5G共建共享NSA至SA承載網(wǎng)技術(shù)方案

李果 呂云輝 劉光明

(普天信息工程設(shè)計(jì)服務(wù)有限公司,北京 100088)

0 引言

2020年是5G基站新基建的大發(fā)展時(shí)期,同時(shí)也為運(yùn)營商帶來建設(shè)與維護(hù)成本的巨增,各運(yùn)營商為考慮綜合建網(wǎng)成本與建網(wǎng)收益,結(jié)合企業(yè)自身能力推進(jìn)共享共建建設(shè)。本文結(jié)合目前NSA/SA建網(wǎng)模式,對共建共享技術(shù)進(jìn)行分析,提出承載網(wǎng)共享技術(shù)方案。

1 共建共享技術(shù)及方式

1.1 共建共享技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)共享是目前各運(yùn)營商主推的一項(xiàng)技術(shù),主要涉及到基帶資源、公共參數(shù)、移動(dòng)性管理、傳輸分配和網(wǎng)管等。根據(jù)共建共享的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)共享分為以下4種:站址共享、MORAN、MOCN(多運(yùn)營商核心網(wǎng))和GWCN(網(wǎng)關(guān)核心網(wǎng))這四種方式,如圖1所示。

圖1 共建共享方式示意圖Fig.1 Schematic diagram of co-construction and sharing methods

表1 共享方式對比表Tab.1 Comparison table of sharing methods

圖2 5G回傳網(wǎng)絡(luò)共享互通方案Fig.2 5G backhaul network sharing and interworking solution

圖3 5G接入網(wǎng)共享NSA向SA演進(jìn)示意圖Fig.3 Schematic diagram of the evolution of 5G access network sharing NSA to SA

對于四種網(wǎng)絡(luò)共享方式的共享程度各有優(yōu)劣,對比情況如表1所示。

1.2 承載網(wǎng)的共建共享

承載網(wǎng)的共享,可分為承載網(wǎng)的全部共享和部分共享。一種是采用接入網(wǎng)共建,共享5G回傳網(wǎng)絡(luò),通過互通對方核心網(wǎng)的方案,互通層面的選擇應(yīng)根據(jù)不同5G業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)接入能力和計(jì)算能力來選擇。第二種方案則僅共享基站前傳部分,中傳回傳則有各運(yùn)營商獨(dú)立建設(shè)。電信和聯(lián)通兩家運(yùn)營商各自分區(qū)建設(shè)5G基站,再接入至各自核心網(wǎng)。雙方適用于5G回傳網(wǎng)絡(luò)共享互通方案,如圖2所示。結(jié)合5G業(yè)務(wù)的發(fā)展,各地?cái)?shù)據(jù)中心的建成,由省/大區(qū)或本地核心層互聯(lián)互通逐步向本地匯聚層互聯(lián)互通演進(jìn),從而降低業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延,提高業(yè)務(wù)承載能力與轉(zhuǎn)發(fā)能力。

2 電信、聯(lián)通5G共建共享

2.1 電信、聯(lián)通共建共享策略

過渡期以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)快速連通為目標(biāo),互聯(lián)互通以本地網(wǎng)互通為主,新增5G基站NSA業(yè)務(wù)錨點(diǎn)站接入雙方現(xiàn)有4G RAN VPN,雙方共同規(guī)劃IP地址,避免地址沖突。中遠(yuǎn)期以SA為目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu),基于雙方的網(wǎng)絡(luò)和頻率資源,共同推進(jìn)5G全生命周期內(nèi)共建共享,快速形成5G服務(wù)能力,提升室內(nèi)覆蓋水平,適度控制NSA規(guī)模,推動(dòng)向SA演進(jìn)。

2.2 5G共享網(wǎng)絡(luò)NSA向SA演進(jìn)方案

中國電信和中國聯(lián)通雙方以SA共享為目標(biāo),架構(gòu)演進(jìn)如圖3所示,不管是NSA/SA還是SA組網(wǎng)都需要雙方運(yùn)營商新建5G核心網(wǎng)。

過渡期架構(gòu)-NSA/SA雙模組網(wǎng):

原NSA共享區(qū)域升級為NSA/SA雙模基站,繼續(xù)接入網(wǎng)共享;5G新建區(qū)域,采用NSA/SA雙模基站進(jìn)行共享,同時(shí)雙上聯(lián)至雙方的4G、5G核心網(wǎng)[2]。對應(yīng)雙方網(wǎng)絡(luò)需支持SA與NSA間互操作。為保障語音業(yè)務(wù)連續(xù)性,要求SA區(qū)域初期需支持EPS Fallback,后續(xù)支持VoNR業(yè)務(wù),以及VoNR業(yè)務(wù)與VoLTE業(yè)務(wù)間的切換。

目標(biāo)架構(gòu)-SA組網(wǎng):

原NSA共享區(qū)域升級支持SA基站,繼續(xù)共享,同時(shí)雙上聯(lián)至雙方的5G核心網(wǎng);5G共享新建區(qū)域,采用SA單模基站組網(wǎng)進(jìn)行共享,同時(shí)雙上聯(lián)至雙方的5G核心網(wǎng)[2]。對應(yīng)雙方網(wǎng)絡(luò)要求支持SA與4G間的互操作。

現(xiàn)網(wǎng)共建共享方案的選擇:

針對目前已建設(shè)的NSA區(qū)域,在區(qū)域內(nèi)5G基站建設(shè)較少,且5G站點(diǎn)與錨點(diǎn)站非同廠家時(shí),采取升級現(xiàn)有NSA基站為SA基站,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)SA組網(wǎng)方式;在5G基站已成一定規(guī)模下,則選擇過渡期形式建設(shè),將現(xiàn)有基站升級為NSA/SA雙模基站,保值現(xiàn)有基站建設(shè)成本,新建5G基站采用NSA/SA雙模基站,區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)NSA/SA組網(wǎng)方式。待市場穩(wěn)定后,再網(wǎng)絡(luò)升級改造至SA組網(wǎng)。

2.3 5G網(wǎng)絡(luò)互通建設(shè)方案

5G接入網(wǎng)設(shè)計(jì)初期應(yīng)充分考慮共享方案,通過演算網(wǎng)絡(luò)承載能力,可將前期建設(shè)的NSA組網(wǎng)模式能平滑升級到NSA/SA和SA組網(wǎng)模式。

5G NSA現(xiàn)有建設(shè)模式為接入現(xiàn)有4G RAN VPN;雙方現(xiàn)有4G RAN VPN采用OPTION A方式打通,對5G NSA共享基站采用不同邏輯子接口。根據(jù)電信和聯(lián)通業(yè)務(wù)IP地址,配置不同運(yùn)營商業(yè)務(wù);以省為單位,各自協(xié)商VLAN規(guī)劃,為了避免現(xiàn)網(wǎng)4G基站大規(guī)模改造,每個(gè)4G錨點(diǎn)eNB通過1或2個(gè)業(yè)務(wù)接口IP接入到現(xiàn)有4G RAN VPN,OptionA對接進(jìn)行BGP路由過濾和控制,相互發(fā)布對方5G NSA和4G基站匯總路由。

IGP協(xié)議層:智能承載網(wǎng)和接入層均部署ISIS協(xié)議,智能承載網(wǎng)和匯聚層采用一個(gè)IG平域,接入層采用另一個(gè)IGP域。接入環(huán)匯聚設(shè)備將路由引入接入環(huán)ISIS進(jìn)程。[1]

BGP除了作為跨網(wǎng)邊界路由協(xié)議外,在智能城域網(wǎng)內(nèi)主要用于傳遞業(yè)務(wù)路由,BGP開啟BGP vpnv4/EVPN地址族用于傳送相關(guān)業(yè)務(wù)路由。

智能城域網(wǎng)端到端部署SR/EVPN協(xié)議;智能城域網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)可分為5G業(yè)務(wù)、政企大客戶業(yè)務(wù)、家寬業(yè)務(wù)等,建議5G回傳等三層業(yè)務(wù)采用SR+L3VPN方案實(shí)現(xiàn),二層業(yè)務(wù)采用SR/SR-TE+EVPN方案實(shí)現(xiàn)。

2.4 5G業(yè)務(wù)配置方案

現(xiàn)有5G NSA站點(diǎn)以4G站點(diǎn)為錨點(diǎn)站,4G、5G站間有業(yè)務(wù)連接需求。5G NSA站點(diǎn)配置IPv4地址,業(yè)務(wù)配置與4G業(yè)務(wù)一致。5G NSA業(yè)務(wù)承載建議配置如下:

(1)IGP協(xié)議仍采用層次化部署。5G業(yè)務(wù)接入環(huán)為一個(gè)IGP域;核心匯聚層IGP域保持不變。

(2)新增承載網(wǎng)設(shè)備,與原本地網(wǎng)內(nèi)所有承載網(wǎng)設(shè)備采用統(tǒng)一自治域AS號。通過配置BGP本地優(yōu)先級控制BGP主備路由方式,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)載均衡。

(3)5G NSA業(yè)務(wù)配置L3VPN業(yè)務(wù)承載,利舊原有4G RAN VPN。原有接入環(huán)4G業(yè)務(wù)配置均保持不變,新建綜合接入環(huán)5G業(yè)務(wù)配置L3VPN。

(4)原有接入環(huán)采用RSVP-TE的配置保持不變,新建綜合接入環(huán)5G業(yè)務(wù)配置LDP。5G業(yè)務(wù)利用現(xiàn)網(wǎng)匯聚設(shè)備承載時(shí),核心匯聚層原有RSVP-TE配置保持不變,同時(shí)在核心匯聚層增配LDP。新建匯聚設(shè)備承載5G NSA業(yè)務(wù)時(shí)配置LDP。未來根據(jù)技術(shù)成熟度及設(shè)備支持情況,在有業(yè)務(wù)需求的情況下,核心匯聚層及新建的綜合接入環(huán),逐步過渡到SR隧道。

5G回傳業(yè)務(wù)采用端到端的SR網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署,使用BGP L3VPN實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)承載。通過SR 隧道及業(yè)務(wù)故障保護(hù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速倒換[3]。

3 結(jié)語

共建共享是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中不可缺少的一個(gè)推力,目前國內(nèi)運(yùn)營商利用雙方的網(wǎng)絡(luò)、頻譜、機(jī)房等各項(xiàng)資源,進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)共建共享合作,縮短了建設(shè)周期,降低了網(wǎng)絡(luò)建維成本,同時(shí)增強(qiáng)了質(zhì)量,充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)賦能,推進(jìn)行業(yè)信息化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)各方互利共贏。