中國廣電5G固移融合方案

楊之騰

（中通服咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210009）

0 引 言

中國廣電2019年6月獲得5G牌照后，一直致力于700 MHz的清頻任務(wù)和5G試驗(yàn)組網(wǎng)，加速實(shí)現(xiàn)全國“一網(wǎng)通”。在2020年傳統(tǒng)三大運(yùn)營商即將實(shí)現(xiàn)5G SA組網(wǎng)的形勢下，用戶數(shù)越來越多，中國廣電的5G網(wǎng)絡(luò)部署任務(wù)時(shí)間緊迫。

中國廣電作為全國4大移動運(yùn)營商之一，擁有有線電視、網(wǎng)絡(luò)傳輸、宣傳媒資及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺等優(yōu)勢，現(xiàn)有固網(wǎng)主要滿足有線電視、IPTV以及政企專線等固定業(yè)務(wù)。面向未來5G業(yè)務(wù)承載，需要重新構(gòu)建“固移融合”的智慧網(wǎng)絡(luò)；構(gòu)建基于云化、虛擬化和智能化的5G網(wǎng)絡(luò)和平臺，實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的融合與承載，同時(shí)為后續(xù)拓展新業(yè)務(wù)奠定基礎(chǔ)[1]。

1 固移融合原則

廣電通過將多業(yè)務(wù)控制管理功能合一，提高了標(biāo)準(zhǔn)化接口，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)融合。目前，廣電已建成一張完善的IP承載網(wǎng)用于承載家集客和有線、視頻業(yè)務(wù)，結(jié)構(gòu)清晰，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。面對5G場景和固移融合需求，結(jié)合各地廣電固網(wǎng)資源情況，5G無線網(wǎng)通過共享固網(wǎng)光纜、機(jī)房資源實(shí)現(xiàn)5G無線網(wǎng)絡(luò)快速部署。廣電5G承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)固移融合可以基于以下原則進(jìn)行。

（1）承載網(wǎng)設(shè)備融合原則：選擇合適的承載網(wǎng)演進(jìn)策略和技術(shù)路線，綜合考慮需求、技術(shù)發(fā)展趨勢以及網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)等因素，如IPRAN、SPN以及M-OTN等技術(shù)[2]。

（2）光纜融合原則：優(yōu)先共享固網(wǎng)光纜網(wǎng)資源，后期按照5G承載網(wǎng)所需網(wǎng)絡(luò)特性優(yōu)化。

（3）機(jī)房融合原則：核心層、匯聚層優(yōu)先選取自有產(chǎn)權(quán)機(jī)房，可根據(jù)機(jī)房空間、電源、位置以及出入局等因素綜合選取合適節(jié)點(diǎn)作為核心匯聚節(jié)點(diǎn)。

因此，根據(jù)廣電固移融合原則，綜合考慮廣電的固網(wǎng)資源，可采用資源共用和架構(gòu)融合方式。5G承載網(wǎng)首先實(shí)現(xiàn)資源共用和架構(gòu)融合，將光纜網(wǎng)作為自有網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一物理承載網(wǎng)絡(luò)，在機(jī)房和固網(wǎng)光纜資源方面盡量實(shí)現(xiàn)資源共享，以實(shí)現(xiàn)低成本快速部署。業(yè)務(wù)融合后期再根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)演進(jìn)再進(jìn)行融合。

2 固移融合設(shè)計(jì)方案

2.1 光纜資源融合設(shè)計(jì)方案

2.1.1 核心匯聚光纜資源融合

目前廣電核心匯聚機(jī)房之間采用大芯數(shù)光纜環(huán)進(jìn)行連接。各核心匯聚機(jī)房之間均可以通過光纜跳纖方式完成互通。如果一個(gè)城市的核心機(jī)房部署一對核心層節(jié)點(diǎn)，則多個(gè)匯聚機(jī)房可組成若干個(gè)匯聚環(huán)。在核心匯聚層面，所需纖芯資源較少，原有主干光纜資源完全可以滿足核心匯聚層資源需求[3]。

2.1.2 接入光纜資源融合

目前廣電的接入層光纜多為樹型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)。光纜從匯聚點(diǎn)（分中心機(jī)房）直接接至各接入層機(jī)房，而各接入層機(jī)房之間相互連接的光纜資源較少，暫無法成環(huán)。5G接入層網(wǎng)絡(luò)需組建接入環(huán)，現(xiàn)有的固網(wǎng)接入層光纜資源與本期目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)存在差異性，在利用原有光纜網(wǎng)資源的情況下需進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使之滿足5G移動網(wǎng)絡(luò)快速接入和高安全可靠的需求。

2.1.3 后期將結(jié)合廣電現(xiàn)有資源及業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行區(qū)域“網(wǎng)格化”

以“網(wǎng)格化”為依托，充分利用現(xiàn)網(wǎng)已有寬帶光纜網(wǎng)等資源，通過新建接入骨干環(huán)、接入主干纜和全網(wǎng)覆蓋融合現(xiàn)網(wǎng)已有資源，將傳統(tǒng)意義上的“基站光纜網(wǎng)”和“寬帶光纜網(wǎng)”合二為一，打造“安全可靠、調(diào)度靈活、接入迅速、管理智能”的全業(yè)務(wù)承載平臺，即“一張光纜網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全業(yè)務(wù)接入[4]，如圖1所示。

圖1 廣電“一張光纜網(wǎng)”

2.2 機(jī)房資源融合設(shè)計(jì)方案

核心匯聚機(jī)房為自有產(chǎn)權(quán)機(jī)房，物業(yè)穩(wěn)定。根據(jù)機(jī)房空間、電源、機(jī)房地理位置以及光纜敷設(shè)難度等因素，綜合選取合適節(jié)點(diǎn)作為核心匯聚節(jié)點(diǎn)。接入機(jī)房優(yōu)先選用自有產(chǎn)權(quán)機(jī)房。

2.3 設(shè)備資源融合設(shè)計(jì)方案

本期5G無線網(wǎng)絡(luò)的承載技術(shù)采用IPRAN技術(shù)，而原IP城域網(wǎng)設(shè)備核心匯聚層由路由器+OTN傳輸設(shè)備組成。因此，在核心、匯聚以及接入三層架構(gòu)按照IPRAN技術(shù)重新部署設(shè)備，且在設(shè)備層面不融合。根據(jù)廣電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和技術(shù)演進(jìn)路線建議，先進(jìn)行第一階段光纜和機(jī)房資源共享，5G承載設(shè)備單獨(dú)建設(shè)。固網(wǎng)業(yè)務(wù)保持現(xiàn)狀暫時(shí)不進(jìn)行調(diào)整，而移動網(wǎng)業(yè)務(wù)在新建網(wǎng)絡(luò)中承載。

3 固移融合組網(wǎng)實(shí)施

3.1 核心層組網(wǎng)

核心層部署一對核心層節(jié)點(diǎn)在廣電核心機(jī)房，上行100GE與省干節(jié)點(diǎn)對接，下行100GE和匯聚節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)。

根據(jù)5G大帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求，廣電可采用OTN+IPRAN統(tǒng)一承載技術(shù)，規(guī)劃建設(shè)基于40×100G OTN傳輸系統(tǒng)（40為參考值，具體配置看各區(qū)域需求），網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。同時(shí)，為了方便兩個(gè)核心機(jī)樓間大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度和節(jié)省纖芯資源，可新建一個(gè)骨干調(diào)度環(huán)40×100G OTN傳輸系統(tǒng)。

圖2 OTN+IPRAN統(tǒng)一承載傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.2 匯聚層組網(wǎng)

匯聚層可環(huán)形或者口字行組網(wǎng)，匯聚節(jié)點(diǎn)成對部署。一對匯聚節(jié)點(diǎn)可以下帶6對接入環(huán)，匯聚節(jié)點(diǎn)100GE上行。根據(jù)部署節(jié)點(diǎn)的距離，合理部署二級匯聚節(jié)點(diǎn)[5]。

廣電一級、二級匯聚環(huán)組網(wǎng)如圖3所示。如果采用的是核心/一級匯聚/接入3層結(jié)構(gòu)，則分中心機(jī)房與核心機(jī)房直接相連。兩者之間可以采用100GE端口環(huán)形組網(wǎng)，通過裸纖方式規(guī)劃新建一級匯聚環(huán)若干個(gè)。如果采用核心/一級匯聚/二級匯聚/接入4層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過一級匯聚節(jié)點(diǎn)與區(qū)域內(nèi)分中心機(jī)房采用100GE端口環(huán)形組網(wǎng)，通過裸纖方式規(guī)劃新建若干個(gè)二級匯聚環(huán)。

3.3 接入層組網(wǎng)

5G基站通過10GE/25GE鏈路接入承載網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)。優(yōu)先環(huán)形組網(wǎng)，每個(gè)接入環(huán)部署6～8個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，原則上不超過8個(gè)。以一對匯聚節(jié)點(diǎn)覆蓋的距離劃分接入環(huán)片區(qū)，基站根據(jù)地理位置按照片區(qū)劃分就近接入，原則上不允許跨區(qū)接入。

IPRAN接入層根據(jù)無線站點(diǎn)規(guī)劃，分區(qū)域就近組建IPRAN接入環(huán)，初期以10GE環(huán)為主，后期逐步根據(jù)業(yè)務(wù)需求升級至25GE/50GE環(huán)。環(huán)網(wǎng)上接入機(jī)房一般不超過8個(gè)。初期接入光纜資源不足無法物理成環(huán)的站點(diǎn)，建議先同纜邏輯成環(huán)或單鏈接入[6]。

根據(jù)無線基站部署情況，對部分接入光纜資源豐富或者建設(shè)難度較低的現(xiàn)有分中心機(jī)房和接入網(wǎng)機(jī)房，建議采用CRAN建設(shè)方式，通過CU和DU合設(shè)后放置在集中機(jī)房，采用光纖拉遠(yuǎn)方式連接AAU，可節(jié)省無線站點(diǎn)機(jī)房建設(shè)成本。

圖3 廣電一級、二級匯聚環(huán)組網(wǎng)

4 結(jié) 論

中國廣電經(jīng)過多年的光纖到戶工程，尤其是大城市光纜資源和管道資源豐富，可充分利用原有固網(wǎng)資源實(shí)現(xiàn)5G承載網(wǎng)建設(shè)，通過固移融合組網(wǎng)將固網(wǎng)樹型結(jié)構(gòu)打造成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)“一張光纜網(wǎng)”，縮短建設(shè)周期，降低成本。