运营商5G通信网络的建设策略研究

信劲松 霍励 刘览博

摘  要：5G网络突破了传统网络简单提供通道的运营模式，为运营商带来了新的商机，也带来了更丰富维度的竞争。5G网络作为标准的通信网络，最基本竞争依然是基础网络资源的竞争，关注资源本身，未雨绸缪，才能在5G竞争中抢占先机。本文从5G网络技术架构出发，结合现网网络资源特点，给出5G建设中应重点关注的基础资源建设策略。

关键词：5G;网络架构;建网策略;杆塔;MCE机房

中图分类号：TN929.5       文献标识碼：A 文章编号：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时代，通信网络的建设不仅要包含传统网络的建设，更需要应用服务的同步建设。相比4G通信网络，5G通信网络在建设内容上最大的变化是伴随网络建设，同步建设信息数据服务器设备及应用软件。5G网络建设对基础资源的需求，远高于传统通信网络，特别是在光缆光纤资源、机房空间环境、机房动力、基站配套杆塔、基站配套动力等资源需求方面会有翻倍的提升，运营商在建网策略上应重点关注基础资源建设策略，打好网络基础，才能保证网络充足的发展爆发力与业务拓展能力。

1  5G通信网络架构

5G通信网在能力指标上具有百万级海量连接、毫秒级超低时延、千兆级无线接入带宽等特点。对应网络建设为高密度站点布局规划与建设、机房资源集中建设与机房配套高标准建设、承载网架构优化与能力提升和应用服务平台建设标准制定。

5G通信网络建设围绕5G无线接入网、固定承载网、5G核心网和应用业务网这四大网络专业和网络配套专业进行。

5G时代，网络架构将高度扁平化。5G核心网及5G核心网的用户面网元下沉，与应用业务网、固定承载网组成5G云网。5G云网之下便是海量基站与海量光缆光纤网，实现海量5G终端、5G物联网终端的接入。5G网络架构如图1所示。

2  5G通信网络建设策略

5G网络建设按业务流向划分的几个部分：

5G无线接入网分为室外覆盖和室内覆盖两大部分。室外覆盖涉及：室外站址选址、杆塔、AAU、DU、天线等建设内容。室内覆盖涉及：室内外一体覆盖、传统室分系统与天线、数字室分系统、室内线缆路径等建设内容。

接入主干光缆网/5G前传传输，主要资源需求为光缆管道资源，依据目前运营商网络建设特点，主要包含：接入主干光缆网、接入主干光交与管道和站点接入光缆建设三部分。

中传＼回传传输网主要由传输设备和光缆组成，涉及：中传＼回传光缆、中传＼回传光交与管道、中传传输设备选型、CU上联带宽需求以及DU-CU带宽需求等建设内容。

核心网主要建设内容涉及：5G核心网NGC、核心传输设备以及其他业务应用网元或多媒体子系统等设备的建设。

网络统一配套主要由：网络配套架构机房、网络配套动力、无线杆塔资源和架构性管道与光缆资源四部分组成。

由于核心网与应用服务器偏重设备技术，运营商可干预性较弱，且对网络的覆盖能力，影响较弱，因此运营商在5G网络建设的重点工作，应围绕基础资源建设相关性较高内容进行，保障网络便捷扩展能力，保障网络能力的投放效率。

2.1  5G无线接入网建设策略

5G网络是一张服务型网络，对公众业务来看，单纯的大带宽对公众客户影响有限，拉动网络运营商收入增长能力有限，而5G无线网建网成本较高，单基站综合成本是目前4G基站的3至5倍，5G网络很难像4G网络一样直接进行规模性建设。5G网络的建设以目前形势只能依托行业客户的建设逐步展开网络覆盖，以垂直行业的需求为出发点，进而开展网络，不断深化对公众客户的覆盖，这与4G之前的建网思路刚好是相反的。针对行业客户特点，响应及时、服务可靠、稳定、便捷便成为重点。因此为了保障行业客户的切入效果，5G无线网网络能力快速投放，无线接入网应重点关注杆塔资源。

目前三大运营商现网在用杆塔资源，经过4G及之前多期无线网络建设，较多需要进行承重改造，增加布放天线空间，而三大运营商的杆塔资源需求主要由掌握基站配套资源的公司承担，势必会造成集中改造杆塔资源的情况，这将严重滞后5G网络建设。

杆塔的建设是5G网络建设顺利实施的基础和保障，为保障基站建设顺利实施可采用多渠道多资源杆塔建设工作，运营商应主动扩展资源渠道。

2.2  5G传输网建设策略

5G传输网在架构上分为前传传输、中传传输、回传传输三部分，三部分典型结构如图2所示。

2.2.1  前传传输建设策略

该部分主要解决大量5G基站网络接入需求。前传传输宜直接采用裸纤回传。末端接入传输设备存在稳定性较弱的问题，大规模应用，会降低网络整体稳定性，而光缆资源并没有节省，还增加了综合造价。考虑5G建网成本问题，推荐直接采用裸纤承载。裸纤与传输设备方案对比如表1所示。

前传传输应重点规划接入主干光缆网，采用环形覆盖核心区域，星树状辐射周边，随业务进行站点接入光缆建设的模式。

2.2.2  中传传输及回传传输

中传传输及回传传输在5G时代均为5G云网的承载网部分，在网络结构上会继承现网传输网结构，该部分传输网的建设将围绕系统扩容、系统稳定性建设上。而满足传输系统稳定性的建设内容是建设丰富有序的核心汇聚光缆网。该部分运营商可采用核心汇聚机房出局5路由以上，MCE出局4路由等形式进行满足。

2.3  统一配套基础资源建设策略

5G网络的架构主要满足AAU与DU/CU之间通过光纤直连，DU/CU与核心机房之间的5G云网，因此MCE机房将在5G建设中发挥承上启下的重要作用，MCE机房在5G时代将成为主干接入光缆的核心、综合业务接入区的动力中心。规划建设好MCE机房资源是5G统一配套建设的重点。

2.3.1  MCE机房建设

MCE机房需要集中大量DU设备、大容量传输设备、边缘计算服务器、虚拟化的CU设备，对机房面积及机房环境有较高要求，主要指标如下：

（1）机房面积应不小于100平方米，首选首层无承重问题楼层，方便线缆进出;

（2）物业应为运营商自有或长租稳定物业;

（3）有专用工业用电保障，应向供电部门申请专用电，配套有专用供电电路设置。

2.3.2  站点远供动力建设

5G基站规模大，单站功耗高，就近引电存在较多不安全因素。在DU集中后，应考虑末端无线站点采用集中远供形式满足。集中远供因涉及较多市政资源需求，改造及新建的可实施方案还未成熟。但运营商应提前做好技术与资源储备，该部分主要涉及集中供电机房的引电功率、集中供电设备及备电保障和远供供电路径建设三種技术。

2.3.3  主干光缆的建设

主干光缆以MCE机房为区域核心，完成区域内所有站点网络接入工作，后期物联网终端、智能灯杆等资源也会通过主干光缆资源接入网络，因此主干光缆与管道的建设应统筹考虑区域内综合业务发展趋势、分配好各个节点的光缆资源和管孔资源，在效果上满足：不超前预留光缆资源、不频繁扩容光缆资源、管孔资源有必要冗余，支持非“中断业务”性的光缆资源优化整合建设。

3  结  论

5G时代是通信技术的又一次变革，丰富而强大功能的背后，需要大量的基础资源提供支持。5G网络的运营对运营商的基础资源掌控能力和基础资源综合运用能力要求更高。运营商应提前做好准备，做好资源规划与资源建设，以行业客户需求为导线，实现资源建设的未雨绸缪，赢得5G，赢得未来。

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作者简介：信劲松（1969.02-），男，汉族，河南郑州人，中级工程师，工学硕士，毕业于华中理工大学软件工程专业，研究方向：LTE、CDMA、GSM和传输、数据通信等网络规划、优化、建设;霍励（1983.04-），男，汉族，河北秦皇岛人，高级工程师，工学硕士，毕业于北京邮电大学电子与通信工程专业，研究方向：LTE、CDMA、GSM、TD-SCDMA和集群等无线网络规划、优化、设计和网络咨询;刘览博（1984.03-），男，汉族，河南周口人，中级工程师，工学学士，毕业于中国人民解放军信息工程大学通信工程专业，研究方向：网络架构、光缆网、波分、IPRAN、PTN等网络规划、设计和政企客户咨询项目等。