4/5G網(wǎng)絡(luò)演進建設(shè)工程策略研究

中國移動通信集團上海有限公司 戴勝健

隨著移動通信技術(shù)的不斷進步，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求不斷增大，伴隨著自動駕駛、移動數(shù)據(jù)流量爆炸式增長，與傳統(tǒng)運營4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G不僅具有運輸速度快、低時延、高可靠、大容量的顯著優(yōu)勢，此外在實現(xiàn)萬物互聯(lián)、人機深度交互的新時代，提高信息傳遞質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用。因此在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對于熱點區(qū)域、高價值區(qū)域快速部署5G網(wǎng)絡(luò)，提升用戶感知與服務(wù)，增強數(shù)字化運營能力，是運營商的重點發(fā)展方向。

本文主要闡述是某區(qū)域5G建設(shè)初期采用NSA組網(wǎng)，需要解決重點區(qū)域和重點業(yè)務(wù)場景連續(xù)覆蓋，優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)是運營商的首選。新建基站與現(xiàn)網(wǎng)4G需要同廠商，根據(jù)SA成熟度逐步演進。優(yōu)選F頻段站點作為錨點；需要將原網(wǎng)諾西F頻段全部替換為華為F頻段設(shè)備，同時新建5G網(wǎng)絡(luò)，在無線設(shè)備、傳輸設(shè)備、電源需求等方面演進建設(shè)進行探究。

1 無線網(wǎng)設(shè)備演進

1.1 網(wǎng)絡(luò)演進主原則

無線主設(shè)備在演進替換的過程中，需要注意和遵守以下原則：高效替換、成簇成片推進、平滑過渡，指標不低于原網(wǎng)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)演進實施細節(jié)事項

（1）新建BBU建議利舊原機柜，RRU電源線和光纖不利舊，采取新布放的方式。

（2）TDD-F利舊原網(wǎng)天線，5G AAU優(yōu)先新增抱桿/平臺；其次天線收編騰退。

（3）替換次序：先保證新BBU傳輸對通，然后才進行RRU替換。

（4）4/5G分別新增傳輸端口，按照工單分配IP網(wǎng)段，保證華為4/5G IP至現(xiàn)網(wǎng)OMC互通，4/5G X2鏈路互通。

（5）在替換之前，做好替換地準備，如數(shù)據(jù)配置、基站預(yù)安裝等，保證在替換過程中斷站時間最短。

（6）按區(qū)域成簇插花替換，禁止鄰站同時替換。

（7）提前備份原網(wǎng)KPI及路測指標，替換后的網(wǎng)絡(luò)指標不低于原來網(wǎng)絡(luò)的指標。

（8）原網(wǎng)無D站點，AAU也必須布放雙光纖，方便后續(xù)演進。

（9）在無法新增GPS的場景下，如原網(wǎng)GPS蘑菇頭不支持北斗，需要更換為華為支持GPS和北斗的蘑菇頭。

1.3 主設(shè)備典型場景方案

1.3.1 典型場景1：替換F開通5G（原網(wǎng)8通道純F站點）

原網(wǎng)諾西設(shè)備只有單獨的8通道RRU且原網(wǎng)的諾西RRU連接天線可利舊，故只需要使用華為的8通道RRU替換原網(wǎng)諾西的8通道RRU，無需拆除天線。華為4G和5G設(shè)備可以共BBU框，所以一個框就可以同時開通4G和5G。在BBU的6槽和7槽分別插入兩框主控板，6槽是LTE主控板，7槽是5G主控板，同時在0槽插入G2D單板，該單板支持5GAAU，為保證可靠性，5G我們采用雙纖負荷分擔(dān)的方式連接AAU（圖1）。

圖1

1.3.2 典型場景2：替換F不開5G（原網(wǎng)8通道F且獨立BBU）

原網(wǎng)諾西設(shè)備只有單獨的8通道RRU且原網(wǎng)的諾西RRU連接天線可利舊，故只需要使用華為的8通道RRU替換原網(wǎng)諾西的8通道RRU，無需拆除天線。華為4G和5G設(shè)備可以共BBU框，所以一個框就可以同時開通4G和5G，但此種類型站點暫無開通5G的必要，僅需替換F頻段的諾西設(shè)備，以備后續(xù)開通5G需求，此種情況下的操作比較簡單，在6槽插入LTE主控板，4槽插入LTE基帶板，連接F頻段的5158 RRU和天線開通華為F頻段小區(qū)即可。

1.3.3 典型場景3：替換F+D開通5G（反開3DMIMO，原網(wǎng)F+D）

原網(wǎng)諾西設(shè)備有單獨的8通道RRU也有D頻段的RRU天線且原網(wǎng)的諾西RRU連接天線可利舊，故只需要使用華為的8通道RRU替換原網(wǎng)諾西的8通道RRU，無需拆除天線，原網(wǎng)D頻段小區(qū)也不需要新增華為RRU去開通，只需要在5G設(shè)備AAU上反開D頻段LTE小區(qū)即可。所以，此種場景下，6，7槽分別插入4G和5G的主控板。0，2槽插入5G的基帶板，其中2槽5G基帶板提供4G處理能力（5G基帶板也可以開通4G小區(qū)）。

1.3.4 典型場景4：只替換F頻段RRU（原網(wǎng)FD共BBU）

原網(wǎng)諾西設(shè)備有F頻段，也有D頻段，它兩是共BBU的，且原網(wǎng)的諾西RRU連接天線可利舊，故只需要使用華為的8通道RRU替換原網(wǎng)諾西的8通道RRU，利舊原F頻點天線。由于該類型基站不需要開通5G，同時NSA組網(wǎng)下，作為錨點的是F頻段小區(qū)，所以諾西的D頻段RRU和天線可以不用替換，僅僅替換諾西設(shè)備的F頻段RRU即可滿足后續(xù)5G的規(guī)劃和開通需求。綜上，針對此種場景，新增一個華為BBU，1塊4G主控板，1塊4G基帶板，3個5158RRU就可滿足替換要求。

1.3.5 典型場景5：5152-fad替換原網(wǎng)2通道RRU

原網(wǎng)諾西設(shè)備的F頻段RRU是2通道的，和其對應(yīng)的天線也是2通道的，考慮到天線利舊，只需要使用華為的2通道RRU替換原網(wǎng)諾西的2通道RRU，無需拆除天線。此種場景下，新增一個華為的BBU，6槽插入4G主控板，4槽插入一塊E12 4G基帶板，使用3個5152 RRU替換原有諾西設(shè)備的F頻段RRU，同時如果有需要，5152還可以同時開通D頻段以及A頻段LTE小區(qū)（視需求開通，可能需要根據(jù)需求增加4G基帶板以提供足夠基帶處理能力）。

2 傳輸網(wǎng)絡(luò)演進建設(shè)策略

當(dāng)前運營商主要以PTN承載4G基站業(yè)務(wù)，PTN核心及匯聚層采用100GE組網(wǎng)，接入層以10GE為主組網(wǎng)。PTN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀：核心層帶站能力接近飽和；匯聚層整體帶寬利用率不高，并能滿足后期4G 3DMIMO提速需求；核心層、接入層槽位使用率較高，富裕量較少，可滿足未來4G穩(wěn)步發(fā)展的需要。

綜合目前的PTN平面?zhèn)鬏敵休d能力，可以滿足后續(xù)4G基站的建設(shè)及提速需求并保持網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)長期穩(wěn)定。但對于5G站的接入，整體能力不足，不能長遠支撐5G業(yè)務(wù)規(guī)模承載。引入PTN的增強版本SPN（切片分組網(wǎng)），是符合5G傳送網(wǎng)建設(shè)需求的。

SPN傳輸網(wǎng)具體實施如下方案：

核心網(wǎng)：采用調(diào)度+落地兩層架構(gòu)，以Mesh結(jié)構(gòu)組網(wǎng)；采用200GE/400GE速率組網(wǎng)（線路優(yōu)選200GE、背板支持1T能力）；局間互聯(lián)通過OTN承載，收斂光纖，解決傳輸距離，通過主備路由分離，提升網(wǎng)絡(luò)安全性。

匯聚層：采用200G組網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，個別熱點區(qū)域具備條件的可考慮口字型組網(wǎng)等方案；每對骨干匯聚點下掛4-6個匯聚環(huán)，下掛基站總數(shù)最大不超過2000個，單個匯聚環(huán)由4-6個普通匯聚點組成，帶站規(guī)模不超過330。

接入層：采用50G/100G為主速率組網(wǎng)；前傳綜合采用裸光纖、波分、單纖雙向模塊承載。

3 電源配套演進改造

與傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G基站設(shè)備功耗大幅上升，將近是4G的3倍。因此在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，需要做好動力配套擴容工作。主要考慮外電容量、整流器容量和端子、蓄電池后備時長、RRU電源線徑等。提前做好電源整改方案是，為后續(xù)提升建設(shè)效率及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行提供保障。具體實施的方案如下：

集中機房、匯聚機房外市電容量、蓄電池、空調(diào)配置按設(shè)備平均功耗進行配置，原則上外市電容量不低于30KW；整流器、空開模塊按設(shè)備額定功耗進行配置；集中機房無線設(shè)備滿足2h備電、匯聚機房傳輸設(shè)備滿足4h備電。

新增5G基站、新增SPN設(shè)備共用現(xiàn)有機房整流器、蓄電池，不單獨配置整流器與蓄電池；接入新增設(shè)備后，機房建議保持5KW外市電余量。

4 4/5G網(wǎng)絡(luò)演進建設(shè)后效果

4.1 5G下載速率快

經(jīng)過以上的建設(shè)方案演進建設(shè)后，以南門網(wǎng)格為例，5G總體測試情況良好，體現(xiàn)在占得上--5G的網(wǎng)絡(luò)測試覆蓋率達到95.14%；駐留穩(wěn)--G時長駐留比99.98%；體驗優(yōu)--N平均下載速率為705M，測試指標方面都優(yōu)于集團指標，用戶體驗下載速度快。

4.2 4G網(wǎng)絡(luò)指標穩(wěn)中有升

實施后南門網(wǎng)格區(qū)域4G小區(qū)整體無線接通率99.89%，無線切換成功率99.31%，無線掉線率0.09%，比實施前下降了0.06%；上行/下行PRB利用率分別是7.95%和9.92%，空口流量日均8493GB，VOLTE日均話務(wù)4142elr，增幅比例大概在40%，總體指標較實施前穩(wěn)中有升，流量小幅上升。

4.3 4G網(wǎng)絡(luò)測試指標

實施后對南門網(wǎng)格進行對比測試，4G綜合覆蓋達到98.42%，較實施前提升1.12%，平均下載速率36.29Mbps，比實施前提升了45%，平均上傳速率8.93Mbps，較實施前提速明顯。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的深入，如何快速的演進4/5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，是運營商需要研究的。而在現(xiàn)有機房的配套電源、傳輸、天線等改造，原有的4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的演進建設(shè)等等，這些是具體實施需要重點考慮的。做好4/5G網(wǎng)絡(luò)演進建設(shè)的準備工作，才能在后期5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署的時候，提升網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的效率和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，為預(yù)期建設(shè)目標的實現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。