5G光缆网络建设的探讨

发表时间:2019/7/25   来源:《防护工程》2019年8期   作者:杨杨
[导读] 随着5G中频段频谱规划完成,5G基站站址密度将远超越2G、3G、4G,基站选址数量庞大。

中通服咨询设计研究院有限公司
        摘要:随着5G中频段频谱规划完成,5G基站站址密度将远超越2G、3G、4G,基站选址数量庞大。当前应以资源共享,精准规划为方向,形成全面、系统的5G网络规划建设方案,全面提升5G基站的资源利用率,降低投资成本,同时应兼顾接入机房、主干光缆、传输升级、电源配套的建设,稳步推进5G网络建设。本文主要对5G光缆网络的建设要点进行详细的探讨。
        关键词:5G光缆;光缆网络;建设要点
       
       
前言
        随着同时5G标准的冻结,5G基站建设已在全国各地开展,5G基站光缆网络同步规划部署,5G光缆的建设策略,综合业务接入区的规划实施,已成为当下的探讨热点。本文结合综合业务接入区规划,分析光网网络现状,5G光缆的建设策略,根据工程建设的特点,探讨5G光缆建设过程过渡期方案,抛砖引玉,助力当前5G光缆的规划建设,并为后续的5G建设更加便利快捷。
        1、光缆网的组网结构现状分析
        光缆接入网主要有星型、链型和环型三种基本结构。主干层光缆原则上采用环形拓扑结构,为主干层节点提供环形保护或双路由保护,节点保障等级高。对于农村等业务非密集区,光缆路由不具备成环条件的,主干光缆也可暂不成环,采用链型结构。配线层光缆对于业务安全性较高的区域,应采用环型结构;考虑到建设成本和路由限制,难于成环组网时,可采用星/树型结构。引入层光缆负责末梢用户接入,一般采用星型结构接入配线节点,重要用户可采用双路由接入以提高业务安全性。引入层光缆负责末梢用户接入,一般均为按需建设;主干层、配线层光缆一般需提前规划,适当超前建设,供后期用户陆续接入。
        2、5G光缆网络建设策略
        2.1调整接入业务网络结构
        光网城市的建设高峰期已经结束,目前进入补盲覆盖的建设阶段,运营商的光纤宽带网日渐完善,目前规划了“综合业务接入区”和“综合业务接入局站”,光缆网结构需要逐步调整优化,进入规范化、标准化。5G光缆网也将基于这一规划成果展开建设。因此,首先对综合业务接入区网络架构做简单说明。综合业务接入区包括综合业务局站、接入网机房(简称:接入间)、主干光节点、配线光节点、主干光缆、配线光缆等网络要素。
        综合业务接入区是指为实现家庭、政企、无线的统一接入需求,结合行政区域、网络结构和用户分布,划分成多个能独立完成业务汇聚的区域。综合业务局站是指负责综合业务接入区内各类业务汇聚的节点。用于设置OLT、C-RAN大集中点(4GBBU,5GCU/DU)、IPRANA/B、传输设备、5GMEC等设备。接入网机房是综合业务局站的补充,主要作为C-RAN的小集中点设置4GBBU和5GCU/DU设备,也可以设置OLT、IPRANA设备就近接入宽带或专线业务。接入网机房除了设置有源设备外,应作为光节点承担分纤功能。
        2.2接入光缆建设策略
        接入光缆以综合业务局站为核心,组成多个相对独立的接入光缆网络。


每个综合业务接入区单独组网,统一规划光节点和光缆纤芯,充分利用已建的光缆网,进行各类业务的接入,逐步形成统一的光缆网络。
        (1)D-RAN模式。基站接入光缆采用双方向光缆出局,不同物理路由;基站接入光缆网节点层次不宜过低,尽量减少光路跳点;优选邻近基站同环组网,避免基站跨区组网导致环路光纤过长、跳点过多;市区基站接入光缆采用24芯光缆,郊区基站接入光缆采用12芯光缆。
        (2)C-RAN模式。基站接入缆采用双方向光缆出局,不同物理路由;基站接入光缆网节点层次不宜过低,尽量减少光路跳点;原则上采用星型或树形结构接入,基站在接入到主干配线光缆后,通过主干/配线光缆独享纤芯直接连接至集中机房,实现业务的快速开通;接入缆原则上全部采用24芯光缆,针对重要站点战略站点采用48芯光缆。
        2.3主干光缆建设策略
        主干光缆应结合综合业务接入区规划和已有光缆资源进行整体规划建设,遵循“主干稳定、配纤灵活”的原则,以环形结构为主、树形结构为辅。综合业务接入局站至主干光节点、主干光节点至主干光节点之间应设置“共享+独享+备用纤芯”共享纤芯主要用于采用D-RAN方式组网时,基站上联通过传输设备环形组网,独享纤芯主要用于采用C-RAN方式组网时,基站上联为光纤直驱组网,主干层占用独占纤芯,通过主干/配线光缆独享纤芯直接连接至集中机房,实现业务的快速开通,预留纤芯将为不确定的业务组网使用。接入主干光缆应优先采用管道方式敷设,避免采用小芯数光缆“端到端”的敷设方式,从而减少对管孔资源的占用。主干光缆采用环形结构连接主干光节点与综合业务局站,一般一个综合业务局站2~4个光缆环。主干光缆建设应面向5年以上需求规划光缆芯数。密集城区选择288芯及以上光缆,其它区域选用不低于144芯光缆。
        2.4中继汇聚光缆建设策略
        中继光缆应结合综合业务接入区规划和已有光缆资源进行整体规划建设,以环形结构为主,中继光缆双归至两个一般机楼;综合业务接入局站至机楼之间应设置“共享”纤芯;中继光缆应优先采用管道方式敷设,减少维护和验收的困难;中继光缆采用环形结构,光缆建设芯数至少采用288芯光缆。
        3、5G光缆网络建设过渡期方案
        由于无线网格及综合业务接入区的重新规划,原有光缆网络结构调整需要一定的建设时限,5G基站开通时限也有明确要求,因此不可避免采用过渡期方案。以下以案例说明:原有基站A(4G网建成)接入光缆上联的主干光交所在区域,为新规划的综合业务接入区A,但主干光交原有上联光缆至综合业务接入局站B,基站A同址新建5G基站时,综合业务接入区A需新建的主干光缆环需要一定的建设周期,为充分利旧存量资源,可以利旧原有的光纤通路作为过渡方案。
        基站A至综合业务接入局站B原有纤芯全程都满足需求时,可以直接利旧,无需扩容建设;基站A至主干光交原有纤芯满足需求(不满足则对此段光缆进行扩容),但主干光交至综合业务接入局站B原有光纤资源不满足需求时,可在基站A和综合业务接入局站A之间新建波分设备,波分设备可以利用备用纤芯开通。新规划综合业务接入区A的主干光缆环建设完毕后,主干光交新建上联光缆至新规划的综合业务接入局站A,并对原有过渡期方案的光路进行割接。最终红色光通路作为永久主用通路,绿色光通路作为备用通路,主干光交双路由上联至不同的综合业务接入局站,同时可增强主干光交的健壮性。
        4、5G光缆网络建设的未来发展要点
        虽然目前我国通信网络建设中光缆敷设工作满足了现阶段的工作需求,但随着未来5G等新技术和新业务的发展,还需要对光缆敷、5G承载的组网和技术等相关重要问题加以持续重点关注,还需要进一步引导和提升产业链相关企业的认知和技术水平。密切关注5G发展中面临的问题,创新工作思路、方法和手段:一是积极组织相关企事业单位、科研院所、联盟论坛等加大与5G承载相关的低损耗光纤/缆、低时延和超100Gb/s高速大容量传输、基于软件定义的承载架构、承载网络切片化、新型5G前传及回传接口及网络结构、超高精度同步等方面的技术研发工作,并尽快将其标准化、产业化。二是推动光纤/缆以及光通信设备商等生产厂家,积极研发和应用新技术,重点生产面向5G承载的低损耗光纤、支持低时延超大容量、超高精度同步以及软件定义架构等新型特性的光网络新产品,并不断降低新产品成本,推动运营企业在5G网络建设中优先考虑面向5G承载的低损耗光纤和新型光通信设备等高技术产品并及时开展试点应用。三是在5G标准、频率、研发、试验和产业化方面加大力度,加快进度,推进相关产品研发和产业链不断成熟。
        5、结语
        5G网络频率高,基站密度大,打造经济型、节约型、节能型、共享型5G网络架构是规划建设的目标。着手准备5G所需的站址、接入机房储备、光缆储备等各个方面才能切实推进5G网络的稳步扩展。
        参考文献
        [1]曾奎.5G光缆网络建设策略及过渡期方案的探讨[J].通讯世界,2019,26 (04)
        [2]李玲.用于光通信系统的故障识别方法[J].通信电源技术,2019,36(04)
        [3]王福强.关于制定5G光缆敷设标准、布局5G网络建设的提案[J].中国科技产业,2018(03)

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