广电5G网络建设技术方案研究

广电 5G网络建设技术方案研究

王兴滨

山东广电网络有限公司滨州分公司， 山东 滨州 256603

摘要：5G时代将走向万物互联，光网络是提供带宽和连接的重要基础资源，传统光网络向智慧光网演进是未来发展方向，所以5G的建设当务之急是光纤到基站。为了满足5G承载的关键需求，大带宽和低时延成为核心需求，光传输网覆盖范围增大，综合承载将降低网络成本。

关键词：广电；5G网络建设；技术方案

引言

作为“新基建”的重要领域，广电5G的建设将会提速，由于5G对于广电而言是全新的技术，因此广电在5G建设中各方面都需要探索研究，如网络建设规划的合理性、网络的可靠性及可扩展性、投资建设的合理性、资产管理的准确性等，而作为基础，广电5G网络采用什么技术方案开展建设，会是行业内最先需要面对问题。

1 5G网络建设规划与目标

1.1 建设原则

（1）业务创新引领原则

利用5G移动网络技术承载对垂直行业和企业新业态、新模式创新的支撑作用，选择潜力强的先发区域，全面参与和发挥催生作用，发挥创新性示范效应。

（2）前瞻性原则

试验网需要面向更大规模的组网运行规划，考虑组网的延续性，同时充分考虑未来智慧广电业务发展的需要，为全业务、互联网运营背景下的持续快速发展奠定坚实的技术基础。

（3）继承性原则

通过业务场景试验，验证广电现有业务在5G移动网络技术承载下的持续发展活力。

（4）先进性原则

试验网建设，采用先进的5G技术手段，能够适应广电业务快速变化和发展的要求。

1.2 技术目标

（1）完整实现总体方案要求的端到端网络连接等有关技术指标要求。

（2）验证5G新空口技术特性，包括验证700MHz、4.9GHz及3.3GHz~3.4GHz室内覆盖频率在覆盖、穿透、时延、吞吐率的网络技术特性。

（3）验证试点城市选定的不同特点区域内基站站点选择、接入环建设中基础设施改造、铁塔资源利用、有线无线综合业务接入点建设、IPRAN网络性能、省市核心节点建设、与大区核心网对接等一系列技术环节，为规模组网积累技术数据和经验。

（4）与业务应用结合，验证业务需求满足能力，在业务开发实践中发现问题、积累经验。

1.3 对设计指标的考虑

（1）下行业务需求。智能手机2K 分辨率已达到视网膜级别，下行速率10Mbps。

（2）上行业务速率需求。未来5G社交上传业务，可以取值1:10作为基本预算条件；1Mbps满足基本社交上传业务，相当于当前480P视频上传带宽需求；5Mbps满足高清视频上传分享，相当于可以上传1080P视频，可以满足大部分的上行需求^[1]。

（3）业务速率演进要求。分“阶段”逐步满足5G业务速率。当前阶段以EMBB为主，满足5G基本业务需求，包括智能终端2K需要速率为10Mbps/1Mbps，HDTV/VR/4K需要速率为50Mbps/5Mbps。分“区域”逐步满足5G业务速率：密集城区/城区流量高地满足4K、3D、VR360业务，DL需要速率为50Mbps，UL需要速率为5Mbps。郊区覆盖满足移动设备2K视网膜高清业务，DL需要速率为10Mbps、UL需要速率为1Mbps。

从上述业务需求分析看，5G初期按照上行2M，下行20M，进行规划是比较符合业务需求的。考虑网络部署以700MHz进行试点城市广覆盖，4.9GHz频段进行试点城市热点覆盖，因此针对700MHz频段和4.9GHz频段分别进行链路预算。700MHz频段覆盖时，网络边缘速率为网络下行20Mbps，网络上行5Mbps，在需要高速率的场景下增加4.9GHz频段的热点覆盖，4.9GHz边缘速率为上行5Mbps，下行50Mbps。

2 广电5G网络建设技术方案的实现

2.1 网络建设的关键

智慧广电建设体现了网络、监管、终端等方面的要求，而从整个5G技术的发展过程来看，网络建设是其中的重点内容，所以为了能够迎合未来业务功能需求，在网络建设中应该进一步拓展视野，避免拘泥于传统的管道与链路定位，而可以将有线无线卫星协同开展网络建设，并通过智能化技术提高无线网络的智能化业务水平，构建一体化的5G网络结构。

2.2 承载网的实现

城市5G承载网主要包括接入层、核心层与汇聚层三种，其中核心层能够通过省干网络与省中心节点相连接，省中心节点通过国干连接核心网大区;承载网采用了IPRAN技术模式，其中包括一层汇聚结构、接入环网等，为了保证通信功能，市级公司核心节点在经过省网OTN以及国网OTN完成数据连接之后，共同并入核心网中^[2]。

2.3 接入网实现

按照国际管用的NGMN带宽规划原则，单站峰值的计算公式为:单小区峰值+均值×(N-1)；单站均值=但小区均值×N；接入环带宽为:(N-1)×单基站均值带宽+单基站峰值带宽等。在数据运算期间，通过上述计算方法能够基本确定5G接入网设计的相关数据要求，在通过10GE链路接入承载网的接入节点后，每个承载网的接入节点上行与下联基站均为10G带宽。

3 广电5G网络建设关键技术研究

3.1 云计算处理

按照5G网络建设要求，在云计算平台实现中，可以按照当前的5G功通信的功能，采用五个层次的要求构建云平台，分别为IaaS、CaaS、PaaS、FaaS、SaaS五级，在这五级平台基础上能够完成复杂数据处理，例如汇集、存储、挖掘广电业务数据等，为各项5G功能的实现提供了必要的数据支持，也是5G网络功能实现的重点。

3.2 应用软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)技术

网络切片的主要思想，是在网络上创建一家划分不同业务，确保运营商能够为这些业务的实现通过功能支持。而软件定义网络与网络功能虚拟化作为网络切片的基础，在整个技术体系中扮演着重要角色，通过开放协议实现硬件与软件的分离，并且不同的网络管理行为会进一步界定虚拟资源，确保不同切片能够为不同用户提供差异化类型服务。因此从技术角度来看，软件定义网络/网络功能虚拟化能够将网络机房原有的硬件设备机房转变为数据机房，最终控制骨干网络流量，最终解决传统技术中存在的结构复杂、运行效率低问题。

3.3 广电物联网

广电物联网是智慧广电的关键，在该技术下，不仅要实现万物互联，也要在传统技术基础上进一步增强数据的传输效率，通过广电应用的保护不仅能够实现自由通信，也能消除外部因素干扰，发挥5G技术灵活通信优势。

在广电物联网基础上，全双工通信成为实现通信功能的关键点，这是因为半双工通信已经难以满足用户需求，所以基于5G的智慧广电建设需要全双工通信的支持，在网络建设方案中，应该将全双工通信作为一种主要的通信模式，并构建以数据业务、视频业务为基础的跨地域、跨行业的信息集群。

3.4 大数据技术

在5G技术下，大数据与无线通信之间的交流进一步增强，所以智慧广电应该在大数据基础上，完成高效的数据处理、数据挖掘、数据分析等，最终为智慧广电体系的实现提供数据支持。在大数据的作用下，能够精准为用户提供服务，并挖掘广电大数据资料，通过用户回看、点播等操作，形成大数据信息，确保5G网络能够提供更多的个性化服务。

4 结语

综上所述，随着5G的商用，广电5G建设既面临着技术、管理、资金、政策压力。又面临着严峻的市场压力和移动终端客户“剪刀差”的发展形势。在未来的5G网络建设过程当中，必然会面临很多的困境，需要广电人进行进一步的研究。

参考文献：

[1]刘晓峰.5G无线系统设计与国际标准[M].人民邮电出版社，2019.

[2]汪丁鼎.5G无线网络技术与规划设计[M].人民邮电出版社，2019.