摘要：OTN技术是电网络与全光网相结合的产物，使得其兼具两方优势，能够提供刚性透明管道与强大组网能力，同时在长距离、大容量传输方面也极具竞争力，故而成为了5G承载网的重要选择。实际上近年来，基于OTN的5G承载也逐渐标准化。本文将简单介绍5G网络技术与OTN技术，并就基于OTN的5G承载技术组网架构展开探讨。
关键词：OTN技术；5G承载；组网架构
引言
5G移动通信技术是目前通信业界最热的课题之一。5G网络拟提供业务的主要特征包括大带宽、低时延和海量连接，从而对承载网在带宽、容量、时延和组网灵活性等方面提出了新的需求。光传送网（OTN）技术结合了光域传输和电域处理的优势，不仅可以提供端到端的刚性透明管道和强大的组网能力，还可以提供长距离、大容量传输能力。光传送网如何在5G时代继续保持竞争力，实现5G的高效承载，已经成为整个光通信行业关注的热点。本文将对基于OTN的5G承载架构、技术方案和标准化情况进行介绍，并对方案涉及的相关问题进行探讨。
1概述
1.15G网络技术
5G网络架构主要有三个平面构成，分别是生成全面控制对策的控制平面，以及对控制平面的对策加以执行的接入平面及转发平面。与4G网络相比，5G网络的优势体现在多个特方面，包括容量大、连续广域覆盖、时延低、功耗低、速率快等，必然会给用户带来截然不同的体验，也能推动移动网络技术及配套技术的突飞猛进。
1.2OTN技术
OTN全称为OpticalTransportNetwork，也就是光传送网，其是一种以光为重要基础的网络类型，能够有效实现光域内的信号传送、复用、路由选择及监控等。实际上OTN技术就是传统电网络与全光网相协调而催生的技术，简单来说就是将SDH在操作、管理、维护、供应等方面的理念及功能移植到了WDM光网络中，从而有效改善了目前WDM系统于性能监控及维护管理方面的缺陷。OTN技术层次结构满足ITU-T6.805中规定的传送网通用模型，自上而下依次为电路层网络、光通道层网络、光复用层网络、光传输段层网络及物理媒质层网络等。与传统传统组网技术相比，OTN技术的优势主要体现为多种客户信号封装和透明传输、大颗粒的宽带复用、开销和维护管理能力强、组网和保护能力强等，具有巨大应用优势。而且OTN兼具点到点的线路保护倒换方案、光层保护方式、光链路保护方式、资源共享的通道保护方式、自愈环网保护恢复方式等，在实践中更能有效应用。不过当前OTN技术尚处于发展阶段，技术细节还有待突破，同时标准化也需要进一步深入与完善。
25G时代组网模式分析
2.15G承载网的组网架构
无线接入网络由4G的BBU、RRU两级结构演进到5G的AAU、DU和CU三级结构。CU主要实现非实时的无线高层协议栈功能，同时支持部分核心网业务的下沉和边缘业务的部署，DU主要实现物理层功能和满足实时性需求。
2.25G网络逻辑架构剖析
5G网络逻辑架构设计分为3层：灵活组网的无线接入云、智能开放的控制云和高效低成本的控制云。接入云支持集中、分布、无线MESH等多种部署场景、灵活的组网功能和拓扑，接入资源协调管理、接入控制和承载分离。控制云支持集中化网络控制功能，支持网元功能软件化、虚拟化、可重构；转发云剥离控制功能、支持近基站转发，兼具业务能力和转发能力。
3基于OTN的5G承载技术组网架构分析
3.1基于OTN的前传技术方案
前传技术方案主要是依靠5GAAU站点与DU集中点进行点到点连接，而且在5G发展前期与后期可以分别采用100G速率和200G速率规格，在充分满足业务需求的同时尽可能降低成本。
其中当前100G速率规格有着多种技术方案，分别为技术成熟且性能好，不过成本偏高的100GLR4光模块技术方案；技术方案成熟且性能有所保障，同时成本较低的2×50G双波长光模块技术方案；技术方案明确其成本低，不过实际性能还需要进一步探索单波长100G光模块技术方案。
3.2L1转发和链路技术方案
OTN的L1转发采用成熟的ODU交叉技术，通过采用ODUflex技术可以提供n×1.25Gbit/s灵活带宽的ODU通道，并可实现通道带宽的无损灵活调整。ODUflex结合新增的IP/MPLS能力，可以提供对5G网络切片的承载。为了实现低成本、低时延、低功耗的5G承载目标，中国电信牵头提出了面向移动承载优化的M-OTN技术方案。M-OTN在优化现有OTN映射复用结构和简化开销的基础上，为了满足5G承载的组网需求，将在现有的OTN体系架构中引入新的25G和50GOTN接口。
3.3有源WDM/OTN方案
有源WDM/OTN方案在AAU和DU机房配置城域WDM/OTN设备，多个前传信号通过WDM共享光纤资源，并利用OTN开销实现管理和保护，提供QoS保障。其优势是组网灵活，支持星型、链型、环型组网；大带宽，单通道速率可达10G/25G/50G/100G/200G；同时支持CPRI、eCPRI，兼容4G和5G多制式前传；支持LOS/LOF/BDI/BEI/AIS/FEC/PT/TTI/DM等多种OAM机制；支持ns级别同步精度；支持移动宽带、固网宽带、高价值专线等多业务统一调整；支持光层保护或电层保护，安全可靠。但成本较高，未来可通过非相干超频技术和低成本的可插拔光模块降低成本。
3.4OTN的中/回传技术方案
由于5G中传和回传在带宽、组网灵活性、网络切片等方面的需求一致，故而二者可以采取统一承载方案，采应用基于OTN的中/回传技术方案。在该方案中，主要包含L3技术方案、L1转发和链路技术方案、L0光层组网技术方案、以及基于OTN的5G网络切片承载方案等。
3.5基于OTN的5G网络切片承载方案
OTN设备基于ODUflex进行网络资源划分，可以用不同的ODUflex来承载不同的5G网络切片，并可根据业务流量的变化动态无损调整ODUflex的带宽。OTN网络可同时支持软切片、链路级硬切片和通道级硬切片。
3.6L0光层组网技术方案
由于5G承载主要是在城域网/本地网的范围内，与长途传输相比距离要短很多，城域网不同层次的典型传输距离分别是接入层10～20km，汇聚层40～80km，核心层200～450km。系统容量要求也要小一些，因此OTNL0光层组网技术方案的主要目标是要降低成本，以便满足WDM/OTN部署到网络接入层的需求。在核心层，考虑引入低成本的N×100G/200G/400GDWDM，如OIF定义的400G-ZR接口和ITU-TSG15定义的100G/200G/400GFlexO接口。在汇聚层，考虑引入低成本的N×25G/100GWDM。
结语
综上，OTN是能充分满足5G网络发展需求的承载网，其组网架构应当根据5G网络实际需求进行标准化、合理化设置。随着行业的发展，还需要进一步探索基于OTN的5G承载方案的标准化发展，从而推动产业链进步与发展。
参考文献
[1]蔡明珠,朱少平,田建勤.基于OTN/WDM的5G承载网建设策略探讨[J].广东通信技术,2018,38(12):66-69.
[2]荆瑞泉,李俊杰,唐建军.基于OTN的5G承载技术和方案探讨[J].信息通信技术与政策,2018,291(09):38-42.
[3]吴振涛.5G技术在移动通信网络中的应用研究[J].中国新通信，2017，19（8）：9.