引言
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
主要贡献单位
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P15
P21
P22
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
5G
承载需求白皮书
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IMT-2020(5G)
推进组
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承载需求白皮书
第五代移动通信（5G）技术致力于应对
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。
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
引言
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。
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。
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IMT-2020(5G)
推进组
5G
承载需求白皮书
1.
5G
三大业务场景差异明显
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。
（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主要面向以传感和数据采集为
目标的物联网等应用场景，具有小数据包、海量
连接、更多基站间协作等特点，连接数将从亿级
向千亿级跳跃式增长，要求承载网具备多连接通
道、高精度时钟同步、低成本、低功耗、易部署
及运维等支持能力。
（3）uRLLC主要面向车联网、工业控制等
垂直行业的特殊应用，要求5G无线和承载具备超
5G
业务和架构特性分析
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。
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
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IMT-2020(5G)
推进组
5G
承载需求白皮书
图2-1 5G RAN分级架构
传和回传三级结构，如图2-1所示。
从近期调研情况来看，在5G现网试点和商
用初期，RAN网络部署将以宏站为主；随着5G
规模商用，将呈现宏站和室分基站分场景部署
的局面，具体部署方式分为分布式无线接入网
（DRAN）和集中式无线接入网（CRAN）。
5G接入网云化将推动CU、DU和AAU分离的大
规模CRAN部署。
3.
5G
核心网向服务型架构演进
受业务发展驱动，5G核心网将发展成为满足
全业务接入、服务全业务场景的云化泛在网络，
采用服务化网络架构和SDN/NFV技术实现网络
重构，具有业务虚拟隔离（网络切片）、转发与
控制分离、功能分布式部署、基础设施云化等核
心特征。
（1）业务虚拟隔离：5G需要同时承载移动
互联网、高清视频、车联网、物联网、工业控制
等各类业务应用，这些场景在移动性、计费、
带宽、时延、可靠性、安全性等方面存在巨大
差异，为适配一张网络满足千百种行业需求，运
营商需要部署更加经济、绿色的网络切片技术方
案，以实现不同业务的虚拟隔离。5G核心网将全
面支持网络切片技术，即在同一张基础物理网络
上，采用软硬切片实现业务逻辑隔离、动态分配
和管理资源，适配不同业务特征需求，提供不同
的SLA，并服务于不同垂直行业应用。
（2）转发与控制分离：5G核心网的重构将
遵循网络虚拟化、功能轻量化、转发和控制分离
