運營商5G通信網絡的建設策略研究

信勁松 霍勵 劉覽博

摘? 要：5G網絡突破了傳統網絡簡單提供通道的運營模式，為運營商帶來了新的商機，也帶來了更豐富維度的競爭。5G網絡作為標準的通信網絡，最基本競爭依然是基礎網絡資源的競爭，關注資源本身，未雨綢繆，才能在5G競爭中搶占先機。本文從5G網絡技術架構出發，結合現網網絡資源特點，給出5G建設中應重點關注的基礎資源建設策略。

關鍵詞：5G;網絡架構;建網策略;桿塔;MCE機房

中圖分類號：TN929.5? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）19-0074-03

Abstract：5G network breaks through the traditional network to provide a simple channel operation mode，which brings new business opportunities to operators and brings more rich competition. As a standard communication network，the 5G network is still the competition of basic network resources. Focusing on the resources themselves and preparing for the rain，we can seize the opportunities in the 5G competition. Based on the 5G network technology architecture and the characteristics of the existing network resources，this paper gives the basic resource construction strategy recommendations that should be paid attention to in the 5G construction.

Keywords：5G;network architecture;network construction strategy;tower;MCE machine room

0? 引? 言

5G時代，通信網絡的建設不僅要包含傳統網絡的建設，更需要應用服務的同步建設。相比4G通信網絡，5G通信網絡在建設內容上最大的變化是伴隨網絡建設，同步建設信息數據服務器設備及應用軟件。5G網絡建設對基礎資源的需求，遠高于傳統通信網絡，特別是在光纜光纖資源、機房空間環境、機房動力、基站配套桿塔、基站配套動力等資源需求方面會有翻倍的提升，運營商在建網策略上應重點關注基礎資源建設策略，打好網絡基礎，才能保證網絡充足的發展爆發力與業務拓展能力。

1? 5G通信網絡架構

5G通信網在能力指標上具有百萬級海量連接、毫秒級超低時延、千兆級無線接入帶寬等特點。對應網絡建設為高密度站點布局規劃與建設、機房資源集中建設與機房配套高標準建設、承載網架構優化與能力提升和應用服務平臺建設標準制定。

5G通信網絡建設圍繞5G無線接入網、固定承載網、5G核心網和應用業務網這四大網絡專業和網絡配套專業進行。

5G時代，網絡架構將高度扁平化。5G核心網及5G核心網的用戶面網元下沉，與應用業務網、固定承載網組成5G云網。5G云網之下便是海量基站與海量光纜光纖網，實現海量5G終端、5G物聯網終端的接入。5G網絡架構如圖1所示。

2? 5G通信網絡建設策略

5G網絡建設按業務流向劃分的幾個部分：

5G無線接入網分為室外覆蓋和室內覆蓋兩大部分。室外覆蓋涉及：室外站址選址、桿塔、AAU、DU、天線等建設內容。室內覆蓋涉及：室內外一體覆蓋、傳統室分系統與天線、數字室分系統、室內線纜路徑等建設內容。

接入主干光纜網/5G前傳傳輸，主要資源需求為光纜管道資源，依據目前運營商網絡建設特點，主要包含：接入主干光纜網、接入主干光交與管道和站點接入光纜建設三部分。

中傳＼回傳傳輸網主要由傳輸設備和光纜組成，涉及：中傳＼回傳光纜、中傳＼回傳光交與管道、中傳傳輸設備選型、CU上聯帶寬需求以及DU-CU帶寬需求等建設內容。

核心網主要建設內容涉及：5G核心網NGC、核心傳輸設備以及其他業務應用網元或多媒體子系統等設備的建設。

網絡統一配套主要由：網絡配套架構機房、網絡配套動力、無線桿塔資源和架構性管道與光纜資源四部分組成。

由于核心網與應用服務器偏重設備技術，運營商可干預性較弱，且對網絡的覆蓋能力，影響較弱，因此運營商在5G網絡建設的重點工作，應圍繞基礎資源建設相關性較高內容進行，保障網絡便捷擴展能力，保障網絡能力的投放效率。

2.1? 5G無線接入網建設策略

5G網絡是一張服務型網絡，對公眾業務來看，單純的大帶寬對公眾客戶影響有限，拉動網絡運營商收入增長能力有限，而5G無線網建網成本較高，單基站綜合成本是目前4G基站的3至5倍，5G網絡很難像4G網絡一樣直接進行規模性建設。5G網絡的建設以目前形勢只能依托行業客戶的建設逐步展開網絡覆蓋，以垂直行業的需求為出發點，進而開展網絡，不斷深化對公眾客戶的覆蓋，這與4G之前的建網思路剛好是相反的。針對行業客戶特點，響應及時、服務可靠、穩定、便捷便成為重點。因此為了保障行業客戶的切入效果，5G無線網網絡能力快速投放，無線接入網應重點關注桿塔資源。

目前三大運營商現網在用桿塔資源，經過4G及之前多期無線網絡建設，較多需要進行承重改造，增加布放天線空間，而三大運營商的桿塔資源需求主要由掌握基站配套資源的公司承擔，勢必會造成集中改造桿塔資源的情況，這將嚴重滯后5G網絡建設。

桿塔的建設是5G網絡建設順利實施的基礎和保障，為保障基站建設順利實施可采用多渠道多資源桿塔建設工作，運營商應主動擴展資源渠道。

2.2? 5G傳輸網建設策略

5G傳輸網在架構上分為前傳傳輸、中傳傳輸、回傳傳輸三部分，三部分典型結構如圖2所示。

2.2.1? 前傳傳輸建設策略

該部分主要解決大量5G基站網絡接入需求。前傳傳輸宜直接采用裸纖回傳。末端接入傳輸設備存在穩定性較弱的問題，大規模應用，會降低網絡整體穩定性，而光纜資源并沒有節省，還增加了綜合造價。考慮5G建網成本問題，推薦直接采用裸纖承載。裸纖與傳輸設備方案對比如表1所示。

前傳傳輸應重點規劃接入主干光纜網，采用環形覆蓋核心區域，星樹狀輻射周邊，隨業務進行站點接入光纜建設的模式。

2.2.2? 中傳傳輸及回傳傳輸

中傳傳輸及回傳傳輸在5G時代均為5G云網的承載網部分，在網絡結構上會繼承現網傳輸網結構，該部分傳輸網的建設將圍繞系統擴容、系統穩定性建設上。而滿足傳輸系統穩定性的建設內容是建設豐富有序的核心匯聚光纜網。該部分運營商可采用核心匯聚機房出局5路由以上，MCE出局4路由等形式進行滿足。

2.3? 統一配套基礎資源建設策略

5G網絡的架構主要滿足AAU與DU/CU之間通過光纖直連，DU/CU與核心機房之間的5G云網，因此MCE機房將在5G建設中發揮承上啟下的重要作用，MCE機房在5G時代將成為主干接入光纜的核心、綜合業務接入區的動力中心。規劃建設好MCE機房資源是5G統一配套建設的重點。

2.3.1? MCE機房建設

MCE機房需要集中大量DU設備、大容量傳輸設備、邊緣計算服務器、虛擬化的CU設備，對機房面積及機房環境有較高要求，主要指標如下：

（1）機房面積應不小于100平方米，首選首層無承重問題樓層，方便線纜進出;

（2）物業應為運營商自有或長租穩定物業;

（3）有專用工業用電保障，應向供電部門申請專用電，配套有專用供電電路設置。

2.3.2? 站點遠供動力建設

5G基站規模大，單站功耗高，就近引電存在較多不安全因素。在DU集中后，應考慮末端無線站點采用集中遠供形式滿足。集中遠供因涉及較多市政資源需求，改造及新建的可實施方案還未成熟。但運營商應提前做好技術與資源儲備，該部分主要涉及集中供電機房的引電功率、集中供電設備及備電保障和遠供供電路徑建設三種技術。

2.3.3? 主干光纜的建設

主干光纜以MCE機房為區域核心，完成區域內所有站點網絡接入工作，后期物聯網終端、智能燈桿等資源也會通過主干光纜資源接入網絡，因此主干光纜與管道的建設應統籌考慮區域內綜合業務發展趨勢、分配好各個節點的光纜資源和管孔資源，在效果上滿足：不超前預留光纜資源、不頻繁擴容光纜資源、管孔資源有必要冗余，支持非“中斷業務”性的光纜資源優化整合建設。

3? 結? 論

5G時代是通信技術的又一次變革，豐富而強大功能的背后，需要大量的基礎資源提供支持。5G網絡的運營對運營商的基礎資源掌控能力和基礎資源綜合運用能力要求更高。運營商應提前做好準備，做好資源規劃與資源建設，以行業客戶需求為導線，實現資源建設的未雨綢繆，贏得5G，贏得未來。

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作者簡介：信勁松（1969.02-），男，漢族，河南鄭州人，中級工程師，工學碩士，畢業于華中理工大學軟件工程專業，研究方向：LTE、CDMA、GSM和傳輸、數據通信等網絡規劃、優化、建設;霍勵（1983.04-），男，漢族，河北秦皇島人，高級工程師，工學碩士，畢業于北京郵電大學電子與通信工程專業，研究方向：LTE、CDMA、GSM、TD-SCDMA和集群等無線網絡規劃、優化、設計和網絡咨詢;劉覽博（1984.03-），男，漢族，河南周口人，中級工程師，工學學士，畢業于中國人民解放軍信息工程大學通信工程專業，研究方向：網絡架構、光纜網、波分、IPRAN、PTN等網絡規劃、設計和政企客戶咨詢項目等。