本文僅提煉論文核心結(jié)論,如需方案細(xì)節(jié)、技術(shù)參數(shù)計(jì)算、圖表解析等完整內(nèi)容,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)“廣電獵酷”小程序《廣播與電視技術(shù)》2025年第8期原文。
在5G商用的推動(dòng)下,承載網(wǎng)成為廣電5G發(fā)展的核心基礎(chǔ)設(shè)施。本文重點(diǎn)探討廣電5G承載網(wǎng),詳細(xì)介紹了前傳方案中的光纖直連、無(wú)源WDM、有源WDMOTN,以及中心傳網(wǎng)絡(luò)方案。同時(shí),分析這些方案對(duì)光纖、機(jī)房、電源等基礎(chǔ)資源的需求,并評(píng)估700M、4.9G基站及中回傳網(wǎng)的帶寬需求。本研究為廣電5G承載網(wǎng)的建設(shè)提供了有力參考,助力高效利用現(xiàn)有資源,推進(jìn)“固移融合”建設(shè)。
本文作者:
王濤,張斌(中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院有限公司)
第一作者簡(jiǎn)介:
王濤(1987—),男,中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師,碩士。主要從事傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)方面的研究。
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引言
5G商用,承載先行。作為廣電5G建設(shè)的重要基礎(chǔ)支撐,承載網(wǎng)主要負(fù)責(zé)承載用戶數(shù)據(jù)和控制信令,實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的信息互通。廣電5G承載網(wǎng)根據(jù)功能可以劃分為前傳、中傳和回傳三部分。本文首先介紹前傳網(wǎng)絡(luò)方案和中/回傳網(wǎng)絡(luò)方案,其次分析了承載網(wǎng)對(duì)光纖、機(jī)房空間、電源等基礎(chǔ)資源的需求,接著對(duì)700M基站和4.9G基站的帶寬需求以及中/回傳網(wǎng)的帶寬需求進(jìn)行了評(píng)估。
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前傳網(wǎng)絡(luò)方案選擇
前傳網(wǎng)絡(luò)是連接有源天線單元(AAU)/射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)與分布式單元(DU)/基帶處理單元(BBU)的鏈路,需結(jié)合接口速率、成本、現(xiàn)有資源等因素分場(chǎng)景選擇方案。
1.光纖直連方案
原理:通過(guò)光纖直接連接AAU/RRU與DU/BBU,無(wú)需額外設(shè)備。
優(yōu)勢(shì):滿足前傳低時(shí)延需求,建設(shè)成本低。
不足:消耗光纖資源多,缺乏性能檢測(cè)與遠(yuǎn)程管理能力。
適用場(chǎng)景:接入距離短、光纖資源充足的區(qū)域,優(yōu)先采用單纖雙向方式。
2.無(wú)源WDM方案
原理:增加無(wú)源波分設(shè)備與彩光模塊,將多路光信號(hào)復(fù)用到單根光纖傳輸
優(yōu)勢(shì):減少光纖資源消耗。
不足:無(wú)法實(shí)現(xiàn)性能檢測(cè)與遠(yuǎn)程管理,建設(shè)成本高于光纖直連。
適用場(chǎng)景:光纖資源緊張、接入距離合適的場(chǎng)景。
3.有源WDM/OTN方案
原理:將AAU/RRU、DU/BBU分別連接到OTN設(shè)備,通過(guò)波分開(kāi)銷實(shí)現(xiàn)管理。
優(yōu)勢(shì):節(jié)省光纖資源,具備完善的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、性能監(jiān)管與遠(yuǎn)程管理能力。
不足:OTN系統(tǒng)成本高,需考慮設(shè)備取電問(wèn)題。
適用場(chǎng)景:對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全要求較高的區(qū)域。
4.前傳方案對(duì)比分析(見(jiàn)表1)
表1 5G前傳典型方案比較
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中/回傳網(wǎng)絡(luò)方案選擇
中傳連接DU與集中式單元(CU),回傳連接CU與核心網(wǎng),需結(jié)合傳輸技術(shù)與組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。
1.傳輸技術(shù)選擇
主要分為兩類技術(shù)方向:
分組技術(shù):包含切片分組網(wǎng)(SPN)和IP無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)(IP RANv2.0)。SPN基于PTN架構(gòu)升級(jí),支持靈活連接、超低時(shí)延;IP RANv2.0簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,適配5G大流量、高速度需求。
DWDM/OTN技術(shù):適用于對(duì)傳輸穩(wěn)定性、大容量要求較高的場(chǎng)景。
選擇原則:結(jié)合本地傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,匹配5G“大流量、超高速、低時(shí)延”的核心需求。
2.回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
根據(jù)城市規(guī)模采用差異化組網(wǎng):
大中型城市:采用“核心業(yè)務(wù)層+核心調(diào)度層+重要匯聚層+區(qū)域匯聚層+末端接入層”五級(jí)架構(gòu),核心層部署口字型組網(wǎng),匯聚接入層采用環(huán)形拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)度與高價(jià)值業(yè)務(wù)承載。
小型城市:采用“核心層+重要匯聚層+普通匯聚層+末端接入層”四級(jí)精簡(jiǎn)架構(gòu),降低建設(shè)復(fù)雜度與成本。
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基礎(chǔ)資源需求分析
承載網(wǎng)建設(shè)需重點(diǎn)匹配光纖、機(jī)房空間、電源等基礎(chǔ)資源,按接入層、匯聚層/核心層分別規(guī)劃。
1.接入層(按基站部署方案劃分)
D-RAN部署(圖4):BBU分散部署于基站機(jī)房/室外柜,前傳用光纖直連,不占用主干/配線光纜;700MHz S111站型基站每站需2芯主干/配線光纜,設(shè)備功耗約600W。
圖4 D-RAN部署方式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖(DU/BBU分別部署在基站機(jī)房)
C-RAN大集中部署(圖5):BBU集中于匯聚機(jī)房(每機(jī)房容納15-20臺(tái)),前傳需占用主干/配線光纜;光纖直連時(shí)每基站需6芯光纜,機(jī)房設(shè)備空間約15U。
圖5 C-RAN大集中部署方式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖(DU/BBU集中部署在匯聚/綜合接入機(jī)房)
C-RAN小集中部署(圖6):BBU集中于條件較好的基站機(jī)房(每機(jī)房容納5-8臺(tái)),前傳不占用主干/配線光纜;無(wú)源波分方式下每機(jī)房需2芯光纜,電源需求約1500W。
圖6 C-RAN小集中部署方式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖(DU/BBU集中部署基站機(jī)房)
2.匯聚層/核心層
光纜:4個(gè)匯聚機(jī)房組成匯聚環(huán),需2芯光纜;核心層光纜需求亦為2芯。
機(jī)房:重要匯聚層需 2 個(gè)機(jī)柜,電源需求 4500W-9000W ;核心層機(jī)房電源需求 9000W 。
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帶寬需求評(píng)估
1.單基站帶寬需求
基于NGMN帶寬規(guī)劃原則,結(jié)合廣電頻譜特性(700MHz上下行各30MHz,4.9GHz共60MHz),核心結(jié)論如下:
700MHz基站(S111、4T4R):?jiǎn)握痉逯祹?07Mbps,承載帶寬需求為GE(千兆以太網(wǎng))。
4.9GHz基站(S111、64T64R):?jiǎn)握痉逯祹?.79Gbps,承載帶寬需求為10GE(萬(wàn)兆以太網(wǎng))。
混合組網(wǎng)(700MHz+4.9GHz):承載帶寬需求達(dá)10GE。
2.承載網(wǎng)整體帶寬需求
以4.9GHz基站、C-RAN小集中場(chǎng)景為例(見(jiàn)圖7),按“接入層-匯聚層-核心層”三級(jí)收斂架構(gòu)(收斂比8:2:1)計(jì)算:
接入層:帶寬需求達(dá)30Gbps量級(jí),需具備50Gbps承載能力。
匯聚層/核心層:帶寬需求達(dá)60-100Gbps量級(jí),需具備N×100Gbps承載能力。
圖7 承載網(wǎng)絡(luò)模型
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小結(jié)
廣電5G承載網(wǎng)建設(shè)需遵循“固移融合”思路,充分復(fù)用現(xiàn)有有線電視接入網(wǎng)的光纜、機(jī)房等資源:
機(jī)房選擇需綜合考量地理位置、空間、電源及光纜敷設(shè)難度,優(yōu)先作為承載網(wǎng)匯聚/核心節(jié)點(diǎn)。
光纜資源優(yōu)先利用現(xiàn)有主干、配線光纜及管道,不足時(shí)再規(guī)劃新建。
end
參考文獻(xiàn)
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