5G建设中基站快速接入方案分析

中国联合网络通信有限公司山西省分公司 马剑苗

本文根据5G网络结构及特点，从裸光纤直连方案、综合区接入方案两个方面入手，提出具有可行性的前传快速接入方案，最后对前传快速接入方案进行对比分析。结果表明：前传快速接入方案具有非常高的可靠性和可行性，不仅可以拉近配线光交距离，还能保证接入的高效性和针对性，为缩短5G建设周期，提高5G建设水平打下基础。

通过加强对前传快速接入方案的应用和对比分析，不仅可以最大限度地提高5G网络建设水平，满足无线开站的需求，还能保证传输基础资源建设的高效性和针对性。但是，5G基站相对于4G基站具有覆盖范围小、站点密度大等特点，因此，在实际建设中需要占用更多光纤资源、基础资源等，为了解决这一问题，相关人员要从高效接入和节省投资两个方面出发，加强对快速接入方案的优化。

1 5G网络结构及特点

1.1 5G网络结构

5G网络内部结构主要由核心网和接入网两个部分组成。5G网络越来越趋于扁平化，根据不同业务的处理需求，采用集中部署的方式，可以实现对部分功能的下沉处理，以保证网络整体架构的多样性、灵活性。此外，5G网络结构主要使用了两种组网架构，一种是C–RAN组网结构，另一种是D–RAN组网结构，可以将5G网络划分为有源天线处理单元（AAU）、集中单元（CU）和分布单元（DU）三种单元。

1.2 5G网络特点

核心网作为5G网络结构的重要组成部分，其所对应的业务具有一定的多样性和多元性，可以将其划分为以下几种场景，分别是cMBB（增强移动宽带)、mMTC（海量机器类通信）、uRLLC（高可靠低时延连接）。其中，cMBB（增强移动宽带）可以有效地满足网络用户对海量信息数据的查询需求，该宽带具有数据速率高、流量多、覆盖范围广等特点，其峰值数据速率平均每秒可以达到20GB。mMTC（海量机器类通信）主要用于对传统移动通信无法兼容物联网问题，该通信所对应的场景具有低功耗、大连接等特征，可以实现对相关信息数据的全面收集和整理，因此，可以将其应用于智慧城市、智能农业、森林火灾等应用场景中。mMTC（海量机器类通信）具有数据包小、连接量庞大、数据多样等特点，通过利用mMTC（海量机器类通信），可以最大限度地提高5G网络连接能力，以满足网络连接密度相关标准和要求，只有这样才能实现终端的低功耗性和低成本性。uRLLC（高可靠低时延连接）具有安全可靠、延迟时间短、实用性强等特点，它主要应用于如交通安全运输、远程化智能制造、远程培训等应用场景中，为实现机动车的无人驾驶发挥出重要作用。

2 前传快速接入方案

现阶段，前传快速接入方案主要包含裸光纤直连方案、无源波分接入方案、综合区接入方案等。为了选出最优前传快速接入方案，保证5G网络建设效率和效果，相关人员要全面了解和把握以上三种方案的使用特点和应用效果。

2.1 裸纤直连方案

裸光纤直连方案在具体的运用中，采用点到点的方式，不需要借助任何设备将DU与AAU进行有效连接，这种连接方式具有一定的直观性、高效性和简洁性。例如：某运营商在建设5G网络期间，将某一基站改造成三个不同的扇区，每个扇区均含有相应的AAU，采用这种建设方式，需要将单个基站纤芯个数控制为6芯；同时，在建设5G网络的过程中，还要在综合考虑3DMIMO开通需求的基础上，将单个基站纤芯个数控制为6芯。此外，为了预留更多的纤芯，在进行单个基站建设期间，需要完成对24芯光线的敷设。

2.2 无源波分接入方案

无源波分接入方案在具体的运用中主要使用了波分复用技术，该技术通过AAU上行光模块采用不同波长的光信号进行有效结合，使其合成一束信号，然后借助单根光纤进行安全、可靠、高效地传输。波分设备主要由分波器、彩光光模块和合波器组成，发送端将不同波长的信号进行集中化处理，使其能够沿着同一根光纤进行快速、高效地传送。此时，接收端借助分波器，实现对不同波长信号的快速、安全分离，在此基础上借助光接收机对原有信号进行恢复处理。现阶段，无源波分主要包含以下类型：六合一波分设备、十二合一波分设备、二十四合一波分设备。由于后两种波分设备价格比较昂贵，因此在实际的工程建设中，主要以六合一波分设备使用为主。对于无源波分接入方案而言，其组网结构主要包含两种类型，一种是双星型组网，另一种是总线型组网。其中，双星型组网主要用于对无线前传领域中，总线型组网主要用于高速公路、隧道等各种场景中。双星型结构前传接入与无源被分光纤扩展连接图，分别如图1、图2所示。

图1 双星型结构前传接入

图2 总线型结构前传接入

2.3 综合区接入方案

对于综合业务区而言，其建设工作属于光缆网构建的重要内容，同时也是各大运营商重点发展和利用的战略资源。综合业务区建设与城镇化建设之间存在密切的联系，根据接入业务发展规模，在充分考虑周边环境、路网结构等情况下，将城镇化分为多个区域，这些区域均具有较高的综合接入性能。对于单个综合业务区在实际的建设中，需要加强对汇聚机房、配线光交以及业务机房的部署，在此基础上针对周围业务的发展情况，将不同的主干光缆布置于指定的综合业务区内，只有这样才能形成结构合理的光缆接入网络，为从根本上解决业务末端接入失效问题创造条件。5G网络前传在实际的建设中，要在充分利用综合业务区资源的基础上，采用就近接入的方式最大限度地提高基础资源的利用率，然后根据5G网络站点的构建需求，完成对如图3所示的综区接入方案的制定。从图3中可以看出，综区接入方案主要用到了综合汇聚机房和全业务机房。所使用的主干光交达到了四个，所使用的光缆主要包含联络光缆、配线光缆和接入光缆。总之，综合区接入方案具有一定的复杂性和多样性，利用该方案可以解决5G网络建设中遇到的延迟低、安全性差等问题。

图3 综合区接入方案

3 前传接入方案对比分析

为了保证裸光纤直连操作的规范性和标准性，相关人员要根据光缆敷设需求构建相应的模型，并将平均1km的投资金额设置为1.3万元，此时一个完整的基站建设结束后，所需要的投资金额大约为x×1.3万元，裸光纤直连纤芯及投资需求如表1所示。

表1 裸纤直连纤芯及投资需求

根据厂家对无源波分器件的报价情况，发现无源波分器件的含税价格达到了4500元/套，按照这种报价，在充分考虑5G网络开通需求的基础上，将单个站点的投资金额设置为0.9万元。但是，由于无源波分设备是一种无源器件，在设备管理上存在先天不足，当其建设工作结束后，难以开展监控工作，这增加了维护难度。在应用前传快速接入方案期间，当站点位置符合综区所设置的范围且配线距离较短时，可以最大限度地提高接入效率和效果。通过对以上几种接入方案的对比和分析可以发现，如果需要将接入距离控制在0.75km之内，并根据裸光纤直连操作需求将综区接入投资金额控制在0.9万元内，可以优先考虑综区接入方案；如果接入距离需要控制在0.75km以上，那么采用无源波分接入方案将会变得更加有效、合理。此外，如果采用综区接入方案，可能会延长建设周期。如果采用无源波分接入方案，可以降低对主干光缆资源的需求，缩短整体建设周期，从而真正地实现建站的及时性和高效性。

结束语：本文在详细阐述三种前传快速接入方案的基础上，采用对比分析的方式，从高效接入和节省投资两个角度出发，选出最佳前传快速接入方案，建议将5G网络接入距离设置为0.75km；然后，选用接入效率高、投资成本低的前传快速接入方案，以便加快5G网络建设进程。