700M 5G无线网络的承载方案设计

(整期优先)网络出版时间:2022-05-10
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700M 5G无线网络的承载方案设计

王晓菲 周达 王晓

吉林吉大通信设计院股份有限公司 130012

摘要:为了进一步提高中国移动城域传送网市场竞争力,现设计一套切实可行的700M5G无线网络的承载方案。首先,根据该方案建设背景,全面介绍了700M5G无线网络定位情况以及无线网络应用现状;其次,从新建SPN方案、升级PTN方案、改造PTN方案、与SPN互通方案四个方面入手,为实现对700M5G无线网络的承载方案的科学设计提出具有建设性的建议。希望通过这次研究,为相关人员提供有效的借鉴和参考。

关键词:700M;5G无线网络;承载方案;设计

对于中国移动城域而言,其传送网得以迅猛发展,并具有较高的规模,并形成了一种简单、清晰的网络结构,该网络结构主要由以下三个部分组成,分别是核心层、汇聚层、接入层,通过充分利用OTN/PTN/SPN分组传送设备,可以实现对多个平台的搭建,有效地满足多种业务承载需求。目前,各大城区、乡村已经大范围地建设700M5G无线网络,并取得了良好的建设效果。因此,加强对700M5G无线网络承载方案的设计显得尤为重要。

1建设背景

1.1 700M5G无线网络定位

700M5G无线网络被广泛地应用于农村区域中,这是由于该无线网络具有比较广阔的传输范围,可以与建筑物进行直接连接,在充分利用旧网络资源的基础上,对5G广覆盖基础网络进行科学构建,从而实现对无线网络的统一化建设[1],确保城镇和农村经济得以均衡、快速发展。此外,为了更好地满足智能交通行业发展需求,可以将700M协同组、2.6G协同组和4.9G协同组进行有效地连接,确保承载网络具有强大的IPv6功能,避免时延问题的出现,使其安全性得以大幅度提升,为促进先进、新型业务的健康、可持续发展打下坚实的基础

1.2无线网络应用现状

该地移动网络主要包含以下三个分组网络,分别是10GPTN分组网络、100GPTN分组网络、SPN分组网络。现网设备能力如表1所示。

表1现网设备能力

现网设备能力

网络

层次

设备能力

SPN

汇聚层

支持100GE/200GE,IPV6

接入层

支持10GE/50GE,IPV6

100GPTN

汇聚层

支持100GE,升级支持IPV6

接入层

支持10GE,升级支持IPV6

10GPTN

汇聚层

不支持且无法升级

接入层

不支持且无法升级


1.3带宽需求分析

700M基站带宽需求如表2所示,从表2中的数据可以看出,通过利用GE端口,可以更好地提高基站BBU上联性能,另外,在充分结合现网的基础上[2],通过采用CRAN部署方式,利用BBU端口,将若干个700M5G基站进行有效地连接,并采用10GE接口接入的方式,避免二次改造现象的发生[3]

表2700M基站带宽需求


参数

700MHz无线网络

频谱资源

20*30M

基站配置

3cell;4T4R

频谱效率

下行峰值23bit/Hz;均值3.3bit/Hz

单小区理论峰值

30MHz*23bit/Hz*1.1=759Mbit/s(考虑10%开销)

单小区实际峰值

30MHz*3.3bit/Hz*1.1*1.05=114Mbit/s(主要发生于均值场景)

单站峰值

759+2*114=987Mbit/s

单站均值

3*114=342Mbit/s


2 700M5G无线网络承载方案设计

该地区移动公司所构建的700M基站数量预期目标为1500个,现阶段,该公司已经将SPN网络部署到指定的各个城区,这些SPN网络在实际部署期间,均是在参照城区700M建设目标开展的。700M基站在实际构建中,除了要结合SPN网络承载需求外[4],还要充分利用现有的资源,同时,还要做好对现有资源的及时补充,避免出现资源不足而影响基站整体建设进程。对于乡镇农村而言,其700M基站主要用到了以下四种承载方案。

2.1新建SPN方案

与城区700M基站相比,乡镇农村在建设700MHz基站期间,同样选用了SPN网络承载方式,该方式的应用便于工作人员采用端到端部署方式,完成对L3VPN网络的部署,具有网络承载能力强、结构清晰、维护操作简单等优点,但是,这种承载方案存在一定的弊端,该方案在实际运用中,要根据乡村区域环境,构建相应的SPN网络系统[5],该系统建设周期相对较长,需要投入大量的人力成本、物力成本和财力成本。在综合考虑移动网络发展现状的基础上,汇聚层所构建的汇聚设备数量为30个,其单价为40万元,因此,相关人员要投入1200万元的资金;接入层乡村地区所构建的SPN接入设备数量为360个,单价为5万元,需要投入的1900万元,投入资金总额为3100万元。

2.2升级PTN方案

从如表1所示的现网络设备能力相关数据可以看出,10GPTN网络带宽并不能对700M5G基站提供很好的承载作用,为了解决这一问题,需要利用100GPTN无线网络,对乡镇农村基站提供良好的承载作用。此外,还要采用软件升级的方式,对PTN网络设备进行全面地升级和优化,确保该设备能够更好地支持IPV6功能[6]。通过利用该方案,不仅可以实现零投资,还能实现对700M5G无线网络性能的优化。

2.3改造PTN方案

现阶段,要想提高100GPTN网络设备运行性能,需要采用软件升级的方式,不断完善SR功能、IPv6功能,此外,通过利用业务板卡,保证高精度时间同步功能的实现效果,在此基础上,还要对现有无线网络进行改造,确保其能够更好地支持SPN功能。通过利用该方案,可以确保改造后的PTN网络能够更好地支持5G三大场景应用,同时,还缩短了建设周期,避免对5G核心网的扩容和构建。

2.4与SPN互通方案

SPN网络内部网元所使用的系统主要以网管系统为主,在骨干汇聚层主要设置两种设备,一种是PTN设备,另一种是SPN设备,通过利用互联链路,将这两种设备进行有效地连接,并启用SPN设备的L2/L3功能,700M5G基站在实际构建中,主要采用了100GPTN网络接入方式,通过利用SPN无线网络,将PTN互联链路与SPN互联链路接入到指定的5G核心网上,该方案不仅可以降低投资成本,还能保证700MHz5G基站开通效率效果,减少了5G核心网互联链路的使用量。

结束语

综上所述,对于700M5G无线网络而言,其承载方案在实际设计中,要在充分结合业务发展需求、无线网络资源、以及投资成本的基础上,采用分区域统筹的方式,依次开展SPN网络建设工作、PTNz资源调配工作,从而形成一套稳定、安全的700M5G无线网络结构。通过利用SPN互通方案,可以实现对乡村700M5G基站的有效承载,因此,可以将SPN网络科学、合理地建设在有切片需求的区域内,从而更好地促进业务发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]王培东.5G网络的地铁车地无线综合业务承载研究[J].铁道运营技术,2021,27(2):49-51.

[2]赵伟慧,汪晓臣,孙同庆,等.基于5G移动通信技术的城市轨道交通车地无线网络协同传输方案[J].铁路计算机应用,2021,30(5):10-14.

[3]常昆,王禄生,李小喜,等.5G高密度网络中无线资源管理的仿真方案设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2019,42(8):1064-1071.

[4]李建.关于面向5G通信网络承载方案的研究[J].数码设计(下),2020,9(6):36-37.

[5]张斌,郭华.5G业务无线承载方案探讨[J].邮电设计技术,2022(2):56-59.

[6]梁辉,韩潇,李福昌.5GURLLC无线网络部署方案分析[J].邮电设计技术,2020(3):15-18.