5G網(wǎng)絡(luò)共建共享背景下聯(lián)通承載網(wǎng)規(guī)劃思路研究

劉太蔚，郭祥明，韓 磊

（1.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司湖南省分公司，湖南 長(zhǎng)沙 410014；2.北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，北京 100070；3.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450007）

0 引 言

2019年9月9日，中國(guó)聯(lián)通發(fā)布公告，將與中國(guó)電信在全國(guó)范圍內(nèi)合作共建一張5G接入網(wǎng)絡(luò)。雙方劃定區(qū)域、分區(qū)建設(shè)，各自負(fù)責(zé)在劃定區(qū)域內(nèi)的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相關(guān)工作，秉持誰(shuí)建設(shè)、誰(shuí)投資、誰(shuí)維護(hù)、誰(shuí)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本的原則。

根據(jù)中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信共建共享協(xié)議，某省聯(lián)通屬南方區(qū)域，存在兩種共建共享模式——分區(qū)域承建城市和非承建城市，即省會(huì)城市兩家運(yùn)營(yíng)商采用分區(qū)域承建方案，其他地市采用由電信承建的方案。

該方案對(duì)承載網(wǎng)規(guī)劃主要有3方面影響[1]。（1）建設(shè)方案變化。聯(lián)通承建區(qū)域按照智能城域網(wǎng)方案建設(shè)，重點(diǎn)聚焦5G、寬帶、大客戶業(yè)務(wù)綜合承載；聯(lián)通非承建區(qū)域需建設(shè)一對(duì)智能城域網(wǎng)核心設(shè)備與電信互通（涉及互通纖芯/波道需求），匯聚及接入設(shè)備根據(jù)虛擬資源池以及MEC等移動(dòng)、固網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展按需建設(shè)。（2）建設(shè)重點(diǎn)變化。5G承建區(qū)域重點(diǎn)聚焦5G、智能城域網(wǎng)建設(shè)，提前儲(chǔ)備基礎(chǔ)資源，其他其余重點(diǎn)考慮與電信互聯(lián)互通需求。（3）環(huán)路容量的變化。承載區(qū)域環(huán)路容量規(guī)劃需充分考慮電信5G流量需求。

1 承載網(wǎng)技術(shù)方案選擇

隨著5G和通信云化的建設(shè)，中國(guó)聯(lián)通數(shù)據(jù)網(wǎng)將向著協(xié)議簡(jiǎn)化、設(shè)備簡(jiǎn)化以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)化的目標(biāo)發(fā)展。城域網(wǎng)絡(luò)將以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)5G承載、通信云以及固網(wǎng)寬帶的綜合承載為目標(biāo)，引入大容量設(shè)備提升網(wǎng)絡(luò)流量疏導(dǎo)能力，構(gòu)建一張以通信云DC為中心的融合承載的智能城域網(wǎng)。

根據(jù)省內(nèi)通信云規(guī)劃、業(yè)務(wù)發(fā)展情況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，5G承建區(qū)域?yàn)槭?huì)城市業(yè)務(wù)量大承載網(wǎng)采用M5模型（如圖1所示），非5G承建城市只需建設(shè)一對(duì)MCR與電信互聯(lián)即可，主要由電信負(fù)責(zé)建設(shè)。

通信云獨(dú)立組網(wǎng)M5模型中通信云DC雙局址設(shè)置，每DC內(nèi)承載網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立設(shè)置；新建一對(duì)智能城域網(wǎng)核心設(shè)備（MCR）用于核心間流量的調(diào)度；智能城域網(wǎng)匯聚設(shè)備（MER）用于綜合業(yè)務(wù)接入。

2 承載網(wǎng)與其他業(yè)務(wù)網(wǎng)對(duì)接方案

智能城域網(wǎng)核心設(shè)備（MCR）兼作邊界出口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，分別與本地IP城域網(wǎng)及產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（CUII）、IP承載B網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。與其他網(wǎng)絡(luò)對(duì)接情況，如圖2所示。

3 承載網(wǎng)流量預(yù)測(cè)

根據(jù)4G多年的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，受用戶數(shù)量增長(zhǎng)情況、用戶上網(wǎng)習(xí)慣、相關(guān)應(yīng)用開發(fā)進(jìn)程等因素影響，實(shí)際環(huán)路流量往往遠(yuǎn)低于流量理論規(guī)劃值。5G建設(shè)初期可根據(jù)4G流量，結(jié)合基站所處城市的區(qū)域特點(diǎn)、業(yè)務(wù)發(fā)展等因素進(jìn)行5G基站流量預(yù)測(cè)。

5G理論帶寬為4G帶寬的10～15倍。根據(jù)省內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展情況預(yù)測(cè)，5G初期基站峰值流量按照10倍4G基站實(shí)際峰值計(jì)算（包含電信+聯(lián)通4G流量）可滿足業(yè)務(wù)承載需求。5G站點(diǎn)規(guī)模運(yùn)行后，網(wǎng)絡(luò)流量應(yīng)基于基站實(shí)際均值和峰值信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（1）5G建設(shè)初期根據(jù)4G流量，結(jié)合基站所處城市的區(qū)域特點(diǎn)、業(yè)務(wù)發(fā)展等因素進(jìn)行5G基站流量預(yù)測(cè)。

圖1 通信云獨(dú)立組網(wǎng)M5模型示意圖

①地市互通層面的流量需求按照現(xiàn)網(wǎng)地市IPRAN出口峰值流量的4倍計(jì)算，取聯(lián)通/電信兩者之間的最大值；

②基站峰值流量按照10倍4G基站實(shí)際峰值計(jì)算（包含電信+聯(lián)通4G流量）。

③基站均值流量根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)4G流量進(jìn)行預(yù)測(cè)：接入層均值流量按10倍4G基站均值流量進(jìn)行測(cè)算（包含電信+聯(lián)通4G流量）；核心匯聚層均值流量按2倍左右的4G基站均值流量進(jìn)行測(cè)算（考慮流量匯聚，包含電信+聯(lián)通流量）；4G基站均值流量，取忙時(shí)均值流量[2]。

（2）5G站點(diǎn)規(guī)模運(yùn)行后，網(wǎng)絡(luò)流量應(yīng)基于基站實(shí)際均值和峰值信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（3）省會(huì)城市根據(jù)承建區(qū)域業(yè)務(wù)發(fā)展情況，結(jié)合各類型局站占比，分別進(jìn)行流量預(yù)測(cè)。

（4）BBU回傳接口選擇需結(jié)合電信的配置情況和與無線總體溝通情況，考慮采用1×25GE接口。

4 與電信互聯(lián)互通方案

某省聯(lián)通其他13個(gè)地市屬非承建區(qū)域，由電信負(fù)責(zé)5G網(wǎng)絡(luò)及承載網(wǎng)建設(shè)，電信側(cè)負(fù)責(zé)將回傳流量轉(zhuǎn)發(fā)至聯(lián)通核心網(wǎng)所在城市。根據(jù)聯(lián)通集團(tuán)指導(dǎo)意見，采用在非承建城市新建一對(duì)智能城域網(wǎng)設(shè)備與電信互通，用于疏導(dǎo)聯(lián)通5G流量?；ヂ?lián)通互通組網(wǎng)拓?fù)淙鐖D3所示。

取現(xiàn)網(wǎng)IPRAN地市4G總出口流量為互聯(lián)速率測(cè)算依據(jù)，5G基站總流量預(yù)測(cè)按照4G的4倍計(jì)算[3]，取5G基站預(yù)測(cè)總流量峰值作為互聯(lián)鏈路帶寬參考依據(jù)。

考慮5G流量是逐步增長(zhǎng)的過程，初期與電信互聯(lián)鏈路帶寬以100G為主，流量較大的地市采用N×100G，后續(xù)根據(jù)流量增長(zhǎng)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。

5 端口速率的選擇

（1）互聯(lián)互通鏈路：城域?qū)用婊ネ?，口字型連接，建議以N×100GE鏈路互聯(lián)，帶寬利用率不超過50%。

（2）匯聚層：根據(jù)流量預(yù)測(cè)，初期建設(shè)1×100GE鏈路，按需擴(kuò)容，帶寬利用率不超過50%。

（3）接入環(huán)：結(jié)合4G流量現(xiàn)狀，做好5G流量預(yù)測(cè)；根據(jù)流量需求，按需選擇接入環(huán)帶寬。

（4）BBU回傳接口：和無線專業(yè)做好銜接，根據(jù)BBU理論帶寬和4G流量現(xiàn)狀，在做好流量預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，考慮未來擴(kuò)展性，選擇1×25GE接口。

6 承載網(wǎng)規(guī)劃思路總結(jié)

6.1 核心匯聚層建設(shè)思路

（1）匯聚區(qū)流量預(yù)測(cè)小于20G的，上聯(lián)鏈路采用10GE顆粒；大于20G，原則上單邊2020年只考慮設(shè)置1條100GE鏈路；城域節(jié)點(diǎn)原則上采用光纖直驅(qū)，距離超過10 km的可選配40 km光模塊，降低TCO成本；

（2）現(xiàn)有IPRAN控制投資。非承建區(qū)域，因業(yè)務(wù)需求必須新建或升級(jí)替換的核心匯聚設(shè)備，應(yīng)采用智能城域網(wǎng)設(shè)備框架；承建區(qū)域原則上不再擴(kuò)容，容量不足時(shí)，將4G基站逐步割接至智能城域網(wǎng)；

（3）與電信互聯(lián)互通。雙方承載網(wǎng)在本地網(wǎng)層面互通，聯(lián)通側(cè)通過智能城域網(wǎng)核心與電信IPRAN核心直連完成互通。核心設(shè)備間采用口字型結(jié)構(gòu)互通，規(guī)劃初期按照口字型單邊N×100GE鏈路設(shè)置，距離超過10 km的建議波分承載。

6.2 承載網(wǎng)接入層編制原則

6.2.1 前傳接入方式

前傳接入方式即200M頻寬單小區(qū)前傳接口需求2×25G eCPRI。共建共享背景下，前傳纖芯需求翻番，無源波分價(jià)格下降（3×25G），應(yīng)推廣低成本波分設(shè)備應(yīng)用（無源波分或G.METRO半有源波分）。

基站接入方式以CRAN方式為主，新建站址可優(yōu)選光纖直驅(qū)（無線網(wǎng)配置BIDI光模塊），利舊站址或主干資源不足的新建站則優(yōu)選低成本波分。

BBU直驅(qū)方式作為補(bǔ)充，控制DRAN設(shè)備環(huán)路，單臺(tái)接入設(shè)備下掛基站數(shù)量不低于4G。

6.2.2 綜合接入環(huán)組網(wǎng)原則

以綜合業(yè)務(wù)點(diǎn)、BBU集中點(diǎn)為中心建設(shè)綜合接入環(huán)，環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)建議4～6個(gè)。綜合業(yè)務(wù)點(diǎn)獨(dú)立組環(huán)，原則上成環(huán)率100%。接入環(huán)環(huán)路容量根據(jù)分場(chǎng)景的流量預(yù)測(cè)情況，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展、商務(wù)等因素，適當(dāng)調(diào)整接入環(huán)的速率選擇。

7 結(jié) 論

提出的共建共享背景下聯(lián)通承載網(wǎng)規(guī)劃思路，是根據(jù)不同的共建共享方式，統(tǒng)籌考慮雙方的5G流量需求，測(cè)算聯(lián)通承載網(wǎng)帶寬需求和互聯(lián)互通帶寬需求，制定5G承建區(qū)域、非承建區(qū)域聯(lián)通承載網(wǎng)建設(shè)方案，適應(yīng)5G共建共享背景下5G回傳需求，對(duì)于同類型共建共享場(chǎng)景下承載網(wǎng)的規(guī)劃具有指導(dǎo)和借鑒作用。