700M 5G 承载方案探讨

2021-06-28 11:13黄诚余嗣兵刘涛罗莹
广东通信技术 2021年6期
关键词:核心层现网核心网

[黄诚 余嗣兵 刘涛 罗莹]

1 引言

在激烈的市场竞争中,经过多年时间,中国移动城域传送网有了长足的发展,传送网络具有了一定规模,已形成核心层、汇聚层、接入层3 个层面较清晰的分组化城域传送网网络结构,采用传统的DWDM/SDH/MSTP 设备与OTN/PTN/SPN 分组传送设备搭建了多个平台,分别满足不同类型业务的承载需求。随着700 M 5G 网络即将在城区、乡村范围大规模建设,如何依托现有城域传送网承载700 M 5G 网络成为当前面临的重要问题。

2 建设背景

2.1 700 M 5G 网络定位

(1)5G 基础网络,实现城市深度覆盖及农场广度覆盖

700 M 非常适合在农村区域使用,因为与较高频段相比,它的传输范围相对较长,并且可以进入建筑物内。利旧现网已有站址资源,快速构建5G 广覆盖基础网络,实现网络一次规划,建设一步到位,城镇和农村均衡发展。与2.6 G 配合建设,推进700 M 全覆盖,利用其低频穿透能力补充室内覆盖。

(2)提升客户体验,赋能垂直行业

面向智能交通、智慧城市、工业互联等垂直行业的特殊应用需求,700 M、2.6 G 和4.9 G 协同组网支撑5G 全业务,要求承载网支撑IPv6、FlexE 等功能,以降低时延,提升安全性,满足新型业务发展需求。

2.2 网络现状

该地移动现有10G PTN、100G PTN、SPN 三个分组网络,现网设备能力如表1 所示。

表1 现网设备能力

2.3 带宽需求分析

700 M 基站带宽需求理论计算见表2。由表2 可见,GE 端口可以满足700 M 基站BBU 上联需求,考虑现网基本采用CRAN 部署,多个700 M 基站共用一个BBU 端口,可通过10GE 接口接入可以避免二次改造。

表2 700 M 基站带宽需求

5G 基站在承载网中接入层、汇聚层、核心层的带宽收敛比按照8:2:1 计算,各层带宽需求见表3。由表3 可知,接入环带宽10 GE,汇聚层带宽50/100 GE,核心层带宽100 GE/200 GE。

表3 承载网各层带宽需求

3 700 M 5G 承载方案

该地移动公司预计建设1 400 个700 M 基站,目前该地移动已在城区部署SPN 网络,针对城区的700 M

基站,无疑首选已有的SPN 网络来承载,现有资源满足的情况可以直接利旧,资源不足的情况则补充建设;乡镇农村的700 M 基站则有4 种承载方案可供选择。4 种承载方案示意见图1 所示。

图1 四种承载方案示意图

3.1 新建SPN 方案

与城区700 M 基站一样,乡镇700 MHz 基站也选择SPN 网络承载,优点是可以端到端部署L3 VPN,一张承载网络,结构清晰,便于维护,缺点则是要新建乡村区域SPN 系统,建设周期长,投资巨大。结合该移动网络现状,汇聚层需要建设汇聚设备合计20 端,每端30 万元,则需要投资600 万元;接入层乡村区域需新建SPN 接入设备350 端,每端4 万元,则需要投资1 400 万元,合计需要投资2 000 万元。

3.2 升级PTN 方案

有现网设备能力表可知,10G PTN 网络带宽不支持且无法升级,无法承载700 MHz 5G 基站,故可考虑利用100G PTN 网络承载乡镇农村基站,通过软件升级100G PTN 网络L2/L3 节点以上设备,支持IPV6 功能,700 M基站采用与4G 基站一致的L2+L3 的部署方式。优点是零投资,可以实现700 MHz 5G 基站快速开通;缺点是由于设备能力限制,仅eMBB 业务需求,随着自动驾驶、智能交通、智慧城市、工业互联等垂直行业的特殊应用需求,后期开展2B 业务还需二次改造,另外L3 落地设备需要扩容广电方向、5G 核心网方向、SPN 方向等互联端口,由于一对L2/L3 设备承载基站数量不得超过2 000 个,700 MHz移动广电双IP,将大幅增加PTN网络L2/L3设备压力。

3.3 改造PTN 方案

现有100G PTN 网络设备可通过软件升级支持SR、IPv6 功能,通过新增业务板卡、更换公共单盘支持FlexE,高精度时间同步等功能,即将现网改造为支持SPN 功能的网络。该方案优点是PTN 网络改造后支持5G 三大场景应用,建设周期适中,不再需要扩容广电方向,5G 核心网方向。缺点是全网改造,对现网业务影响较大,乡村和城区700 M 之间Xn 业务在核心层对接,业务绕行存在一定时延。结合该移动网络现状,经过测算,核心汇聚层改造费用1 020 万元,接入层改造960 万元,合计投资1 980万元,投资基本同新建SPN 方案。

3.4 与SPN 互通方案

该地移动100G PTN 网络与SPN 网络为同一厂家,网元采用同一套网管系统,可在骨干汇聚层新增PTN 设备与SPN 设备互联链路,在骨干层SPN 设备位置启用L2/L3 功能。700 M 5G 基站由100G PTN 网络接入,经PTN 与SPN 互联链路统一从SPN 网络接入5G 核心网。优点不但可以实现零投资,700 MHz 5G 基站快速开通,还减少了PTN 网络和广电、5G 核心网的互联链路,缺点同升级方案,长远来看无法满足垂直行业、2B 等业务需求。

4 结束语

700 M 5G 承载方案应综合考虑业务发展需求、网络资源、投资效益及建设周期等多种因素,分区域统筹开展SPN 网络建设、PTN 资源调配,快速形成能力、支撑700 M 5G 网络建设。新建SPN 方案投资大,改造PTN 方案投资基本同新建方案且影响现有业务。由于农村区域短期内仅有eMBB 业务需求,则应结合PTN 系统潜力、现网可调配PTN 资源,使用与SPN 互通方案承载乡村700 M 基站,对有明确切片需求的区域,应及时建设SPN 网络,满足业务发展需求。本文结合某地市移动承载网络现状,探讨了700 M 5G 承载方案,希望能为网络维护人员和规划设计人员提供一定的借鉴意义。

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