中国电信5G网络配套资源储备研究论文_黄磊哲

中国电信5G网络配套资源储备研究论文_黄磊哲

中国电信股份有限公司孝感分公司 湖北 432100

摘要:5G作为最新一代的移动通信技术,具有革命性发展前景广阔,能够为人们提供更为便捷的生活方式。而建设优质网络、提供优质体验一直是运营商追求的目标。在国家大力推动5G建设的前期下,做好5G配套资源储备,可以更好的抢占稀缺资源(包括天面、机房、电源),使运营商在5G网络建设中更具竞争力。因此,开展5G配套资源储备研究具有重要的技术和商业价值。本文提出的基站天面、电源、机房、传输承载网、核心网等相关方面进行的资源储备,可以更好的抢占稀缺资源,并根据核实的功耗、空间、承重等需求,提出具体的技术方案。

关键词:中国电信;电信5G;5G网络;网络配套资源;5G资源储备

引言:

随着网络需求的增长,互联网一直在不断变化。在未来10年互联网变化的速度还将会更快,颠覆我们的认知,打破我们的常识。设备的数量在不断地增加,网络数据也将随之激增,加上人工智能和物联网等等,因此,背后需要提供强大且稳定的网络支持。要满足用户不断增长的网络需求,运营商必须提升网络覆盖,并引入5G。为使运营商在5G网络建设中更具竞争力,需提前部署配套资源储备,为5G的部署与商用打下坚实基础。本文结合厂家设备的技术材料及实际工作经验,总结相关配套资源的方案归类,便于工程中的实际落实。

1 5G技术的特点

与2/3/4G网络相比,5G网络与无线技术的有效联合,5G网络传输速率峰值可达20Gbps,在网络数据传输过程中能够有效实现高速连接,并且具有较强的可靠性,很少会出现延迟等现象[1]。此外,与4G相比,5G技术的传输成本更低。具体而言,其特点优势主要表现在以下几方面:1、用户体验佳。这主要是由于5G传输峰值可达20Gbps,并且支持与人们日常生活息息相关的多项移动业务。2、5G相较于4G而言,能够同时满足多个用户的服务需求,同时5G系统性能在原有4G的基础上有了较大提升。3、业界对于5G提出了需求各异的应用场景,如高带宽、广覆盖的eMMB;低功耗、大连接的mIoT;低时延、高可靠的uRLLC。这些场景的需求差异极大,已经很难用一张统一的网络来满足所有的业务需求,因此引入了网络切片(net work slice)技术。网络切片就是一个按需求灵活构建的、提供一种或多种网络服务的端到端独立逻辑网络。4、5G技术传输速度高。目前,主流报道中5G峰值可达20Gbps,商测约1.8Gbps,下载一个2GB高清电影,最快20秒就可以完成。

2无线网

2.1天面资源储备

(1)站址资源情况现阶段,根据链路预算分析,采用64T64R产品的情况下,NR3.5G在密集城区建议站间距为300~350m,一般城区站间距为400~550m。NR3.5G与FDDLTE1.8G建设初期可与LTE共站组网,并适当加密。站址挂高建议20~30m,建议以4G现网基站为基础,参考铁塔站址资源进行整体规划,调整位置不合适或站址高度、塔桅不足等现网资源明显不符的站址,积极跟进铁塔公司及移动、联通5G站址规划,合理规划5G加密站址[2]。优先占用现网站点资源极为重要。(2)天线隔离度要求中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G频率资源。1)一般情况下,异系统间需要30dB隔离度,水平或垂直0.2-0.5m即可,视频段而定,一般0.5m基本满足。2)CDMA等互调环境,异系统需46dB隔离度,水平间距约1m,垂直间距约0.4m。3)同一频带下,LTE和NR异系统需70MHz保护带,1-3m间距,或者保持时隙同步。目前5G天馈垂直或水平0.5米即可满足隔离度需求。(3)天馈改造方案首先,有空余抱杆的,评估承重,采用直接新增5G天线。其次,没有空余抱杆,但可以通过天线合并后空出安装位置的,将两套天线合并为一套C+F四端口或八端口天线,直接安装5G天线节省铁塔租金。再者,没有空余抱杆且现网天线不可收编的,综合考虑机房、传输、电源等因素,评估是否有利旧4G的价值。

2.2电源资源储备

5G基站功耗较4G大幅上升,某省电信公司现网开关电源容量、空开/熔丝、蓄电池经资源普查,综合改造比例较高达90%;改造方案如下:场景1:电源容量满足,有空余端子,可直接利旧。场景2:开关电源容量满足,需改造熔丝空开场景3:现网负荷较高,需扩容整流模块。场景4:开关电源满配,无法扩容,新增电源柜。

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2.3机房资源储备

BBU集中机房大部分满足空间需求,但部分机房,尤其是接入机房需通过整合机架或壁挂方式解决空间问题。

3承载网

5G基站的光缆需求是现有4G基站的2-3倍,现有的IPRAN组网对于大带宽的5G业务是远远不够的,所以,在综合业务区规划的基础上,新建大容量IPRAN设备组网来承载5G业务。

3.1光缆资源需求

宏站:一般每站为3个AAU(RRU),BBU至AAU(RRU)间需2芯光纤资源,据了解,据设备厂家反馈现阶段5GAAU间不可级联;考虑光缆资源,计划光交至基站为6芯+6芯(备),光交至主干光缆为6芯+2芯(备);室分:按照综合业务接入区内楼宇数量进行统计,小区射灯类和平层类需考虑新建5G,按规划预留光缆;考虑BBU“小集中”场景(对于使用设备较多站点,覆盖楼宇内选取合适机房用于BBU集中放置)。每覆盖360户室内分布系统占用2芯主干纤芯。

3.2IPRAN成环需求

目前4G网络已趋近成熟,现有的IPRAN组网已能够满足4G业务的承载需求,但对于大带宽的5G业务是远远不够的。所以,在综合业务区规划的基础上,新建一张大容量IPRAN网络来承载5G业务。IPRAN设备布置在核心机楼(ER设备)、一般机楼(B2设备)、综合业务局站(B1/A2设备)。设备选型根据带宽及端口需求进行选择。接入层:根据无线专业业务预测,一个综合业务接入区内需建设30个左右5G室外站,一个汇聚区包含4~5个综合业务接入区。那么一个IPRAN接入环需要承载120~150个5G基站。此处列出集团带宽计算方法,请各地市根据自身情况计算所需环路流量。根据集团带宽测算方法,环路带宽需求(按150个站计算)=10%基站的峰值流量+90%基站的均值流量=15*25.5Gbps+135*4.8Gbps=1030.5Gbps。综合业务局站布置的设备要求有扩容至此带宽的能力,根据业务的发展逐步扩容[3]。汇聚层:根据综合业务区机房规划,在汇聚机房内新增2台B2设备(如机房内原有B2设备,则利旧升级。如原有B1设备,则考虑替换为B2设备),呈口字型上联至ER设备,上联采用100G端口,根据流量大小扩容100G电路。核心层:根据流量大小扩容100G电路。

4 5G技术发展趋势分析

随着科技的发展,5G技术将在未来几年,获得实质性的发展。移动互联网技术是各种新兴业务的基础平台,将通过无线网络向用户提供现有固定互连网络的各种服务。5G技术的一个非常有用的特点就是可以实现人与物之间的互联,从而形成万物互联,这样,不仅人与人之间可以有效地连接起来进行沟通,物和物之间的连接可以加快工作的效率。同时,人与物之间的连接可以给人们带来休闲娱乐等互动体验。在5G技术的支持下,跨行业的整合和发展将进一步加强。新的信息化和工业化将深度融合,这将导致工业领域的深刻变革。所以充分准备技术和产品,及时跟踪技术和产品的动态变化是5G技术开发过程中必须要注意到的事情[4]。2018年和2019年是5G开发和试用的重要时期。乐观地去预想,在2019年5G技术会进行商业试用,并将于2020年进入我们的生活。

结语:

铁塔公司成立后,相关配套资源进行了充分整合,提高了基站的重复使用率,但同时增加了基站的负荷及复杂性,配套资源有效获取是5G大规模建设面临的严峻挑战。本文以网络现状为基础,并结合实际建设情况给出功耗、空间、BBU汇聚等方面需求的技术方案,并从覆盖半径,站址选择,传输组网方式、站址资源要求,电源需求多维度提出规划指导原则,对5G网络的配套资源储备具有一定指导意义。

参考文献:

[1]吴建华.5G网络技术特点分析及无线网络规划探析[J].电子世界,2018(21):42-43.

[2]吴杜成,翟维维,冯丛丛,张亮.5G异构蜂窝网络资源管理研究[J].移动通信,2018,42(03):89-96.

[3]任语铮,谢人超,黄韬.基于增强学习的5G网络切片资源动态优化方案[J].中兴通讯技术,2018,24(01):31-36.

[4]王胡成,徐晖,程志密,王可.5G网络技术研究现状和发展趋势[J].电信科学,2015,31(09):156-162.

论文作者:黄磊哲

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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