5G基站接入初期過渡方案研究

1 引言

隨著2019年6月工信部向運營商頒發(fā)5G牌照，運營商積極開展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作。初期5G基站的DU/CU并未分離，根據(jù)DU/CU、AAU、傳輸設(shè)備的部署位置可以分為C-RAN、D-RAN、R-CRAN三種基站接入方式。從成本和技術(shù)需求等多方面考慮，各運營商均選擇了將5G基站CU/DU集中部署在自有綜合接入機房的C-RAN接入方式為主，其他方式為輔的5G基站接入方式。

為了應(yīng)對5G的uRLLC、mMTC、eMBB三類業(yè)務(wù)場景需求，5G傳輸技術(shù)業(yè)務(wù)進(jìn)行了相應(yīng)的改變?，F(xiàn)有的傳輸接入網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足5G基站接入需求，需要重新部署一張全新的傳輸網(wǎng)絡(luò)來承載5G基站業(yè)務(wù)，但是一張全新的傳輸網(wǎng)絡(luò)需要經(jīng)過一定的建設(shè)周期才能逐漸部署完成。在5G基站建設(shè)初期傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)并不能完全走在5G基站部署的前面，受投資、工期等影響5G基站的接入無法完全按照規(guī)劃的目標(biāo)結(jié)構(gòu)實施，此時需要采用合理的過渡方案來接入5G基站以方便后期向目標(biāo)結(jié)構(gòu)平滑演進(jìn)。

2 5G基站接入初期過渡方案

2.1 5G基站接入目標(biāo)方案

5G基站建設(shè)初期CU/DU未分離的情況下，主要有C-RAN、D-RAN、R-CRAN三種基站接入方式，其DU/CU、AAU、傳輸設(shè)備部署位置如圖1所示。3種接入方式適用于不同場景，優(yōu)劣對比如表1所示。

圖1 5G基站C-RAN、D-RAN、R-CRAN三種接入方式

表1 5G基站C-RAN、D-RAN、R-CRAN三種接入方式對比表

各運營商均選擇了以C-RAN為主的5G基站接入方式，通過劃分網(wǎng)格、選取或新建CU/DU集中機房（以綜合接入機房為主）、確定各CU/DU集中機房和網(wǎng)格收斂范圍進(jìn)行5G基站接入規(guī)劃。一個理想的5G基站C-RAN接入模型為綜合接入機房收斂本網(wǎng)格內(nèi)的所有5G基站，每個5G基站的CU/DU集中部署在本網(wǎng)格內(nèi)地的綜合接入機房，通過在綜合接入機房新增支持5G功能的分組設(shè)備接入。實施時按照規(guī)劃好的目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行5G基站接入即能快速有序的開通5G基站。但是 5G基站建設(shè)初期會存在各種因素影響導(dǎo)致不能直接按照5G基站接入目標(biāo)方案實施，主要有綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備、新建綜合接入機房滯后、新的分組匯聚設(shè)備未部署等，針對這些情況需要采用合理的過渡方案，以便后期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。

2.2 綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備過渡方案

受專業(yè)間的投資傾斜、傳輸設(shè)備采購等影響，涉及到5G基站接入的綜合接入點并不一定能及時部署新的分組接入設(shè)備，此時老舊的分組設(shè)備通常不能提供足夠的10GE接口，而且不完全支持5G基站業(yè)務(wù)承載，針對此種情況主要有以下3種方案解決。

方案一：CU/DU放置于本站，采用R-CRAN接入臨區(qū)綜合接入機房新的分組接入設(shè)備，如圖2所示。

圖2 綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備過渡方案一

方案二：CU/DU放置于本網(wǎng)格內(nèi)的綜合接入機房，基站至本網(wǎng)內(nèi)的格綜合接入機房采用AAU拉遠(yuǎn)，CU/DU至臨區(qū)綜合接入機房分組設(shè)備采用拉遠(yuǎn)方式接入，如圖3所示。

圖3 綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備過渡方案二

方案三：CU/DU放置于臨近網(wǎng)格綜合接入機房，臨近網(wǎng)格兼顧收斂本網(wǎng)格的5G基站，本網(wǎng)格內(nèi)的5G基站采用C-RAN方式接入臨近網(wǎng)格綜合接入機房的分組設(shè)備，如圖4所示。

圖4 綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備過渡方案三

針對綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備3種過渡方案需要的傳輸資源和優(yōu)劣對比如表2所示。

表2 綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備過渡方案對比表

通過3種過渡方案對比可以看出方案二將網(wǎng)格內(nèi)5G基站的CU/DU放置于本網(wǎng)格的綜合接入機房再拉遠(yuǎn)至臨區(qū)綜合接入機房，未來本網(wǎng)格的綜合接入機房部署了新的分組設(shè)備后可以通過釋放本機房CU/DU至臨近網(wǎng)格分組設(shè)備的纖芯將CU/DU直接接入本綜合接入機房的分組設(shè)備。相比方案一和方案二都需要重新跳纖和搬遷設(shè)備才能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整更簡單容易，而且方案二的基站租金較少也能節(jié)省5G基站的綜合成本。所以充分考慮成本和后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的便利性后，應(yīng)優(yōu)選方案二做為綜合接入機房未部署新分組設(shè)備的主要過渡方案。

2.3 新建綜合接入機房滯后過渡方案

綜合接入機房的建設(shè)受地理位置、周邊租賃市場、房屋質(zhì)量等因素影響建設(shè)周期長，導(dǎo)致會存在跟不上5G基站建設(shè)工期的情況，針對此種情況主要有以下3種方案解決。

方案一：CU/DU放置于本站，充分利舊現(xiàn)有光纜采用R-CRAN方式接入不同臨區(qū)綜合接入機房分組設(shè)備，如圖5所示。

圖5 新建綜合接入機房滯后過渡方案一

方案二：選取一個條件較好的臨近網(wǎng)格綜合接入機房放置CU/DU，臨近網(wǎng)格兼顧收斂本網(wǎng)格的5G基站，本網(wǎng)格內(nèi)的5G基站采用C-RAN方式接入臨近網(wǎng)格綜合接入機房的分組設(shè)備，如圖6所示。

方案三：CU/DU根據(jù)現(xiàn)有光纜走向放置于不同的臨區(qū)綜合接入機房，采C-RAN方式接入不同臨區(qū)綜合接入機房分組設(shè)備，如圖7所示。

圖6 新建綜合接入機房滯后過渡方案二

圖7 新建綜合接入機房滯后過渡方案三

針對新建綜合接入機房滯后的3種過渡方案需要的傳輸資源和優(yōu)劣對比如表3所示。

表3 新建綜合接入機房滯后過渡方案對比表

通過3種過渡方案對比，在后期調(diào)整都需要搬遷CU/DU和重新跳纖的情況下，方案三具有能充分利舊原有光纜，需要建設(shè)的光纜較少，而且對臨近綜合接入機房壓力較小的優(yōu)勢，應(yīng)優(yōu)選方案三做為新建綜合接入機房滯后的主要過渡方案，待綜合接入機房建設(shè)完成后再將本網(wǎng)格內(nèi)5G基站的CU/DU搬遷回到建好的綜合接入機房。

2.4 新的分組匯聚設(shè)備未部署過渡方案

新的分組匯聚設(shè)備未部署時，綜合接入機房新的接入設(shè)備只能暫時下掛在老分組匯聚設(shè)備下，與老分組匯聚設(shè)備混合組網(wǎng)。但是老分組匯聚設(shè)備所在的機房并不一定是計劃新增新分組匯聚設(shè)備的目標(biāo)匯聚機房，此時應(yīng)以方便后期網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整為原則，考慮如何才能減少后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的工作量。

根據(jù)光纜現(xiàn)狀和機房的地理位置等綜合考慮后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的便利性，如果綜合接入機房新分組接入設(shè)備組網(wǎng)光纜有條件先經(jīng)過目標(biāo)匯聚機房，而且光纜跳纖路由合理，可先跳纖到目標(biāo)匯聚機房再通過目標(biāo)匯聚機房跳纖到老分組匯聚設(shè)備。目的是等目標(biāo)匯聚機房部署好新分組匯聚設(shè)備后，分組接入設(shè)備可以在目標(biāo)匯聚機房內(nèi)通過釋放目標(biāo)匯聚機房至老分組匯聚設(shè)備的纖芯來直接接入新分組匯聚設(shè)備，減少重復(fù)跳纖的工程量，如圖8所示。

圖8 組網(wǎng)光纜先經(jīng)過目標(biāo)匯聚機房的過渡方案

如果綜合接入機房新的分組接入設(shè)備組網(wǎng)光纜先經(jīng)過老匯聚設(shè)備所在機房，可以直接帶在老的分組匯聚設(shè)備下，后期再通過機房間的光纜接入目標(biāo)匯聚機房，如圖9所示。

圖9 組網(wǎng)光纜先經(jīng)過老分組匯聚設(shè)備機房的過渡方案

3 結(jié)束語

對5G基站建設(shè)初期綜合接入機房未部署新的分組設(shè)備、新建綜合接入機房滯后、新的分組匯聚設(shè)備未部署3種傳輸網(wǎng)絡(luò)不能滿足5G基站接入的情況進(jìn)行分析，從成本和后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的便利性出發(fā)，通過方案對比選取最優(yōu)方案。對于個案應(yīng)該從光纜現(xiàn)狀、傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、綜合接入機房條件等多方面分析是采用最優(yōu)方案還是其他的方案。