广电5G骨干网建设方案研究（业务策略）

高凌翔 郭晓勇 薛树辉

摘 要：国家大力推动5G网络建设，中国广电也获得5G牌照，基于中国移动和中国广电签署的5G共建共享合作框架协议结合广电和移动的网络现状及广电的业务需求，在此基础上分析研究广电5G传输骨干网如何建设。

关键词：5G ;传输 ; 业务需求 ; 业务承载;  核心网 ; 互联网

一、广电业务需求

广播电视业务是广电的传统业务。面对移动通信技术的飞速发展，基于移动互联网的业务已得到市场广泛认可，传统的广播电视业务受到较大冲击，我国正在推进工业互联网和新基建建设，5G网络和工业互联网是不可分割的整体，中国广电作为新晋运营商，要充分利用好国家政策，利用700M频段，紧紧抓住新一轮产业升级的机遇。

创新型业务是当前5G发展所面临的最大难题。中国广电初步考虑5G业务聚焦方向包括交互广播电视业务、移动通信业务、高清视频业务、融合媒体云播控业务、万物互联业务和公共服务等。

二、移动网络现状

1、无线网络现状

根据3GPP 5G RAN功能切分，5G重构为AAU、DU、CU多级架构，其中 DU和CU网元在物理部署中可采用合一形态或分离形态。

移动5G无线网分为2.6G和4.9G两个频段。

2、核心网

核心网用户面设置在各地市核心局址，控制面采用大区集中设置。

3、传输网

5G端到端承载充分考虑传输网、CMNet、IP专用承载网间的协同，传输网分SPN、OTN、PTN系统及光缆网。

（1）SPN系统

用于承载5G基站，城域SPN网络按核心、汇聚、接入三层网络架构。

（2）OTN系统

OTN系统由省际骨干网、省内骨干网和城域骨干网组成，承载GE、10GE、100GE等大颗粒业务及传输系统组网。

（3）PTN系统

PTN系统主要承载2G、4G、集家客等业务。

（4）光缆网

按前传、回传考虑5G光缆建设。

4、CMNet

主要承载家庭宽带、集团互联网专线、WLAN、IDC、CDN/IPTV等业务。

5、IP专用承载网

主要承载核心网电路域、分组域Gb接口、IMS核心网、VoLTE、跨省集客MPLS VPN等。

6、业务承载

采用SPN L3层端到端承载5G业务。

三、广电网络现状

1、传输网

广电传输网络在层次上分为省际干线、省内干线及城域网骨干三层网络结构。

广电的传输网络承载着有线电视、家庭宽带、集客专线等业务。

2、骨干IP数据网

骨干IP数據网采用骨干层（核心）、省（汇聚）、地市（接入）三层架构。

四、广电5G传输骨干网建设方案

以省为单位通过对省级移动及省级广电各类网络现状分析，根据广电与移动“5G领域共建共享”合作协议，在5G网络、传输、互联网等给出相关建设建议。

1、核心网

核心网是整个5G网络的“中枢”，具有控制面和用户面分离的特点，承载着用户数据、网络安全、业务差异化、网络能力开放等关键功能。

根据大带宽、低时延、广连接等不同业务的发展需求，结合广电、移动核心网现状及其在网络中“中枢”的定位，结合5G网络建设进程，初期可考虑采用大区制部署策略，后续可根据市场的发展和业务需求情况部署。

网络发展初期可采用纯用户面的部署策略。为快速实现业务开通，省核心机房新建用户面UPF，满足吞吐量和容灾需求，后续视业务发展情况扩容或者下沉到更靠近用户侧。基站通过IP承载网连接到本地控制面，一般经过省会节点，再通过省际干线连接到大区中心。

网络发展中后期可采用用户面+控制面的部署策略。即在本地建设一整套核心网系统（包括控制面和用户面）， 涉及到行业应用，按需部署MEC，一方面减少远距离接入带来的时延以提升用户体验，另一方面通过及时响应2B、2C客户需求，快速灵活配置开通业务，通过创新业务辐射周边，满足5G创新业务的发展需求。

2、IP专用承载网

初期可通过扩容IP承载网省干专网平台设备用于承载基站信令、用户认证UPF管理等控制面电路，并通过省际干线将控制面数据传送至核心网控制面大区中心。

后期根据核心网用户面下沉情况，扩容地市IP承载网设备，承载UPF设备控制电路等上联至省干专网平台，再通过省际干线至核心网控制面大区中心。

3、互联网

首先建议省核心设备采用双局址设置，提高网络安全性。

初期可根据用户规模及各地市上行链路扩容省中心数据网核心路由器与核心网UPF对接用于互联网出口。

后期根据用户规模增加及核心网用户面下沉情况，扩容/替换地市核心路由器并与下沉后核心网UPF对接用于互联网出口。

4、SPN网络

根据移动SPN网络结构及业务承载模式，结合现网资源情况、5G用户数量、互联网接口及核心网等设置原则，新建广电与移动互联互通SPN网络。在省中心建设对接核心网SPN系统，地市建设互联互通SPN网络，具体思路如下：

省核心新建SPN核心调度及落地设备，省中心SPN落地设备与核心网分别采用100GE Flex-E端口及10GE端口对接，分别用于承载用户面及控制面。

每个地市核心机房新建2端SPN设备与移动核心SPN设备对接接口可选择100GE/200GE Flex-E端口，各地市通过省内骨干OTN系统与省核心SPN设备互联，优选100GE Flex-E端口对接。

汇聚层、接入层SPN网络利用移动SPN网络。

5、光缆网

建议广电、移动以地市为单位建设核心局址间互联光缆，根据核心机房位置结合现网光缆情况选择最优路由，以保证网络的安全性，为新建互联互通网络做好基础。

6、OTN系统

为满足SPN系统上行电路需求，建议每个地市单方向新建/扩容2个100G波道（根据用户发展情况不同可扩容不等数量波道）。

7、业务承载

（1）带宽规划

用于承载5G基站，城域SPN网络按核心、汇聚、接入三层网络。由于互联互通对接点为地市核心调度节点，初期其互联带宽可参考单用户模型测算，统筹考虑其他业务流量，并适当冗余带宽，系统有效带宽按照线路侧接口速率的80%估算。

初期单用户按照平均233K流量考虑，每100G可承载36万用户，综合考虑建网成本及用户规模可采用N*100GE/200GE端口对接。中后期单用户按照380K流量考虑，每100G可承载22万用户，按需扩容对接带宽。

（2）业务配置

5G基站统一采用动态L3隧道方式承载。

（3）业务保护

互联SPN可采用双节点 UNI口对接，并设置IP/VPN混合FRR双归保护，SPN与核心网、互联网路由器对接也可采用双节点 UNI口对接，并設置IP/VPN混合FRR双归保护，对于不支持的场景，可采用LAG保护方式。

（4）时钟同步

为保持全网时间的统一性，建议跟随移动网络时钟。

五、共建共享对现有网络的影响

1、广电共享移动5G基站需增加对核心网路由指向。

2、广电核心网等IP地址建议由移动统一分配，明确基站路由指向，以便后续基站开通及维护。

六、小结

目前各运营商，市场业务竞争激烈，运营商都在加快5G网络建设，同时，全面推进5G垂直行业的应用。

综合来看，目前广电发展5G最大的优势有两个，一个是拥有700MHz频谱，一个是拥有传媒视频资源。这两个优势一个能带来网络建设方面的优势，一个则能带来丰富5G应用。广电5G网络建设要在共建共享的基础之上，统筹考虑网络建设、维护与运营，实现与运营商的差异化竞争，从而带动用户规模和用户价值的提升，分享5G应用市场。

参考文献：

[1] 国家广播电视总局.中国移动、中国广电签署5G共建共享合作框架协议[Z].2020

[2] 王亚龙，贺政，杜铮.5G试商用阶段传输网络规划建设方案探讨[J].《信息通信》2019（007）：（136-138）

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