運(yùn)營商5G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略研究

信勁松 霍勵(lì) 劉覽博

摘? 要：5G網(wǎng)絡(luò)突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)簡單提供通道的運(yùn)營模式，為運(yùn)營商帶來了新的商機(jī)，也帶來了更豐富維度的競爭。5G網(wǎng)絡(luò)作為標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)，最基本競爭依然是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源的競爭，關(guān)注資源本身，未雨綢繆，才能在5G競爭中搶占先機(jī)。本文從5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源特點(diǎn)，給出5G建設(shè)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的基礎(chǔ)資源建設(shè)策略。

關(guān)鍵詞：5G;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);建網(wǎng)策略;桿塔;MCE機(jī)房

中圖分類號(hào)：TN929.5? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）19-0074-03

Abstract：5G network breaks through the traditional network to provide a simple channel operation mode，which brings new business opportunities to operators and brings more rich competition. As a standard communication network，the 5G network is still the competition of basic network resources. Focusing on the resources themselves and preparing for the rain，we can seize the opportunities in the 5G competition. Based on the 5G network technology architecture and the characteristics of the existing network resources，this paper gives the basic resource construction strategy recommendations that should be paid attention to in the 5G construction.

Keywords：5G;network architecture;network construction strategy;tower;MCE machine room

0? 引? 言

5G時(shí)代，通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不僅要包含傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，更需要應(yīng)用服務(wù)的同步建設(shè)。相比4G通信網(wǎng)絡(luò)，5G通信網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)內(nèi)容上最大的變化是伴隨網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，同步建設(shè)信息數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)備及應(yīng)用軟件。5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)基礎(chǔ)資源的需求，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，特別是在光纜光纖資源、機(jī)房空間環(huán)境、機(jī)房動(dòng)力、基站配套桿塔、基站配套動(dòng)力等資源需求方面會(huì)有翻倍的提升，運(yùn)營商在建網(wǎng)策略上應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注基礎(chǔ)資源建設(shè)策略，打好網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，才能保證網(wǎng)絡(luò)充足的發(fā)展爆發(fā)力與業(yè)務(wù)拓展能力。

1? 5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

5G通信網(wǎng)在能力指標(biāo)上具有百萬級(jí)海量連接、毫秒級(jí)超低時(shí)延、千兆級(jí)無線接入帶寬等特點(diǎn)。對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為高密度站點(diǎn)布局規(guī)劃與建設(shè)、機(jī)房資源集中建設(shè)與機(jī)房配套高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、承載網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化與能力提升和應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制定。

5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)圍繞5G無線接入網(wǎng)、固定承載網(wǎng)、5G核心網(wǎng)和應(yīng)用業(yè)務(wù)網(wǎng)這四大網(wǎng)絡(luò)專業(yè)和網(wǎng)絡(luò)配套專業(yè)進(jìn)行。

5G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將高度扁平化。5G核心網(wǎng)及5G核心網(wǎng)的用戶面網(wǎng)元下沉，與應(yīng)用業(yè)務(wù)網(wǎng)、固定承載網(wǎng)組成5G云網(wǎng)。5G云網(wǎng)之下便是海量基站與海量光纜光纖網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)海量5G終端、5G物聯(lián)網(wǎng)終端的接入。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

2? 5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)按業(yè)務(wù)流向劃分的幾個(gè)部分：

5G無線接入網(wǎng)分為室外覆蓋和室內(nèi)覆蓋兩大部分。室外覆蓋涉及：室外站址選址、桿塔、AAU、DU、天線等建設(shè)內(nèi)容。室內(nèi)覆蓋涉及：室內(nèi)外一體覆蓋、傳統(tǒng)室分系統(tǒng)與天線、數(shù)字室分系統(tǒng)、室內(nèi)線纜路徑等建設(shè)內(nèi)容。

接入主干光纜網(wǎng)/5G前傳傳輸，主要資源需求為光纜管道資源，依據(jù)目前運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)特點(diǎn)，主要包含：接入主干光纜網(wǎng)、接入主干光交與管道和站點(diǎn)接入光纜建設(shè)三部分。

中傳＼回傳傳輸網(wǎng)主要由傳輸設(shè)備和光纜組成，涉及：中傳＼回傳光纜、中傳＼回傳光交與管道、中傳傳輸設(shè)備選型、CU上聯(lián)帶寬需求以及DU-CU帶寬需求等建設(shè)內(nèi)容。

核心網(wǎng)主要建設(shè)內(nèi)容涉及：5G核心網(wǎng)NGC、核心傳輸設(shè)備以及其他業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)元或多媒體子系統(tǒng)等設(shè)備的建設(shè)。

網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一配套主要由：網(wǎng)絡(luò)配套架構(gòu)機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)配套動(dòng)力、無線桿塔資源和架構(gòu)性管道與光纜資源四部分組成。

由于核心網(wǎng)與應(yīng)用服務(wù)器偏重設(shè)備技術(shù)，運(yùn)營商可干預(yù)性較弱，且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力，影響較弱，因此運(yùn)營商在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)工作，應(yīng)圍繞基礎(chǔ)資源建設(shè)相關(guān)性較高內(nèi)容進(jìn)行，保障網(wǎng)絡(luò)便捷擴(kuò)展能力，保障網(wǎng)絡(luò)能力的投放效率。

2.1? 5G無線接入網(wǎng)建設(shè)策略

5G網(wǎng)絡(luò)是一張服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)，對(duì)公眾業(yè)務(wù)來看，單純的大帶寬對(duì)公眾客戶影響有限，拉動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商收入增長能力有限，而5G無線網(wǎng)建網(wǎng)成本較高，單基站綜合成本是目前4G基站的3至5倍，5G網(wǎng)絡(luò)很難像4G網(wǎng)絡(luò)一樣直接進(jìn)行規(guī)模性建設(shè)。5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)以目前形勢只能依托行業(yè)客戶的建設(shè)逐步展開網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以垂直行業(yè)的需求為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)而開展網(wǎng)絡(luò)，不斷深化對(duì)公眾客戶的覆蓋，這與4G之前的建網(wǎng)思路剛好是相反的。針對(duì)行業(yè)客戶特點(diǎn)，響應(yīng)及時(shí)、服務(wù)可靠、穩(wěn)定、便捷便成為重點(diǎn)。因此為了保障行業(yè)客戶的切入效果，5G無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力快速投放，無線接入網(wǎng)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注桿塔資源。

目前三大運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)在用桿塔資源，經(jīng)過4G及之前多期無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，較多需要進(jìn)行承重改造，增加布放天線空間，而三大運(yùn)營商的桿塔資源需求主要由掌握基站配套資源的公司承擔(dān)，勢必會(huì)造成集中改造桿塔資源的情況，這將嚴(yán)重滯后5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

桿塔的建設(shè)是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)順利實(shí)施的基礎(chǔ)和保障，為保障基站建設(shè)順利實(shí)施可采用多渠道多資源桿塔建設(shè)工作，運(yùn)營商應(yīng)主動(dòng)擴(kuò)展資源渠道。

2.2? 5G傳輸網(wǎng)建設(shè)策略

5G傳輸網(wǎng)在架構(gòu)上分為前傳傳輸、中傳傳輸、回傳傳輸三部分，三部分典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2.1? 前傳傳輸建設(shè)策略

該部分主要解決大量5G基站網(wǎng)絡(luò)接入需求。前傳傳輸宜直接采用裸纖回傳。末端接入傳輸設(shè)備存在穩(wěn)定性較弱的問題，大規(guī)模應(yīng)用，會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)整體穩(wěn)定性，而光纜資源并沒有節(jié)省，還增加了綜合造價(jià)?？紤]5G建網(wǎng)成本問題，推薦直接采用裸纖承載。裸纖與傳輸設(shè)備方案對(duì)比如表1所示。

前傳傳輸應(yīng)重點(diǎn)規(guī)劃接入主干光纜網(wǎng)，采用環(huán)形覆蓋核心區(qū)域，星樹狀輻射周邊，隨業(yè)務(wù)進(jìn)行站點(diǎn)接入光纜建設(shè)的模式。

2.2.2? 中傳傳輸及回傳傳輸

中傳傳輸及回傳傳輸在5G時(shí)代均為5G云網(wǎng)的承載網(wǎng)部分，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上會(huì)繼承現(xiàn)網(wǎng)傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，該部分傳輸網(wǎng)的建設(shè)將圍繞系統(tǒng)擴(kuò)容、系統(tǒng)穩(wěn)定性建設(shè)上。而滿足傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定性的建設(shè)內(nèi)容是建設(shè)豐富有序的核心匯聚光纜網(wǎng)。該部分運(yùn)營商可采用核心匯聚機(jī)房出局5路由以上，MCE出局4路由等形式進(jìn)行滿足。

2.3? 統(tǒng)一配套基礎(chǔ)資源建設(shè)策略

5G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)主要滿足AAU與DU/CU之間通過光纖直連，DU/CU與核心機(jī)房之間的5G云網(wǎng)，因此MCE機(jī)房將在5G建設(shè)中發(fā)揮承上啟下的重要作用，MCE機(jī)房在5G時(shí)代將成為主干接入光纜的核心、綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的動(dòng)力中心。規(guī)劃建設(shè)好MCE機(jī)房資源是5G統(tǒng)一配套建設(shè)的重點(diǎn)。

2.3.1? MCE機(jī)房建設(shè)

MCE機(jī)房需要集中大量DU設(shè)備、大容量傳輸設(shè)備、邊緣計(jì)算服務(wù)器、虛擬化的CU設(shè)備，對(duì)機(jī)房面積及機(jī)房環(huán)境有較高要求，主要指標(biāo)如下：

（1）機(jī)房面積應(yīng)不小于100平方米，首選首層無承重問題樓層，方便線纜進(jìn)出;

（2）物業(yè)應(yīng)為運(yùn)營商自有或長租穩(wěn)定物業(yè);

（3）有專用工業(yè)用電保障，應(yīng)向供電部門申請專用電，配套有專用供電電路設(shè)置。

2.3.2? 站點(diǎn)遠(yuǎn)供動(dòng)力建設(shè)

5G基站規(guī)模大，單站功耗高，就近引電存在較多不安全因素。在DU集中后，應(yīng)考慮末端無線站點(diǎn)采用集中遠(yuǎn)供形式滿足。集中遠(yuǎn)供因涉及較多市政資源需求，改造及新建的可實(shí)施方案還未成熟。但運(yùn)營商應(yīng)提前做好技術(shù)與資源儲(chǔ)備，該部分主要涉及集中供電機(jī)房的引電功率、集中供電設(shè)備及備電保障和遠(yuǎn)供供電路徑建設(shè)三種技術(shù)。

2.3.3? 主干光纜的建設(shè)

主干光纜以MCE機(jī)房為區(qū)域核心，完成區(qū)域內(nèi)所有站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接入工作，后期物聯(lián)網(wǎng)終端、智能燈桿等資源也會(huì)通過主干光纜資源接入網(wǎng)絡(luò)，因此主干光纜與管道的建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌考慮區(qū)域內(nèi)綜合業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢、分配好各個(gè)節(jié)點(diǎn)的光纜資源和管孔資源，在效果上滿足：不超前預(yù)留光纜資源、不頻繁擴(kuò)容光纜資源、管孔資源有必要冗余，支持非“中斷業(yè)務(wù)”性的光纜資源優(yōu)化整合建設(shè)。

3? 結(jié)? 論

5G時(shí)代是通信技術(shù)的又一次變革，豐富而強(qiáng)大功能的背后，需要大量的基礎(chǔ)資源提供支持。5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營對(duì)運(yùn)營商的基礎(chǔ)資源掌控能力和基礎(chǔ)資源綜合運(yùn)用能力要求更高。運(yùn)營商應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，做好資源規(guī)劃與資源建設(shè)，以行業(yè)客戶需求為導(dǎo)線，實(shí)現(xiàn)資源建設(shè)的未雨綢繆，贏得5G，贏得未來。

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作者簡介：信勁松（1969.02-），男，漢族，河南鄭州人，中級(jí)工程師，工學(xué)碩士，畢業(yè)于華中理工大學(xué)軟件工程專業(yè)，研究方向：LTE、CDMA、GSM和傳輸、數(shù)據(jù)通信等網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化、建設(shè);霍勵(lì)（1983.04-），男，漢族，河北秦皇島人，高級(jí)工程師，工學(xué)碩士，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)電子與通信工程專業(yè)，研究方向：LTE、CDMA、GSM、TD-SCDMA和集群等無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化、設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)咨詢;劉覽博（1984.03-），男，漢族，河南周口人，中級(jí)工程師，工學(xué)學(xué)士，畢業(yè)于中國人民解放軍信息工程大學(xué)通信工程專業(yè)，研究方向：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、光纜網(wǎng)、波分、IPRAN、PTN等網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和政企客戶咨詢項(xiàng)目等。