5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則及地市規(guī)劃方案探討

宋永廷，王 勝

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

“十四五”時期是我國由全面建成小康社會向基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化邁進(jìn)的首個五年，我國經(jīng)濟(jì)社會將在“十四五”期間加速轉(zhuǎn)型，數(shù)字經(jīng)濟(jì)將成為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。5G作為新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域，將從需求側(cè)服務(wù)于消費升級，從供給側(cè)為數(shù)字經(jīng)濟(jì)賦能升級。但是5G對原有本地傳送承載網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，如何以更低成本更高效的建設(shè)本地承載網(wǎng)來滿足網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展需求成為所有運營商需要面對的問題。本文介紹了5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則，并跟據(jù)傳送網(wǎng)現(xiàn)狀給出了符合規(guī)劃原則的相應(yīng)建設(shè)方案。

1 5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則

5G本地傳送網(wǎng)應(yīng)以架構(gòu)穩(wěn)定、靈活擴(kuò)展、安全可靠以及智能動態(tài)為目標(biāo)，以傳輸為核心，落實傳輸新網(wǎng)絡(luò)布局，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，夯實基礎(chǔ)資源，開展綜合一體化接入，打造一張網(wǎng)業(yè)協(xié)同、智能管控、靈活承載以及快速接入的承載網(wǎng)絡(luò)，滿足5G業(yè)務(wù)的發(fā)展的同時，滿足高品質(zhì)政企客戶專線和家庭寬帶千兆入戶的連接需求。

1.1 核心匯聚層光纜建設(shè)原則

1.1.1 核心層

核心層光纜網(wǎng)對光纜路由的可靠性和安全性要求非常高，因此核心層光纜路由應(yīng)盡量選擇路由距離短且直達(dá)以及安全性高的主干道路管道，并保證不少于兩個以上物理方向的出局路由[1]。

1.1.2 匯聚層

匯聚層光纜應(yīng)與接入層光纜分開建設(shè)，建設(shè)直達(dá)或準(zhǔn)直達(dá)光纜（跳接點不多于兩個），并保證兩個以上光纜出局方向[2]。新建匯聚層光纜纖芯容量應(yīng)適當(dāng)冗余，市城區(qū)不低于96芯，縣城區(qū)不低于72芯，縣鄉(xiāng)匯聚不低于48芯[3]。此外，匯聚層光纜應(yīng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)建設(shè)，單個匯聚環(huán)應(yīng)覆蓋連續(xù)區(qū)域。

1.1.3 核心匯聚層

根據(jù)SPN核心匯聚層組網(wǎng)和規(guī)劃期匯聚機(jī)房入網(wǎng)需求，完善光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)[4]。對容量不足，纖芯利用率超過70%的段落有OLT上聯(lián)和CDN下沉等需求時，按照優(yōu)先級進(jìn)行擴(kuò)容，對原有光纜纖芯指標(biāo)劣化嚴(yán)重的段落進(jìn)行光纜替換。

1.2 SPN設(shè)備建設(shè)原則

1.2.1 核心及骨干層

調(diào)度設(shè)備-落地設(shè)備和調(diào)度設(shè)備-骨干匯聚設(shè)備組網(wǎng)初期以組建200GE/N×100GE的口字型系統(tǒng)為主，組建系統(tǒng)采用FLexE板卡組網(wǎng)?？紤]部分鏈路需要通過OTN承載，建議將調(diào)度設(shè)備設(shè)置在兩個傳輸核心局址，落地設(shè)備根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)核心局址設(shè)置。

新建SPN網(wǎng)絡(luò)需與已有PTN系統(tǒng)進(jìn)行互通，原則上互通點應(yīng)部署在城域核心PTN L3節(jié)點。

1.2.2 匯聚層

初期以組建200GE的環(huán)型系統(tǒng)為主，組建系統(tǒng)采用FLexE板卡組網(wǎng)。通匯聚環(huán)上節(jié)點為4～6個，建議不超過8節(jié)點。當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)忙，均值利用率高于70%時，擴(kuò)容速率或調(diào)整為口字型[5]。

1.2.3 接入層

環(huán)網(wǎng)上接入D-RAN節(jié)點較多的接入層初期宜采用50GE組建系環(huán)路，對于接入C-RAN節(jié)點部署場景，可綜合集中部署規(guī)模、建設(shè)成本以及業(yè)務(wù)需求組建100GE環(huán)路。密集城區(qū)接入環(huán)上的接入節(jié)點數(shù)量為2～4個，一般城區(qū)接入環(huán)上的接入節(jié)點數(shù)量為3～6個。接入環(huán)應(yīng)掛接在同一個匯聚環(huán)的兩個匯聚節(jié)點下，優(yōu)先考慮掛在相鄰的匯聚節(jié)點。

1.2.4 分層分域原則

采用L3到接入層組網(wǎng)時，在5G傳送網(wǎng)中，接入層、匯聚層以及核心層均采用SR隧道方式承載，端到端部署IGP協(xié)議。為提升網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性，應(yīng)采用分域方式控制單IGP域內(nèi)網(wǎng)元數(shù)量，IGP分域點選在重要匯聚節(jié)點或普通匯聚節(jié)點。

（1）骨干匯聚節(jié)點作為IGP分域點。其與核心層組成一個IGP域，匯聚環(huán)和接入環(huán)組成另外一個IGP域，當(dāng)此域內(nèi)節(jié)點超過一定規(guī)模時可劃分多個IGP域。如圖1所示，該方式需根據(jù)所選用的接入層設(shè)備支持的IGP域規(guī)模能力進(jìn)行應(yīng)用部署。

圖1 骨干匯聚節(jié)點作為分域點的分域示意圖

（2）分域點在普通匯聚節(jié)點。當(dāng)采用普通匯聚節(jié)點作為IGP分域點時，核心層和匯聚層組成一個IGP核心域，當(dāng)此域內(nèi)節(jié)點超過一定規(guī)模時（各個廠家能力不同）可劃分多個IGP域，每個接入環(huán)或多個接入環(huán)組成一個IGP域，但應(yīng)避免接入環(huán)同時掛接到不同的匯聚環(huán)。示意如圖2所示。

圖2 普通匯聚節(jié)點作為分域點的分域示意圖

1.3 OTN設(shè)備建設(shè)原則

省會城市和部分業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)城市的核心層可建設(shè)多套OTN系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)分擔(dān)?，F(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)已利用波道數(shù)加規(guī)劃業(yè)務(wù)以擴(kuò)容需求，當(dāng)波道數(shù)超過系統(tǒng)最大容量的70%時，可考慮新建波分平臺、核心局間OTN系統(tǒng)以及市到縣波分系統(tǒng)，全部采用100G平臺，同時替換老舊平臺。結(jié)合業(yè)務(wù)需求完善市區(qū)城域OTN的部署，完成全部縣鄉(xiāng)80×10G OTN網(wǎng)絡(luò)布局[6]。

1.4 5G基站前傳光纜建設(shè)方案及原則

5G基站前傳可采用光纖直驅(qū)、無源WDM以及有源系統(tǒng)等方式[7]。其中，光纖直驅(qū)中無線AAU和DU配置白光光口，采用光纖直接連接AAU和DU。對于接入距離較短或光纖資源豐富場景優(yōu)先采用光纖直驅(qū)，并優(yōu)先選擇單纖雙向方式。無源WDM中無線AAU和DU配置彩色光口，并配置無源的WDM合分波板。當(dāng)光纖資源受限時，若管孔資源不足則優(yōu)先采用無源波分進(jìn)行前傳。有源系統(tǒng)中無線AAU和DU配置白光光口及相應(yīng)的WDM/OTN設(shè)備，多個前傳信號通過WDM信號共享光纖資源。

1.5 大芯數(shù)聯(lián)絡(luò)光纜建設(shè)原則

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房與其所在CRAN區(qū)內(nèi)的綜合業(yè)務(wù)一級光交間需具備大容量聯(lián)絡(luò)光纜（96芯以上），滿足CRAN方式開站的光路連接需求。接入層SPN設(shè)備組網(wǎng)光纜方案在無同路由和避免路由過長迂回的前提下，CRAN機(jī)房上聯(lián)光纜方案充分結(jié)合綜合業(yè)務(wù)區(qū)一級主干光纜及聯(lián)絡(luò)光纜。

CRAN區(qū)域內(nèi)根據(jù)CRAN機(jī)房和無線站點分布情況，選擇合適的一級光交。聯(lián)絡(luò)光纜根據(jù)機(jī)房BBU/DU規(guī)劃集中數(shù)測算，容量主要為96～288芯，擴(kuò)容一級光交容量，業(yè)務(wù)密集區(qū)選1 152芯或576芯。同CRAN區(qū)域內(nèi)有多個一級光交的存在一級光交間互聯(lián)需求，光纜按需擴(kuò)容。

規(guī)劃CRAN區(qū)無一級光交的可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)一級光交分布情況，增加設(shè)置一級光交，不適合增加一級光交的CRAN區(qū)，CRAN機(jī)房聯(lián)絡(luò)光纜就近連接至其區(qū)劃內(nèi)二級光交歸屬的一級光交。統(tǒng)籌二級光交所屬微網(wǎng)格內(nèi)所有站點分布，根據(jù)纖芯需求擴(kuò)容建設(shè)。大芯數(shù)聯(lián)絡(luò)光纜建設(shè)示意如圖3所示。

圖3 大芯數(shù)聯(lián)絡(luò)光纜建設(shè)示意圖

1.6 傳輸管道建設(shè)原則

將市政道路近期建設(shè)計劃納入管道規(guī)劃依據(jù)，緊跟市政道路規(guī)劃，持續(xù)完善城市道路管道覆蓋，重點提升主城區(qū)等業(yè)務(wù)量大區(qū)域的管道覆蓋[8]。優(yōu)先解決市、縣主城區(qū)域內(nèi)滿足核心匯聚機(jī)房和綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)所需的管道需求，其次解決新區(qū)域資源儲備和管孔不足的擴(kuò)容需求，提升末端管道接入能力，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。建立瓶頸管道、斷頭管道以及重要道路管道未覆蓋清單，按照清單重點攻堅，解決制約管網(wǎng)使用的關(guān)鍵瓶頸[9]。

2 地市本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實際規(guī)劃方案

2.1 某市本地傳送網(wǎng)SPN建設(shè)方案

某市為滿足5G大規(guī)模連續(xù)覆蓋和各類業(yè)務(wù)需求為目標(biāo)，根據(jù)技術(shù)成熟度全網(wǎng)新建SPN系統(tǒng)，具備端到端獨立組網(wǎng)能力[10]。建設(shè)如下，兩個核心網(wǎng)UPF機(jī)房各設(shè)置1對SPN落地設(shè)備，落地設(shè)備與同局址的UPF設(shè)備口字型對接，對接接口配置1×200G。每對落地設(shè)備口字型與調(diào)度設(shè)備對接，對接接口配置為1×200G，裸纖承載。SCL機(jī)房落地設(shè)備與城域PTN L3對接，解決5G錨點的4G站橫向連接需求及與NSA核心網(wǎng)連接需求。對接接口配置為1×100G，裸纖承載。市/縣區(qū)骨干設(shè)備與調(diào)度設(shè)備對接，市區(qū)對接接口配置為1×200G，上聯(lián)鏈路采用裸纖承載，縣區(qū)對接接口配置為1×100G，上聯(lián)鏈路采用OTN承載。骨干匯聚設(shè)備-普通匯聚組網(wǎng)采用環(huán)型，環(huán)上普通匯聚節(jié)點以3～4個為主，最多不超過6個。密集城區(qū)接入環(huán)上的接入節(jié)點數(shù)量為2～4個，環(huán)路速率采用50GE或100GE，一般城區(qū)接入環(huán)上的接入節(jié)點數(shù)量為3～6個，環(huán)路速率采用50GE，設(shè)備應(yīng)支持升級為100GE。

SPN采用L3到邊緣方式組網(wǎng)，需分域并控制單IGP域內(nèi)網(wǎng)元數(shù)量。某市以骨干匯聚節(jié)點作為分域點，核心、骨干節(jié)點劃為一個IGP域，普通匯聚層按照區(qū)縣共劃分為6個IGP域。圖4為某市SPN建設(shè)核心骨干層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖4 某市SPN建設(shè)核心骨干層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

2.2 某市本地網(wǎng)核心匯聚層光纜建設(shè)方案

某市核心層光纜新建144芯ECJF至GMHY第三路由，市到縣光纜本次新建RSYD至WDYD新路由用來解決RSYD至WDYD第一路由和RSSSC至HGZC第二路由存在的同路由問題，同時擴(kuò)容RCYD至HPJF的光纜，以解決原有光纜容量不足問題。

某市匯聚層光纜根據(jù)SPN組網(wǎng)規(guī)劃，新建匯聚層光纜48芯6段，具體為ZTJF-ZTJF、ZTJF-HGZC、CJT-ZKJF、ZKJF-GCJF、MSJF-HGZC 以 及 MSJFWTJF，共計新增光纜86.87 km。某市SPN匯聚層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 某市SPN匯聚層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.3 某市本地傳送網(wǎng)管道建設(shè)方案

本地網(wǎng)管道建設(shè)緊跟市政道路規(guī)劃，持續(xù)完善城市道路管道覆蓋，重點提升主城區(qū)等業(yè)務(wù)量大區(qū)域的管道覆蓋，近期本地網(wǎng)管道建設(shè)新建管道84.97 km。某市本地網(wǎng)管道建設(shè)方案如圖6所示。

圖6 某市本地網(wǎng)管道建設(shè)方案

3 結(jié) 論

5G作為移動通信領(lǐng)域的重大變革，是當(dāng)前新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域。在5G加速商用及融合帶動下對相關(guān)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)發(fā)展的賦能作用明顯增強(qiáng)，對壯大數(shù)字經(jīng)濟(jì)的支撐作用明顯提高。而5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃做為5G建設(shè)的指引，5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的準(zhǔn)確與否對5G本地網(wǎng)的建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。本文從核心匯聚光纜、SPN設(shè)備、OTN設(shè)備以及管道等方面介紹了5G本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則，并根據(jù)地市本地傳送網(wǎng)現(xiàn)狀給出符合5G規(guī)劃原則的SPN建設(shè)方案、核心匯聚層光纜建設(shè)方案以及管道建設(shè)方案。