等，可按需部署于全国节点，实现网络总体的监控和维护。
汇聚级：主要包括控制面网络功能，例如移动性管理、会话管理、用户数据和策略等。
可按需部署于省分一级网络。
区域级：主要功能包括数据面网关功能，重点承载业务数据流，可部署于地市一级。
移动边缘计算功能、业务链功能和部分控制面网络功能也可以下沉到这一级。
图6 5G网络组网视图接入级：包含无线接入网的CU和DU功能，CU可部署在回传网络的接入层或者汇聚层；DU 部署在用户近端。
CU和DU间通过增强的低时延传输网络实现多点协作化功能，支持分离或一体化站点的灵活组网。
借助于模块化的功能设计和高效的NFV/SDN平台。
在5G组网实现中，上述组网功能元素部署位置无需与实际地理位置严格绑定，而是可以根据每个运营商的网络规划、业务需求、流量优化、用户体验和传输成本等因素综合考虑，对不同层级的功能加以灵活整合，实现多数据中心和跨地理区域的功能部署。
IMT-2020(5G)推进组5G 网络架构设计白皮书8与4G时期相比，5G网络服务具备更贴近用户需求、定制化能力进一步提升、网络与业务深度融合以及服务更友好等特征，其中代表性的网络服务能力包括：网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和网络能力开放。
网络切片网络切片是网络功能虚拟化（NFV）应用于5G阶段的关键特征。
一个网络切片将构成一个端到端的逻辑网络，按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。