中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司陜西分公司 陜西 西安 710000

引言

5G業(yè)務(wù)三大應(yīng)用場景大帶寬、低時(shí)延以及海量連接，需要傳輸提供高性價(jià)比的智能承載網(wǎng)，滿足10倍以上帶寬需求增長，業(yè)務(wù)云化，萬物互聯(lián)，低時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)，智能運(yùn)維等。傳輸網(wǎng)規(guī)劃以業(yè)務(wù)發(fā)展需求為基礎(chǔ)，充分利用現(xiàn)有資源，做到傳輸能力提前儲備，提前啟動SPN網(wǎng)絡(luò)及匯聚機(jī)房規(guī)劃，開展傳輸資源普查整治，實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)NSA向SA演進(jìn)，有力支撐4/5G協(xié)同建設(shè)。

1 5G及DC化對傳輸架構(gòu)的需求

5G網(wǎng)絡(luò)RAN與LTE網(wǎng)絡(luò)有較大架構(gòu)區(qū)別，分前傳、中傳及回傳3部分。5G前傳承載接口使用eCPRI標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)處理后單小區(qū)帶寬為10～25G。熱門前傳承載方案以光纖直驅(qū)和WDM技術(shù)為主。光纖直驅(qū)投資少，時(shí)延最低，且1個(gè)AAU需1對光纖，現(xiàn)有24芯接入模式基本滿足。纖芯需求壓力在主干光纜。可選用波分解決纖芯不足問題，但相應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)不夠成熟，造價(jià)較高。據(jù)測算，3.5GHz頻段的5G站址密度比4G站大20%，隨著5G逐步覆蓋，機(jī)房光纜需求量會很大。中傳承載速率為10G，綜合業(yè)務(wù)點(diǎn)帶寬30～40G，匯聚環(huán)容量約100G，核心環(huán)帶寬預(yù)計(jì)在100G。后期5G和固網(wǎng)帶寬都會升至100G顆粒，且RAN、MEC及核心城域網(wǎng)的部署，均需要100G大容量UTN設(shè)備?，F(xiàn)網(wǎng)的中傳和回傳承載采用SPN、PeOTN等技術(shù)，流量的爆發(fā)增長，導(dǎo)致對傳輸設(shè)備帶寬需求量加大。5G網(wǎng)絡(luò)的云化部署使網(wǎng)絡(luò)也將由核心向邊緣逐步虛擬化，并逐步引入SDN功能，實(shí)現(xiàn)智能化管理，同樣也會對通信機(jī)房的面積和電源提出新的需求。

2 現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到大范圍的應(yīng)用，不僅改善了人們的生產(chǎn)生活狀態(tài)，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)也展現(xiàn)出了極大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。在農(nóng)業(yè)、物流業(yè)、交通領(lǐng)域、醫(yī)療健康領(lǐng)域以及教育金融領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用提升了產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的智能化發(fā)展水平。如在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于交通領(lǐng)域中，可將道路交通狀況實(shí)施反映至機(jī)動車駕駛員設(shè)備中，讓駕駛員能夠根據(jù)道路交通道路狀況對出行路線進(jìn)行調(diào)整。在此背景下，眾多信息技術(shù)企業(yè)開始對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深度開發(fā)，如騰訊、小米等集團(tuán)相繼研發(fā)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的生活產(chǎn)品。

3 物聯(lián)網(wǎng)形勢下5G通信技術(shù)的應(yīng)用路徑

3.1 依據(jù)機(jī)房承載能力，合理布局C-RAN節(jié)點(diǎn)

gNodeB包含BBU和RRU，BBU和RRU部署在同一個(gè)機(jī)房對應(yīng)D-RAN接入場景；BBU集中部署在綜合接入機(jī)房，簡稱BBU集中，對應(yīng)C-RAN接入場景。超前購置匯聚機(jī)房，為C-RAN組網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。深度挖掘現(xiàn)有機(jī)房潛力，合理配置配套資源，全量摸排、整合現(xiàn)有機(jī)房空間，提高已投產(chǎn)機(jī)房使用效率，提前對匯聚機(jī)房承載能力進(jìn)行提升改造，有效支撐5G建設(shè)快速達(dá)產(chǎn)、快速形成能力。根據(jù)匯聚機(jī)房及基站機(jī)房承載能力、結(jié)合網(wǎng)優(yōu)規(guī)劃原則合理進(jìn)行大C-RAN、小C-RAN組網(wǎng)。根據(jù)匯聚機(jī)房空間、引電情況，確定接入集中C-RAN機(jī)房的5G基站數(shù)量。選取標(biāo)準(zhǔn)匯聚機(jī)房，作為大C-RAN集中節(jié)點(diǎn)，新建100G匯聚環(huán)網(wǎng)。原則上單個(gè)集中機(jī)房以5-15個(gè)物理基站為宜，最大不宜超過20個(gè)。

3.2 SPN

SPN（Slicing Packet Network，切片分組網(wǎng)）是中國移動面向5G承載的新一代傳輸網(wǎng)絡(luò)，完全兼容分組網(wǎng)的帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用，并通過FlexE（Flex Ethernet，靈活以太網(wǎng)）接口和SE（Slicing Ethernet，切片以太網(wǎng)）通道支持網(wǎng)絡(luò)硬切片[1]。FlexE接口采用時(shí)分復(fù)用方式，提供通道化隔離和多端口綁定能力，實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)MAC與物理媒介層的解耦。SE在FlexE技術(shù)基礎(chǔ)上，將以太網(wǎng)切片從端口級向網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)擴(kuò)展，避免報(bào)文經(jīng)過L2/L3層存儲轉(zhuǎn)發(fā)，基于以太網(wǎng)64/66B碼塊的物理層交叉提供確定性低時(shí)延、硬隔離的SPN端到端剛性管道。5G承載網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)層級扁平化：SPN組網(wǎng)架構(gòu)創(chuàng)新,城區(qū)5G基站SPN組網(wǎng)一般規(guī)范采用“核心-匯聚-接入”三層的組網(wǎng)方案。西部省份結(jié)合城區(qū)規(guī)模小和匯聚機(jī)房數(shù)量多的特點(diǎn)，采用“核心-匯聚”兩層的組網(wǎng)方案，縮小層級，進(jìn)一步減少了網(wǎng)絡(luò)收斂比，適應(yīng)未來5G大帶寬的業(yè)務(wù)特性。匯聚層采用新型組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)扁平化：匯聚層由“環(huán)形”調(diào)整為“口字形”，提升單節(jié)點(diǎn)容量。匯聚層100G組環(huán)，采用6個(gè)節(jié)點(diǎn)環(huán)形結(jié)構(gòu)，單節(jié)點(diǎn)容量僅為16G，采用口子型組網(wǎng)時(shí)，單節(jié)點(diǎn)容量達(dá)到50G。核心層：一步到位；匯聚層：結(jié)構(gòu)調(diào)整一步到位，并制定帶寬場景化擴(kuò)容方案；①切塊場景擴(kuò)容100G；②高流量CBD核心區(qū)按需擴(kuò)容100G；③高校區(qū)擴(kuò)容100G；接入層：C-RAN化；

3.3 全頻段技術(shù)

4G通信技術(shù)的工作頻段為3GHz，4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的頻段資源相對匱乏，一旦線上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人數(shù)大幅度增加，4G網(wǎng)絡(luò)工作頻段將會出現(xiàn)頻段資源匱乏的問題，因此4G網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)感相對較差。5G通信技術(shù)是全頻段技術(shù)，能夠?qū)Ω鱾€(gè)頻譜資源進(jìn)行有效利用，因此能夠提升5G通信技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)容量以及通信技術(shù)傳輸效率。5G通信技術(shù)現(xiàn)如今正處于深層次研究探索階段，因此需要將其工作頻段資源應(yīng)用范圍為6～100GHz。全頻段技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)信號天線的小型化發(fā)展，在降低應(yīng)用設(shè)備體型的同時(shí)還能有效提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速率[2]。

4 結(jié)束語

綜上所述，5G網(wǎng)絡(luò)作為一張未來長期運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)，需要“以終為始”地開展網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，以匯聚機(jī)房支撐能力普查、光纜纖芯資源普查為基礎(chǔ)，確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，既要充分的利用現(xiàn)有的站點(diǎn)資源，又要考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。新建SPN網(wǎng)絡(luò)，滿足5G業(yè)務(wù)承載需求，為后續(xù)5G垂直行業(yè)應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。