面向PON的5G傳輸方案探究
——以K市WH區(qū)為例

劉潤哲，樊 聰

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司重慶分公司，重慶 401121）

1 5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)

5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)是目前5G通信技術(shù)建立過程中提出的一種新型的組網(wǎng)方式，該網(wǎng)絡(luò)具有前傳、回傳全覆蓋、組網(wǎng)靈活等特點，即：eMBB（移動寬帶增強）、mMTC（大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)）、uRLLC（超高可靠超低時延通信），本文以該傳輸網(wǎng)絡(luò)的部署模型為基礎(chǔ)，針對K市WH區(qū)進行基于5G-XHaul的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及需求分析。

2 5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署

首先以WH區(qū)中天昊大廈綜合業(yè)務(wù)區(qū)為例，該區(qū)域位于WH區(qū)中心位置，業(yè)務(wù)流量較高，未來對于業(yè)務(wù)發(fā)展的需求較大，傳輸設(shè)備類型多。

我們假設(shè)業(yè)務(wù)區(qū)中天昊大廈機房具備5GX-CO節(jié)點的能力（其中包含OLT及波分設(shè)備，且機房資源充足），以本文以參考文獻[1]中給出的參考模型為基礎(chǔ)，在這個模型中，NGMN提出在5G節(jié)點部署過程中，宏站（MC）間距在200 M左右，覆蓋3-10個小節(jié)點（SC）為優(yōu)，根據(jù)WH區(qū)天昊大廈綜合業(yè)務(wù)區(qū)實際情況進行無線節(jié)點的部署，如圖1所示。在圖1中，本文所給出模型為：MC間距為70 M左右，覆蓋SC在3-5區(qū)間之內(nèi)（黃色方框為SC+WDM-PON，粉色方框為SC+mmWave及SC+Sub-6，紅色節(jié)點為MS），針對所考慮的兩種無線技術(shù)BH/FH的連接方式，本文給出的無線節(jié)點在小區(qū)全覆蓋的基礎(chǔ)上，預計在1-3跳的路徑區(qū)間內(nèi)達到OLT設(shè)備，且具備多條冗余備份路徑的條件，實現(xiàn)了無線網(wǎng)的彈性和動態(tài)性。

圖1 5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)RAN部署

除了圖1所繪制的節(jié)點及傳輸設(shè)備之外，5G-XHaul架構(gòu)還定義了控制平面設(shè)備，由SDN控制器、嵌入網(wǎng)絡(luò)元件（ETN），區(qū)域間傳輸節(jié)點（IATN）和傳輸節(jié)點（TN）部分組成。ETN是虛擬化IT設(shè)備虛擬機管理程序中的軟件功能，可以部署在5GX-CO或云邊緣的服務(wù)器中，其他設(shè)備則可以部署在MC機房中，因為在以WH區(qū)為例的密集型城區(qū)場景中，考慮到對交通信號燈、監(jiān)控、公共照明等信息點的控制，宏站（尤其是燈桿站機房）是部署上述設(shè)備的極佳選擇。

3 5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)流量分析及物理設(shè)備部署

本文考慮SC只使用Split C類型以及用于SC接入的Sub-6 GHz和mmWave（30 GHz）技術(shù)和MC的Sub-6 GHz技術(shù)。因此，本文所考慮得四種RAN節(jié)點的配置類型如下：

a.Cg.1： MC - Sub6 （Split C）， SC - Sub6 （Split C）

b.Cg.2： MC - Sub6 （Split C）， SC - mmWave （Split C）

c.Cg.3： MC - Sub6 （Split B）， SC - Sub6 （Split C）

d.Cg.4： MC - Sub6 （Split B）， SC - mmWave （Split C

對于上一節(jié)WH區(qū)天昊大廈綜合業(yè)務(wù)區(qū)中所部署的無線節(jié)點，以最保守的情況需下沉12臺ONU設(shè)備，如設(shè)備供應商提供25 Gb/s級別的ONU，則只需下沉5臺ONU設(shè)備。

WH區(qū)現(xiàn)有26個綜合業(yè)務(wù)區(qū)，建成面積40.86平方千米，根據(jù)[1]的研究，MC部署密度以22.68個/平方千米為宜，則WH區(qū)整體部署MC數(shù)量在800-900之間，本文假設(shè)所有MC為3個扇區(qū)，每個扇區(qū)覆蓋1個SC的情況，上一節(jié)中天昊大廈綜合業(yè)務(wù)區(qū)就是在這個區(qū)間之內(nèi)進行的部署，本文的數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，以WH區(qū)為例，部署的5GX-CO節(jié)點數(shù)量在50個左右為宜，但無論如何，基于5GX-CO的10GPON技術(shù)是必然的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)束語

本文對于5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)進行了分析，并且對未來5G業(yè)務(wù)中RAN層級的帶寬需求進行了仿真及分析，從而對以密集型城區(qū)場景為代表的K市WH區(qū)現(xiàn)網(wǎng)及未來的發(fā)展進行了規(guī)劃，并提出了相應的解決辦法。目前，三大運營商均以全網(wǎng)融合為目標，面臨著數(shù)據(jù)容量的直線式上升，以及大量老舊設(shè)備、技術(shù)未及時退網(wǎng)的問題，基于PON的5G-XHaul網(wǎng)絡(luò)可以解決這一系列問題，可以構(gòu)建出一套單一的、承載業(yè)務(wù)能力強的傳輸網(wǎng)絡(luò)。