中国移动与中国广电共建700 MHz组网方案

2023-01-06 04:14温仕永
通信电源技术 2022年17期
关键词:核心网频段广电

温仕永

(中通服咨询设计研究院有限公司,江苏 南京 210009)

0 引 言

作为国内第四大电信运营商,中国广播电视网络集团有限公司(以下简称中国广电)2022年正式启动了5G网络服务,全国除港澳台外31个省区市均开通广电5G网络服务,192号段迎来正式商用[1]。中国广电作为“新入局者”具有频谱资源和内容差异化优势,所拥有的黄金频段700 MHz频段,具有覆盖广、组网成本低、信号强等优势,中国移动有丰富的站址、天面、传输等资源,拥有完善的2.6 GHz网络,中国广电与中国移动合作共建共享700 MHz的5G广覆盖网络,优势互补。

目前,中国移动通信集团公司(以下简称中国移动)正在进行全国范围内700 MHz大规模建设,以700MHz和2.6 GHz混合组网为主,以应对电信和联通的2.1 GHz和3.5 GHz组网的竞争。混合组网的实现,不仅能快速实现5G信号的城市深度覆盖,以及农村和郊区的广域覆盖还能大幅提升5G网络的边缘速率,满足VoNR、直播、视频会议、视频监控、车联网等需广域覆盖的2C和2B业务需求[2]。

1 700MHz 网络特点

中国移动与中国广电700 MHz基站采用频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)制式,上下行采用2*30 M作为黄金频段。但其带宽有限,可用频谱重耕复杂,不能用多入多出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术,导致传输速率较低,而2.6GHz可以采用支持Massive MIMO的有源天线单元(Active Antenna Unit,AAU)设备来补齐与700M的覆盖差距,并进一步提升网络容量[3]。目前,700 MHz和2.6 GHz均已规模成熟,其频谱分析如表1所示,如何利用其频率特点,实现优势互补混合组网,是今后关注的重点。

表1 700 MHz和2.6 GHz频谱分析

2 网络架构方案

700 MHz与2.6 GHz共建共享组网可采用多种方案,其中采用多运营商共享网络(Multi-Operator Core Network,MOCN)技术,即1套无线和传输网络可以同时连接到多个运营商的核心网节点,实现多家运营商共享同1套无线网络[4]。基于中国移动与中国广电5G网络共建共享原则,共享端到端的5G无线网络和承载网,核心网各自独立建设,实现互联互通的架构,具体可分为两个阶段。

2.1 初期阶段

中国广电以虚拟运营商方式共享移动网络,如图1所示。

图1 广电以虚拟运营商方式共享移动网络

(1)核心网。中国广电新建业务运营支撑系统(Business&Operation Support System,BOSS), 用于广电终端用户的放号和计费。中国移动:代建一套5GC,用于700 MHz无线站点接入;与中国广电BOSS对接,将中国广电用户的公共陆地移动网(Pubilic Land Mobile Network,PLMN)解析为中国广电,并显示其LOGO。

(2)承载。中国广电有偿租用移动的传输承载网络。移动:2.6G和700 MHz共切片分组网(Slicing Packet Network,SPN)承载,采用5G L3到接入的方案。

(3)无线。基站采用21A版本交付,硬件无变化。数据配置沿用中国移动以往的无线接入网(Radio Access Network,RAN)配置、频点优先级等配置规范,可能会按照运营商容量要求,部署服务质量(Quality of Service,QoS)控制。

2.2 700MHz 成熟阶段

700 MHz+2.6 GHz独立组网(Standalone,SA)MOCN组网,如图2所示。700M全部共享,SA MOCN,语音采用VoNR,中国广电独立放号。

图2 700 MHz+2.6 GHz SA MOCN组网

(1)核心网。中国广电:新建1套5GC并完成入网验证,与移动5GC完成互联互通。中国移动:核心网增加多PLMN的配置方式。

(2)承载。基站到中国广电核心网,及到中国移动核心网之间互联互通。

(3)无线。基站版本升级21B。基站双联,通过MOCN组网广播双PLMN,广电用户上送广电。700 MHz 5GC处理,移动用户上送专网。

3 共建共享解决方案

3.1 无线侧解决方案

700 MHz 5G室内基带处理单元(Building Base band Unit,BBU)采用 C-RAN(集中式)与 D-RAN(分布式)相结合建设模式,乡镇及以上区域BBU原则上按C-RAN 集中建设,原则上单个集中机房以5-15个物理基站为宜,700M与2.6G BBU分框/共框可灵活选择,从维护角度建议采用BBU分框方案,RRU均为独立设置。

(1)BBU侧。700 MHz主设备与现网主设备同厂家区域且原综合柜内具备连续的5U空余空间,在满足BBU 散热要求的情况下,利旧现有机柜安装700 MHz BBU;对于700 MHz主设备与现网主设备异厂家区域或现网机柜空间无安装的站点,通过新增挂墙机框或落地机柜安装 700 MHz BBU。

(2)前传方案。前传网络部署方案有5种:射频拉远模块(Remote Radio Unit,RRU) 级联、光纤直驱、无 源 波 分 复 用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)+彩光模块、有源WDM以及半有源波分。综合考虑建设成本和光纤资源,因地制宜选用合适的前传方案,D-RAN站点采用光纤直驱方案,C-RAN 站点优先采用 RRU 级联的方式,对于重要覆盖场景,可采用无源波分(纤芯资源不足)或直连(纤芯资源充足)方式开展[5]。

(3)回传方案。按回传带宽规划原则,单站峰值=单小区峰值+均值*(N-1),单站均值=单小区均值*N,分别计算700 MHz与2.6 GHz单站峰值带宽,并由此计算出所需回传端口速率要求,如图3所示。

图3 单站峰值带宽计算

700 MHz基站回传接口,可根据需求配置GE、10GE、25GE 光模块,考虑到后续下行4流为设备功能可选项,小区吞吐量将大幅提升,。因此建议如下:700 MHz单制式出10GE光口,端口模式配置为10 000 M全双工;700 MHz+2.6 GHz共主控推荐分传输端口,各自出10GE光口,端口模式配置为10 000 M全双工。

(4)同步方案:中国移动 5G 基站同步要求支持接收北斗二代卫星信号和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)双模工作,具备自动切换功能,如果现有天面卫星接收天线支持接收北斗二代卫星信号和GPS双模工作,在满足北斗/GPS 信号接收灵敏度的前提下,700 MHz 优先通过北斗/GPS信号分路方式接入现有北斗/GPS 卫星接收天线;如果不支持,则优先新建北斗/GPS卫星接收天线,C-RAN 场景下通过北斗/GPS 信号分路方式实现多个700 MHz BBU 共用1套北斗/GPS 卫星接收天线。

3.2 天线侧解决方案

统筹考虑天面利旧保护投资、合理保持天面资源、控制铁塔租费增长、保障工程实施进度等多个因素,因地制宜、合理选择天面建设方式,不过度整合、预留网络优化调整空间。在满足700 MHz建设需求和现有网络规划与优化前提下,积极通过多频天线合路,实现天面融合、资源共享、节约租金。统筹考虑700 MHz与其他5G频段的需求,天线整合尽量一步到位。

天面整合按照现网影响最小原则开展,优先整合全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM) 天面,其次整合频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)天面,再其次整合 F 频段天面,即各频段现网影响情况原则“GSM900< FDD900< FDD1800<F 频段”。超高站原则上需新增独立700 MHz单4天线,4套天线方位角差异大于30°且有新增天面空间的可考虑新增独立700 MHz单4天线。不同天面场景下天线的选择方案如表2所示。

表2 不同场景下天线选型方案

具备条件下,优先选择新建天线,其次使用444天线与FDD合频,最后选择4448天线收编4488天线或与FA合频,如图3所示。

图3 无线侧天线共享方案

4 结 论

中国移动与中国广电共建共享700 MHz 频段5G网络是贯彻落实国家网络强国战略、推进5G共建共享的重要举措。上述重点讲述了700 MHz项目建设方案和原则,但仍以现场勘察实际情况来制定最佳方案,采用“一站一策”开展方案设计。

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