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浙江移动探索面向5G承载的基础资源规划方法

http://www.c114.com.cn ( 2018/1/9 14:30 )

引言(浙江移动规划部副总沈刚为):

“要看清目标网络,关注技术方案的变化会对运营商带来哪些实质的影响、如何快速规模建设。基础资源规划先行,技术需要结合资源,探索最合适、高效的方案。基础资源规划最终要形成方法论和明确指导原则,指导规模生产。”

目前5G无线、核心网标准和规范逐渐冻结,5G承载网技术方向基本明确,规模商用已提上议事日程。根据以往3G4G建设经验,合理的基础网络资源,包括节点机房和配套,对快速建网、持续发展、构筑领先竞争力起到至关重要的作用。

5G对基础资源的主要挑战是如何满足更密5G基站的部署,如何规划CRAN节点机房数量、机房资源、光缆网,如何应对转控分离、云化部署对IT资源的诉求。

浙江移动联合华为在面向5G承载的创新探索中,首先从基础资源入手,区分不同地市、不同业务区,分场景进行规划工作;通过无线和固网联合试点、成片试验区验证,逐步明确规则、流程和固化规划模板,形成方法论和建设指导意见,指导地市规模生产。

由于5G发展还存在一些不确定性,资源规划同步跟踪关键技术进展,如无线频谱规划、设备形态、接口技术等,及时修正规划参数,将资源规划和技术发展相结合,探索最合适、高效的方案。

浙江移动在实际探索中,梳理了规划的总体思路,形成了看需求、定架构、筹储备、求验证和出成果的一套方法论。

看需求。基于对5G无线、核心网、承载网技术方向和部署方案的初步判断,确定影响基础资源的关键因素、假设量化参数,并结合实践、以及无线相关规范、标准变化,逐步修正参数。

相比较4G,5G承载需求的变化主要体现在更大带宽、更低时延、更高精度同步、切片以及转控功能分离、弹性承载新架构等方面。经分析归纳,5G承载对基础网的影响主要是如下几个方面:

1)5G无线站加密带来接入方式、资源需求的变化。5G无线站加密的参数是影响基础资源站点、光纤储备的关键因素,目前依据可能的频谱资源、无线规划,设计加密系数在1.2到2.0之间,在地市实践中,依据各个试验区的业务情况、现网情况,分别修订各自的加密系数。

2)CRAN和站间协同。5G加密组网后,热点区域存在干扰影响问题,为提升用户感知,优化覆盖,5G CRAN成为组网方式之一。对基础网储备的重点在于依据无线的输入、结合现有基础网情况,新建(或改造)CRAN节点、以及为CRAN组网提供光缆网连接。

3)无线CU、DU分离,CU集中、云化部署。CU、DU分离是个长期的目标架构,目前部署方式和价值在探讨中。预判5G DU设备形态和4G BBU没有区别,主要需要考虑CU基于通用服务器的部署要求,可能的网络位置在汇聚层的部分机房,长远看需要做机房IT资源的储备。近期看,CU的部署还存在较大不确定性,资源规划中先作为需求项跟踪,具体操作时可暂不考虑。

4)核心网CP、UP分离,网关下移。判断5G初期的eMBB业务网关位置在核心层,资源不是瓶颈问题。面向垂直行业的uRLLC业务还比较遥远,需求不紧迫,资源规划中先作为需求项跟踪,具体操作时可暂不考虑。

定架构。浙江移动在看清5G需求变化趋势的基础上,联合华为无线网、固网进行了面向5G超密组网试点,验证无线加密系数,依据无线规划,区分场景、重构接入层模型。

首先,需要针对不同地市、不同区域的基础网资源进行信息收集和现场勘查,对现有资源情况进行梳理、分析,判断基础网与5G承载需求的适配和差距。

基础网资源的梳理重点包括区域业务情况、机房数量和面积、空闲资源如机位和可装机容量、上下行光缆、传输类型和数量,以及机房布局、网元连接拓扑等,得出基本结论:

1)大部分的站址机房和已有接入机房资源,满足作为5G DRAN站址的条件(新增1~2个5G站)

2)绝大多数站址机房和已有接入机房,不合适作为5G CRAN节点机房,动力、光缆匹配度较低,需要优化改造,其中动力的改造难度大,是主要瓶颈。可改造的接入机房比例比较低

3)预判5G基站、传输设备形态不会发生变化(1U~3U,300MM),安装灵活,对空间、机位压力不大

在杭州试验区,无线按照预设的覆盖目标,进行试验区超密组网规划,超密覆盖规划结果是宏站/室分适度加密,杆/微站大幅加密,整体加密幅度32%。

试验区验证了CRAN组网方案进行室外宏站连片覆盖,降低热点地区系统内同频干扰,5G超密组网示范区中规划9大区块,在已经完成的CRAN簇中平均集中6~8宏站+6~8杆/微站。同时,超密组网示范区中,以宏站为中心、300M范围的加密,规划了25个“宏+微”的小云,平均每个宏站中心收编周围1~4个杆/微站。

试验区中,集中部署的CRAN的宏/宏、宏/微协同,以及以站址为中心的宏/微协同两种场景都存在,资源关注重点是针对CRAN带来的光缆架构改变,业务区节点规划、配套资源储备。

结合对节点机房能力和不同BBU集中度对资源需求的分析,建议按典型的动力输入值30KVA、50KVA、80KVA来设计集中度上限模型。其中,1)30KVA,上限6宏站+9杆/微站;2)50KVA,上限10宏+15杆/微;3)80KVA,上限16宏+24杆/微

筹储备。在各个地市的实践中,依据试验区的初步经验,基础网的变化主要在接入层,需要设计新的5G基础网拓扑。

筹储备重点是以综合接入机房为中心,构建新的基础网接入层,包括接入节点机房和资源、结合综合业务区的光交规划,梳理新的连接关系,确定关于动力、光缆等资源配置的原则等。

同时,为规范、简化后续的生产建设,在资源储备过程中同步进行了流程、模板的设计优化工作。资源储备的工作流程设计:

1)区分业务区(密集城区、普通城区、发达郊县、远郊)进行无线规划输入。

2)业务区接入/汇聚机房(CRAN站点)数量规划。

依据输入参数包括:本业务区类型关联的业务区加密系数、无线CRAN占比、平均每CRAN的基站数等参数;本业务区站点现状(基本信息、现有站址及逻辑站)

输出参数:本业务区接入机房(CRAN站点)数量需求

3)业务区接入/汇聚机房(CRAN站点)配套资源规划。

依据输入参数包括:本站点归属业务区类型关联的每CRAN基站数;资源规划原则

输出:接入机房配套资源需求表

4)现有接入/汇聚机房改造需求规划。

依据输入参数包括:接入机房配套资源需求表;现有机房配套资源

输出:接入机房资源差距,具备改造的接入机房数量

制定资源储备的流程和模板,安排地市进行资源规划试点,然后根据试点情况优化建设标准、流程、模板。

求验证和出成果。规划解决了宏观上建设策略和建设方向正确的问题,对于细节的精确性不能达到完全正确。在基础资源完成储备的区域,需要进行设备和组网的验证,拉通无线、核心网、承载网,组成一个端到端网络,验证储备的效果。

浙江移动、华为在端到端的试验区验证中,承载网按目标网络从前传、接入、汇聚和核心层完整构建,接入5G基站、核心网,开通eMBB业务。

基础资源规划验证不仅是建成了示范区,规划了机房/分纤点/光缆的建设和改造需求,同时进行投资估算和宏观性的分析,如各类资源新增比例、改造比例等等,以作为项目投资测算的依据。

基础资源规划最后的输出还包括方法论、流程、规划工具、模板等,指导其他地市、其他区域进行规模建设。

总结来看,面向5G基础资源规划从需求分析入手,判断影响的因素,识别主要问题,进行相应的实践以找到解决问题的方向和原则,实践中给出量化的大致数值并逐步修订。规划探索不是为了单点验证,目标是规模复制,通过归纳提炼出建设指导意见,以规范生产,快速奠定坚实的5G承载基础网。

作者:田君、王坚   来源:C114中国通信网

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