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【摘要】当前,国内5G网络铺设已经初具规模,基于工信部给出的商用频段而言,广电具有700MHz的黄金频段。在新形势下,必须要按照广电700MHz 5G系统的建设需要,采取科学合理的建模方式以及数字化技术手段实施科学布局,充分考虑其他各种影响因素,高效部署广电700MHz 5G网络,确保合理覆盖,为广电各项业务活动的开展带来更多助力,推动广电的转型创新发展。本文结合笔者实际研究,探讨了广电700MHz 5G网络的架构特征和技术实现,并对其覆盖方案展开分析。
【关键词】广电700MHz5G;技术实现;覆盖方案
中图分类号:TN929 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.17.022
广电5G建设即以传统广播电视系统为基础,依托于5G技术不断扩宽广电业务活动范围,深入挖掘创新广电业务项目。近年来广电开始更加关注和重视700MHz黄金频段的建设和打造,将其当成是发展的核心板块,现阶段在不断探索推进广电700MHz 5G网络建设工作中,广电系统应当严格按照工信部等各主管部门的规定,对广电700MHz 5G网络建设部署和以此为载体的其他各项业务活动的开展实施科学合理规划,从而更好地满足国内5G高、中、低频协同有序发展的客观要求。目前针对广电700MHz 5G网络的建设和研究正处于关键时期,应当在明确组网方式和组网架构的前提下科学制定有针对性的业务发展规划,对广电700MHz 5G网络进行合理部署,制定合理的覆盖方案,推动广电各项业务的创新发展。
1. 广电700MHz5G网络的网络架构特征
1.1 良好的网络覆盖性能
广电700MHz 5G网络无线接入网选择多频协同组网策略,如此一来不单单能够增加广电网络的整体容量以及下行带宽,更好地契合各个地区特别是农村地区的网络覆盖需求,同时还让热点区域的实际覆盖范围得以进一步加深,重点区域在开展业务时可获得足够的网络需求,为更加科学的网络布局带来了技术支撑。无线接入网不但可以拓展网絡的覆盖范围,还可以在热点、重点区域进行深度覆盖,确保各项业务活动的有序开展。
1.2 强大的网络传输能力
广电700MHz 5G网络的承载网灵活运用目前已有的有线电视传输网资源,同时也充分发挥出了有限电视干网组建的技术优势。和传统技术比起来,100GOTN在传输效率、传输距离以及传输容量等方面表现出非常突出的优势,这样一来也让有线电视传输网络具备更强的通信能力。城域网涉及到核心层、汇聚层以及接入层,可以确保数据信息在其中得以高效稳定传输,为各项业务活动的开展提供稳定的信息传输服务。
1.3 网络部署的灵活性
对于广电700MHz 5G网络来说,其核心网的组建运用了各种现代技术,将用户和系统操作独立开来,实现分布式操作,让网络部署更具有灵活的。用户能够按照具体业务需求自行选择分布式亦或是集中式部署方案。广电700MHz 5G网络所采用的灵活组网方式能够为广电系统内部、广电系统和用户双方的网络应用及管理带来更好的技术支持,让网络应用变得更为灵活。
1.4 网络功能部署的集中化
广电700MHz 5G网络对于模式设计来说转变了过去那种软硬件紧密联系的耦合模式,选择基于服务的架构,真正让不同网络功能依托于服务化接口对外给予服务,也能够实现其他网络功能访问以及调用网络中的服务。对此广电能够按照自身拥有的业务信息,更加科学有效地开发布局相关网络业务模块以及功能服务,推动网络功能部署的集中化和广电网络业务的集中化。
2. 广电700MHz5G的技术实现
广电700MHz 5G网络选择SA0ption2组网方案,其中涉及到无线接入网、承载网以及核心网(见图1)。无线接入网选择700MHz+4.9GHz多频协同、FDD+TDD协同组网方式,700MHz选择4T4R组网来增加网络容量以及下行带宽;4.9GHz频段选择64T64R组网来提高业务热点区域的覆盖范围。承载网能够借助于有线电视传输网来确保符合5G承载网的具体需要。国干、省干选择N×100GOTN,城域网涉及核心层、汇聚层以及接入层。根据组网结构进行划分包含前传、中传以及回传三个模块,前传一般承载AAU/RRU以及DU间的流量,中传主要负责DU以及CU间的流量,回传承载CU以及核心网间的流量。核心网利用NFV以及SDN等技术,把用户平面功能和控制平面功能进行分割,能够做到更加灵活高效地部署,同时其选择模块化设计方式,具体功能按照业务场景需求下沉到核心DC、本地DC以及边缘DC。
2.1 无线接入网
广电700MHz 5G NR包含一个或多个gNB构成,gNB依靠NG接口与5GC进行连接,NC接口属于5GNR和5GC之间的接口,gNB间也能够利用Xn接口进行连接。5G基站选择CU/DU相互分离的架构。CU与DU能够按照具体业务场景的实际需要提供不同的部署方式,包括多元化的无线网络组网方式,如D-RAN/C-RAN/CU云化部署等。对广电5G来说,CU与DU即便能够从逻辑上实现分离,然而物理上是否进行独立部署还需要结合实际业务要求来确定。广电700MHz 5G网络选择SA为目标架构,首先对CU与DU实施逻辑划分,随后根据3GPP标准以及产业链生态系统情况,主动应用uRLLC以及mMTC技术,从而实现CU与DU的物理分离。 2.2 承载网
承载网包含了前传、中传以及回传三个组成部分。5G前传方案涉及到光纤直连、无源WDM以及有源WDM/OTN等。因为5G基站密度逐渐增加以及潜在多频点组网方案的影响,光纤直驱往往会使用到大量光纤资源,对于部分资源较为紧张的区域而言无法有效满足实际需要,应当以波分设备承载进行补充。D-RAN组网模式相对简单,涉及到的光纤资源不多,前传网络通常选择光纤直驱形式。C-RAN组网模式消耗的光纤资源相对更多,前传网络通常选择WDM技术为主的波分复用方案,从而降低光纤资源的消耗,亦或是选择光纤直驱。中传以及回传方案按照具体技术能够划分成SPN/IPRAN以及M-OTN,确定方案之前需要根据广电700MHz 5G网络实际规模和投资等进行全面分析。
2.3 核心网(5GC)
广电700MHz 5G网络不再继续选择过去那种软硬件紧密连接的耦合模式,而是借助于SBA架构,各NF依靠服务化接口对外提供服务,同时允许其他NF访问与调用相关服务。从整体上来说实施虚拟化、服务化架构方案,按照实际用户规模、传输环境等相关条件开展大区集中设置,遵循大容量、少局所、集中化的要求对NF进行部署。广电700MHz 5G网络要按照先局部后整体、先控制面后用户面的基本原则来循序渐进地进行升级优化,结合业务项目、产品服务逐渐引入部署网元虚拟化。
3. 广电700MHz 5G网络业务部署覆盖方案
技术技术以及成本角度能够了解到,依靠低频段700MHz实施组网,短期内能够让广电更加快速地推进5G网络的建设工作,但怎样进行科学有效地运营,确保广电700MHz 5G网络的整体设计和部署真正落地,我们应当深入思考广电700MHz 5G网络的业务部署覆盖方案。
3.1 基于700MHz 5G+物联网的产品服务融合
出于700MHz这一频段的实际特征,它能够当作是NB-IoT的最佳承载点,为不同领域的垂直行业带来定制、个性的应用服务,例如说智慧城市、智慧消防等,可以在很大程度上促进物联网的发展。基于理论的角度来看,3GPP定义了5G未来的eMBB、mMTC等应用场景,即更加穩定的移动宽带、高效通信和大规模物联网。对mMTC业务来说,700MHz 5G网络低成本、广覆盖的优势具有更高的应用价值。
3.2 基于700MHz 5G+高铁的平台资源整合
广电700MHz 5G网络顺利建设部署后,能够促进平台对接以及资源整合,有助于提升通信效率,实现资源优化配置。如中国高铁相关的高速移动场景能够依托于广电700MHz 5G网络多普勒频移低的特征,有效促进通信效率和质量提高,确保信息接收的稳定性。同时5G网络建设步伐的迈进,让更多高速移动场景能够真正做到全范围的稳定覆盖,进一步减少了高速移动场景下通信基站切换和网络波动可能带来的影响。
3.3 基于700MHz 5G+基础网络的运营模式综合
依托于广电700MHz 5G网络建设部署,能够结合差异化的业务需求,依靠和各个运营商对接项目来促进资源优化和效益提升,深入研究创新运营模式,完善管理机制,利用信息技术的创新新、数据传输的高效性以及网络建设发展的预见性来不断弥补目前已有的缺陷,真正实现广电+运营商合作共赢的目标。
3.4 配套建设
广电能够充分利用好目前已有站址以及铁塔资源,主动沟通协调地方铁塔公司、社会塔资源、电力部门和相关政府部门来获得更多资源,采取宏站、微站以及室分相协调的灵活方案推进建设,同时对目前的承载网、电源系等予以优化升级,确保能够符合5G承载与配套需求,最后把5GNR和国网核心网进行对接,提供跨省业务功能。
4. 结语
综上所述,近年来持续加快700MHz频段资源开发利用的背景下,建立符合广电未来发展的700MHz 5G网络已经成为一项关键的工作任务。借助于对广电700MHz 5G网络组网架构和部署方案等相关技术分析,该架构表现出更广的覆盖范围,更强的传输效率以及更加灵活的部署方式,凭借这些优势也让广电700MHz 5G网络在业务层面能够得以进一步创新和优化。在未来的工作中应当结合国家出台的相关政策规定,充分考虑到市场发展和用户实际需求,根据广电700MHz 5G网络的组网架构特征和实现技术,不断研究更加科学的部署方案和业务规划,让700MHz频段资源得以更好地利用。
参考文献:
[1]吕萌.中国广电20195G已正式启航[J].通信世界,2019(35):43.
[2]李洋.5G关键技术与广电发展探究[J].中国有线电视,2019(12):1303-1305.
[3]高雪菘,麻卫东,郑鹏思.基于700MHz频段构建国家公共安全5G服务网络可行性分析[J].有线电视技术,2019(12):18.
[4]徐子煜.5G技术进展及其与未来广电业务的融合发展策略[J].有线电视技术,2019(12):14.
【关键词】广电700MHz5G;技术实现;覆盖方案
中图分类号:TN929 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.17.022
广电5G建设即以传统广播电视系统为基础,依托于5G技术不断扩宽广电业务活动范围,深入挖掘创新广电业务项目。近年来广电开始更加关注和重视700MHz黄金频段的建设和打造,将其当成是发展的核心板块,现阶段在不断探索推进广电700MHz 5G网络建设工作中,广电系统应当严格按照工信部等各主管部门的规定,对广电700MHz 5G网络建设部署和以此为载体的其他各项业务活动的开展实施科学合理规划,从而更好地满足国内5G高、中、低频协同有序发展的客观要求。目前针对广电700MHz 5G网络的建设和研究正处于关键时期,应当在明确组网方式和组网架构的前提下科学制定有针对性的业务发展规划,对广电700MHz 5G网络进行合理部署,制定合理的覆盖方案,推动广电各项业务的创新发展。
1. 广电700MHz5G网络的网络架构特征
1.1 良好的网络覆盖性能
广电700MHz 5G网络无线接入网选择多频协同组网策略,如此一来不单单能够增加广电网络的整体容量以及下行带宽,更好地契合各个地区特别是农村地区的网络覆盖需求,同时还让热点区域的实际覆盖范围得以进一步加深,重点区域在开展业务时可获得足够的网络需求,为更加科学的网络布局带来了技术支撑。无线接入网不但可以拓展网絡的覆盖范围,还可以在热点、重点区域进行深度覆盖,确保各项业务活动的有序开展。
1.2 强大的网络传输能力
广电700MHz 5G网络的承载网灵活运用目前已有的有线电视传输网资源,同时也充分发挥出了有限电视干网组建的技术优势。和传统技术比起来,100GOTN在传输效率、传输距离以及传输容量等方面表现出非常突出的优势,这样一来也让有线电视传输网络具备更强的通信能力。城域网涉及到核心层、汇聚层以及接入层,可以确保数据信息在其中得以高效稳定传输,为各项业务活动的开展提供稳定的信息传输服务。
1.3 网络部署的灵活性
对于广电700MHz 5G网络来说,其核心网的组建运用了各种现代技术,将用户和系统操作独立开来,实现分布式操作,让网络部署更具有灵活的。用户能够按照具体业务需求自行选择分布式亦或是集中式部署方案。广电700MHz 5G网络所采用的灵活组网方式能够为广电系统内部、广电系统和用户双方的网络应用及管理带来更好的技术支持,让网络应用变得更为灵活。
1.4 网络功能部署的集中化
广电700MHz 5G网络对于模式设计来说转变了过去那种软硬件紧密联系的耦合模式,选择基于服务的架构,真正让不同网络功能依托于服务化接口对外给予服务,也能够实现其他网络功能访问以及调用网络中的服务。对此广电能够按照自身拥有的业务信息,更加科学有效地开发布局相关网络业务模块以及功能服务,推动网络功能部署的集中化和广电网络业务的集中化。
2. 广电700MHz5G的技术实现
广电700MHz 5G网络选择SA0ption2组网方案,其中涉及到无线接入网、承载网以及核心网(见图1)。无线接入网选择700MHz+4.9GHz多频协同、FDD+TDD协同组网方式,700MHz选择4T4R组网来增加网络容量以及下行带宽;4.9GHz频段选择64T64R组网来提高业务热点区域的覆盖范围。承载网能够借助于有线电视传输网来确保符合5G承载网的具体需要。国干、省干选择N×100GOTN,城域网涉及核心层、汇聚层以及接入层。根据组网结构进行划分包含前传、中传以及回传三个模块,前传一般承载AAU/RRU以及DU间的流量,中传主要负责DU以及CU间的流量,回传承载CU以及核心网间的流量。核心网利用NFV以及SDN等技术,把用户平面功能和控制平面功能进行分割,能够做到更加灵活高效地部署,同时其选择模块化设计方式,具体功能按照业务场景需求下沉到核心DC、本地DC以及边缘DC。
2.1 无线接入网
广电700MHz 5G NR包含一个或多个gNB构成,gNB依靠NG接口与5GC进行连接,NC接口属于5GNR和5GC之间的接口,gNB间也能够利用Xn接口进行连接。5G基站选择CU/DU相互分离的架构。CU与DU能够按照具体业务场景的实际需要提供不同的部署方式,包括多元化的无线网络组网方式,如D-RAN/C-RAN/CU云化部署等。对广电5G来说,CU与DU即便能够从逻辑上实现分离,然而物理上是否进行独立部署还需要结合实际业务要求来确定。广电700MHz 5G网络选择SA为目标架构,首先对CU与DU实施逻辑划分,随后根据3GPP标准以及产业链生态系统情况,主动应用uRLLC以及mMTC技术,从而实现CU与DU的物理分离。 2.2 承载网
承载网包含了前传、中传以及回传三个组成部分。5G前传方案涉及到光纤直连、无源WDM以及有源WDM/OTN等。因为5G基站密度逐渐增加以及潜在多频点组网方案的影响,光纤直驱往往会使用到大量光纤资源,对于部分资源较为紧张的区域而言无法有效满足实际需要,应当以波分设备承载进行补充。D-RAN组网模式相对简单,涉及到的光纤资源不多,前传网络通常选择光纤直驱形式。C-RAN组网模式消耗的光纤资源相对更多,前传网络通常选择WDM技术为主的波分复用方案,从而降低光纤资源的消耗,亦或是选择光纤直驱。中传以及回传方案按照具体技术能够划分成SPN/IPRAN以及M-OTN,确定方案之前需要根据广电700MHz 5G网络实际规模和投资等进行全面分析。
2.3 核心网(5GC)
广电700MHz 5G网络不再继续选择过去那种软硬件紧密连接的耦合模式,而是借助于SBA架构,各NF依靠服务化接口对外提供服务,同时允许其他NF访问与调用相关服务。从整体上来说实施虚拟化、服务化架构方案,按照实际用户规模、传输环境等相关条件开展大区集中设置,遵循大容量、少局所、集中化的要求对NF进行部署。广电700MHz 5G网络要按照先局部后整体、先控制面后用户面的基本原则来循序渐进地进行升级优化,结合业务项目、产品服务逐渐引入部署网元虚拟化。
3. 广电700MHz 5G网络业务部署覆盖方案
技术技术以及成本角度能够了解到,依靠低频段700MHz实施组网,短期内能够让广电更加快速地推进5G网络的建设工作,但怎样进行科学有效地运营,确保广电700MHz 5G网络的整体设计和部署真正落地,我们应当深入思考广电700MHz 5G网络的业务部署覆盖方案。
3.1 基于700MHz 5G+物联网的产品服务融合
出于700MHz这一频段的实际特征,它能够当作是NB-IoT的最佳承载点,为不同领域的垂直行业带来定制、个性的应用服务,例如说智慧城市、智慧消防等,可以在很大程度上促进物联网的发展。基于理论的角度来看,3GPP定义了5G未来的eMBB、mMTC等应用场景,即更加穩定的移动宽带、高效通信和大规模物联网。对mMTC业务来说,700MHz 5G网络低成本、广覆盖的优势具有更高的应用价值。
3.2 基于700MHz 5G+高铁的平台资源整合
广电700MHz 5G网络顺利建设部署后,能够促进平台对接以及资源整合,有助于提升通信效率,实现资源优化配置。如中国高铁相关的高速移动场景能够依托于广电700MHz 5G网络多普勒频移低的特征,有效促进通信效率和质量提高,确保信息接收的稳定性。同时5G网络建设步伐的迈进,让更多高速移动场景能够真正做到全范围的稳定覆盖,进一步减少了高速移动场景下通信基站切换和网络波动可能带来的影响。
3.3 基于700MHz 5G+基础网络的运营模式综合
依托于广电700MHz 5G网络建设部署,能够结合差异化的业务需求,依靠和各个运营商对接项目来促进资源优化和效益提升,深入研究创新运营模式,完善管理机制,利用信息技术的创新新、数据传输的高效性以及网络建设发展的预见性来不断弥补目前已有的缺陷,真正实现广电+运营商合作共赢的目标。
3.4 配套建设
广电能够充分利用好目前已有站址以及铁塔资源,主动沟通协调地方铁塔公司、社会塔资源、电力部门和相关政府部门来获得更多资源,采取宏站、微站以及室分相协调的灵活方案推进建设,同时对目前的承载网、电源系等予以优化升级,确保能够符合5G承载与配套需求,最后把5GNR和国网核心网进行对接,提供跨省业务功能。
4. 结语
综上所述,近年来持续加快700MHz频段资源开发利用的背景下,建立符合广电未来发展的700MHz 5G网络已经成为一项关键的工作任务。借助于对广电700MHz 5G网络组网架构和部署方案等相关技术分析,该架构表现出更广的覆盖范围,更强的传输效率以及更加灵活的部署方式,凭借这些优势也让广电700MHz 5G网络在业务层面能够得以进一步创新和优化。在未来的工作中应当结合国家出台的相关政策规定,充分考虑到市场发展和用户实际需求,根据广电700MHz 5G网络的组网架构特征和实现技术,不断研究更加科学的部署方案和业务规划,让700MHz频段资源得以更好地利用。
参考文献:
[1]吕萌.中国广电20195G已正式启航[J].通信世界,2019(35):43.
[2]李洋.5G关键技术与广电发展探究[J].中国有线电视,2019(12):1303-1305.
[3]高雪菘,麻卫东,郑鹏思.基于700MHz频段构建国家公共安全5G服务网络可行性分析[J].有线电视技术,2019(12):18.
[4]徐子煜.5G技术进展及其与未来广电业务的融合发展策略[J].有线电视技术,2019(12):14.