5g锚点站是什么意思,锚点示意图、传输方案

2019-9-27 16:03 123 2
速度更快是对5G的直接感知,但这并不是它唯一的优势。“5G将把我们带入互联网的一切,这反过来将成为5G发展的主要动力。每一次的通信技术升级变革也是划时代演进,带来了移动通信产业的转变,但5G是一个不同于过去的新起点。作为全球通信产业的焦点,5G将推动人类互动方式的再次升级。随着5G时代的到来,物联网、云计算、大数据等技术迅速发展。信息基础设施日益完善,全球时空大数据爆炸式增长.在这样一个时代,如何实现空间感知和空间认知的智能,在正确的时间和地点把正确的数据、信息和知识传递给需要帮助的人,

概述

5G由原来4G面2C市场主转向面2B、2C市场,5G的应用特点主要包括超高速率、超低时延、超大连接,应用对5G网络提出了比4G更高的要求,5G承载网络将需要向更高效、更智能、更大容量、更低时延、更安全转型,针对5G站点传输接入,由于5G发布频谱比4G高,5G基站数量规模将是4G基站的1.5倍更多,现有4G传输接入网络结构和BBU集中同步考虑,受到机房条件等因素影响,BBU集中度低、传输接入设备数量大,网络投资、传输接入网络架构的稳定性及安全性均带来较大影响,5G如采用4G的模式,传输接入点规模、投资将更大,网络架构更复杂,也直接影响网络的质量。

针对4G出现的问题,结合5G网络的特点,本文主要针对广东省分公司机房、投资、网络架构等实际情况,抓住5G网络重构的契机,结合5G传输接入设备能力的特点,深入就5G传输接入方案进行探讨和研究,提出一种传输接入站点数量增加、传输设备规模降低、机房空间及用电条件要求降低的低成本、高质量传输锚点及站点R-CRAN解决方案,满足5G站点接入要求。

现有4G站点接入存在的问题及5G对接入要求

2.1  4G站点接入存在的问题

(1)BBU集中度不足

BBU集中在4G建网已全面推广应用,但我们在总结最终的效果时发现,在南方省份BBU集中度普遍比北方省份低,如广东联通全省BBU集中度仅为1:2.8,远低于北方1:5甚至更高的集中度,集中度不足,传输接入设备规模增加,传输投资将提高40%以上,而无线投资、电费等成本缺没得到有效的改善,主要因素主要包括:

1)进度不匹配。无线建设进度快,综合接入机房受投资、租赁、报电等原因影响进度无法跟上,基站接入为快速接入,仅能利用现有机房。

2)机房条件不足。现有大部分基站、接入等机房空间、电源等不足,无法满足数量多BBU集中建设,传输接入设备只能跟随BBU建设。

3)传输设备能力不足:IPRAN1.0接入设备、BBU设备的接入容量均为GE,无法满足远程接入需要。

4)光缆纤芯资源不足:BBU集中,对纤芯数量要求高,纤芯资源也是制约因素之一。

比较北方某大省,广东联通传输接入设备规模增加超过15000端,投资增加超过6亿。

(2)网络架构复杂、不稳定、不安全

由于传输接入跟随BBU建设的方式,缺乏接入网络的规范性、安全性规划,传输接入网络出现超大环、单链等接入问题,由于数量规模大,机房电源备电等条件也不好,网络结构不合理、不稳定、不安全问题凸显,成片断站时有发生,直接影响4G客户感知。

(3)综合接入机房建设受阻、进度不匹配

要满足BBU集中的建设要求,综合接入机房要根据4G基站的规模进行进行规划,广东规模综合接入点超过12000个,但机房需要选址、配套建设才能满足基站接入需求,但受选址、投资等影响往往建设期需要3-5年,但4G网络在发牌照到全面覆盖建设基本2年内完成,综合接入点进度无法满足,所以基站建设时只能就现有机房条件进行建设,BBU集中度受机房条件影响无法达到规划1:5的要求,部分为基站为开通仅能采用DRAN模式。

2.2  5G对接入点要求展望

5G对传输接入网络质量提出了更高的要求,现有4G接入方式很明显在网络架构的规范性、稳定性、投资效益等无法满足建网需要,5G建网接入要求几个展望分析如下:

(1)质量第一、架构要稳定。5G面对2B、2C市场,用户对时延、速率、连接等要求高,传输网络必须严格按照高质量进行规划和建设,才能确保质量和安全,接入点必须锚定,现有的接入设备跟随BBU布局方式无法满足要求。

(2)效益优先、提高网络竞争力。5G传输接入建设,要按照提高传输接入站点规模,减少传输设备规模、减少综合接入点规模进行建设,按照1:5甚至更高的传输接入度建设,大幅节省投资及运营成本提升网络竞争能力。

(3)进度保障、5G领先。5G发牌后,将进入快速建设布局阶段,如综合接入点和基站同步建设,综合接入点无法满足基站建设进度,需要新的办法满足基站建设进度要求。

传输锚点方案

传输锚点,就是传输接入点围绕4G现有宏站、室分、小站等站点分布,结合5G布局规模,提前对站点传输接入点进行规划、选址并锚定。未来5G基站建设按照锚点规划进行接入,接入方式结合站点建设进度、光缆资源情况、机房的情况等,采用“锚点+CRAN”、“锚点+R-CAN”、“锚点+DRAN”灵活的接入方式,锚点方案主要思路包括:

(1)5G布局,传输先行,提前规划锚定。

5G网的建设考虑投资效益、面向2B等不同特点,5G建网优先在现有站点进行建设,续时间较长,要确保传输网络稳定,就要提前围绕现有的站点,按照不低于1:5的集中度进行规划,选定锚点机房,输出锚点内接入站点情况,提前进行锚定,并有序适度超前开始锚点配套、光缆等改造工作,确保保障5G站点的快速接入。

图1.锚点示意图                         图2 锚定区域示例

(2)架构合理,安全和效益并行

锚点目标是要稳定传输网络架构,提高传输接入站点规模及集中度,保障5G网络质量,降低投资成本,锚定方案既不能只考虑成本,无限提高集中度,也不能只考虑断站等因素,无限增加锚点数量,环路锚点数适度控制。

1)结合3G、4G经验及教训、结合设备带宽及端口能力、并按照集团目前对断站考核要求,每个环路接入站点控制在50-80个较为合适,每个环路锚点数量控制在4-8个,其中价值区域每个环路锚点数量控制在4-5个,每个锚点接入站点不超过8-10个;一般区域每个环路锚点数量控制在5-6个,每个锚点接入站点不超过10-12个;偏远村镇、山区等区域每个环路锚点数量控制在7-8个,每个锚点接入站点不超过12-15,具体不同省、市,应结合本地区的实际站点分布、光缆情况等,适当进行调整,确保合适本区域实际需要。

2)锚点传输设备的供电要求提高,传输锚点设备接入基站数量增加,传输设备断电对断站影响大,锚点规模减少,要提高锚点供电安全性,包括锚点原则采用不同开关的双电源接入,锚点设置为高频开通电源最高供电级别保障,电池后备时间不低于4小时。

(3)充分发挥现有各类机房、光缆资源优势,合理选点,灵活接入

锚点的优势,是锚点传输设备功率较小,按目前测算IPRAN2.0设备功率在500W-1000W;安装位置要求低,一般在2U-4U,所以机房条件要求较低,而5G的DDU建设方案结合机房实际情况、建站的规划等可采用灵活的接入方式,主要包括如下几方面:

1)锚点机房选址。以综合接入区为基础,以现有无线宏站、室分、小站等物理站点为基础,按照1:5-8集中度进行机房选址,选址按照优先满足锚点设备安装,适度考虑DU集中需求;优先现有机房,按需新建;优先自有产权、自己租赁的综合接入点、接入机房、基站,适度考虑铁塔、共享方式的原则进行选址。

2)锚点机房的管线要求。锚点机房是站点接入点主要站点,主干方面必须利旧或新建能满足锚点环组网需要;接入方面,通过利旧、新建、无源波分有源波分等方式,满足锚定区域的名单站点及未来规划新建5G站点接入需要。主干光缆及现有站点接入光缆在确定锚点后,应适度超前建设,满足未来站点接入需要。

3)无线站点灵活接入方式。锚点确定后,站点接入可根据锚点机房条件、无线基站条件等灵活采用不同接入方式,主要包括“锚点+CRAN”、“锚点+R-CRAN”、“锚点+DRAN”接入方式。

接入方式1:“锚点+CRAN”方式,主要是传输锚点机房空间、电源等条件较好,满足锚点设备、DDU共同安装。该方式优先选用,可降低无线站点安装难度、减少铁塔等租赁费用,但由于AAU无法级联,每个站需要纤芯6芯以上,纤芯数量要求较高。

接入方式2:“锚点+R-CRAN”方式,主要为混合接入方式,主要是锚点机房条件较好,部分满足DU集中,其它DU可再选择集中机房或直接安装到无线站点。该方式能充分利用现有无线站点资源,较接近南方机房条件不好的实际,租金成本和纤芯需求适中。

方式3:“锚点+DRAN”方式,主要锚点机房在满足传输接入设备安装后,无法满足DU的安装,附近也无DU等集中机房可选或无线站点条件较好,DU直接安装到无线站点。该方案会增加无线站点建设难度及租金,但每个DU仅需2芯纤芯,节省接入纤芯数量。

(4)锚点设备选用。锚点传输设备选用要考虑环路容量、接入站点数量及端口容量,必须按照IPRAN2.0的技术指标执行,接入环容量满足多10GE捆绑、50GE、100GE成环;和DU连接满足10GE、25GE、50GE接入能力,端口数量满足成环及接入DDU数量并适度冗余备份。

(5)新建锚点机房要求。新建的锚点机房,按照一级综合接入点标准执行,确保有效支撑锚点、DU、政企专网、OLT等接入需要。

(6)锚点安装5G设备功率。设备功率对锚点安装DU等数量影响较大,在评估锚点或DU机房时,要充分考虑设备功耗情况,目前主要无线设备功耗参考如下表:

共享共建设想

5G网络要求高,投资规模大,国家鼓励运营商共享共建,实现资源共享,降低建网成本及运营成本,如我司能和友商进行共享共建,几个方式思路提供探讨:

(1)共建共享机房、光缆资源:可以借助友商机房、管线资源丰富,机房供电等条件好的特点,可采用“锚点+CRAN”建设方式,实现传输投资、DU租赁成本双下降。

(2)共享共建机房、管线、传输系统:无线站点独立建设,如增加传输系统建设,可考虑共享共建核心、汇聚层,接入层新建的方式,既能确保站点独立接入,又可节省核心、汇聚层的重复投资。

(3)共享共建机房、管线、传输、无线系统:5G网络基本实现共享共建,可按照区域划分的方式进行建设。

锚点成效评估

通过对锚点建设方案的分析及研究,并在广深5G实验网时进行实验,锚点在保持传输网络稳定、节省传输及机房投资、减少建设阻力、节省运营成本等有着明显的效果,主要评估如下:

(1)TCO效果明显。采用锚点方案,传输接入站点数量由原来4G的2.8个提升到8-10个,广东5G可减少传输设备规模超过1.2万端以上设备,节省投资超过20亿,减少综合接入机房建设超过7000个,节省投资10亿以上,年节省租金超过2亿以上。

(2)建设阻力明显降低。由于锚点要求比DDU集中的机房条件要求低,大部分锚点机房不需要新建综合接入点,充分利用现有机房,原机房选址、配套建设、管线建设难度大幅降低。

(3)网络稳定性、安全性提升。锚点按照提前规划方式进行建设,确保锚点按环路进行组网,严控环路锚点数量,避免了超长环路、单链等问题的发生,同时对锚点的双路供电、供电后备时间等进行规范配置,提高了供电可靠性,确保了锚点的运行稳定和安全,也确保5G网络的稳定和安全。锚点设备能力提前规划,也避免网络重复割接带来的安全隐患。

小结

本文通过对5G传输锚点创新方案分析及研究,该方案能有效满足5G网络高速率、低时延、大连接的建设要求,面对5G建网的大投入,该方案能大幅降低运营商的投资成本和运营成本;同时该方案具很好的借鉴及推广价值,社会效益明显。

参考文献

(1)《5G承载白皮书》,华为技术有限公司

(2)宋梅,黄铭锋,戴建东,王岩、面向5G 基础资源储备方法探讨,《邮电设计技术》,2019(2)

(3)姜春起,关于5G通信网络发展的研究,《电子技术与软件工程》,2018(2)

(4)陶源,宋海滨,面向5G C-RAN的传送网建设策略探讨,《邮电设计技术》,2019(2)

作者:庄飚 蔡一鸿 邓玲 刘雁斌 郭文珏 黄志新

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