本文仅提炼论文核心结论,如需方案细节、技术参数计算、图表解析等完整内容,请访问“广电猎酷”小程序《广播与电视技术》2025年第8期原文。

在5G商用的推动下,承载网成为广电5G发展的核心基础设施。本文重点探讨广电5G承载网,详细介绍了前传方案中的光纤直连、无源WDM、有源WDMOTN,以及中心传网络方案。同时,分析这些方案对光纤、机房、电源等基础资源的需求,并评估700M、4.9G基站及中回传网的带宽需求。本研究为广电5G承载网的建设提供了有力参考,助力高效利用现有资源,推进“固移融合”建设。

本文作者:

王涛,张斌(中广电广播电影电视设计研究院有限公司)

第一作者简介:

王涛(1987—),男,中广电广播电影电视设计研究院有限公司高级工程师,硕士。主要从事传输网、接入网方面的研究。

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引言

5G商用,承载先行。作为广电5G建设的重要基础支撑,承载网主要负责承载用户数据和控制信令,实现无线网和核心网之间的信息互通。广电5G承载网根据功能可以划分为前传、中传和回传三部分。本文首先介绍前传网络方案和中/回传网络方案,其次分析了承载网对光纤、机房空间、电源等基础资源的需求,接着对700M基站和4.9G基站的带宽需求以及中/回传网的带宽需求进行了评估。

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前传网络方案选择

前传网络是连接有源天线单元(AAU)/射频拉远单元(RRU)与分布式单元(DU)/基带处理单元(BBU)的链路,需结合接口速率、成本、现有资源等因素分场景选择方案。

1.光纤直连方案

  • 原理:通过光纤直接连接AAU/RRU与DU/BBU,无需额外设备。

  • 优势:满足前传低时延需求,建设成本低。

  • 不足:消耗光纤资源多,缺乏性能检测与远程管理能力。

  • 适用场景:接入距离短、光纤资源充足的区域,优先采用单纤双向方式。

2.无源WDM方案

  • 原理:增加无源波分设备与彩光模块,将多路光信号复用到单根光纤传输

  • 优势:减少光纤资源消耗。

  • 不足:无法实现性能检测与远程管理,建设成本高于光纤直连。

  • 适用场景:光纤资源紧张、接入距离合适的场景。

3.有源WDM/OTN方案

  • 原理:将AAU/RRU、DU/BBU分别连接到OTN设备,通过波分开销实现管理。

  • 优势:节省光纤资源,具备完善的网络保护、性能监管与远程管理能力。

  • 不足:OTN系统成本高,需考虑设备取电问题。

  • 适用场景:对网络安全要求较高的区域。

4.前传方案对比分析(见表1

表1 5G前传典型方案比较

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中/回传网络方案选择

中传连接DU与集中式单元(CU),回传连接CU与核心网,需结合传输技术与组网架构设计。

1.传输技术选择

主要分为两类技术方向:

  • 分组技术:包含切片分组网(SPN)和IP无线回传网络(IP RANv2.0)。SPN基于PTN架构升级,支持灵活连接、超低时延;IP RANv2.0简化网络协议,适配5G大流量、高速度需求。

  • DWDM/OTN技术:适用于对传输稳定性、大容量要求较高的场景。

  • 选择原则:结合本地传输网络现状,匹配5G“大流量、超高速、低时延”的核心需求。

2.回传网络架构

根据城市规模采用差异化组网:

  • 大中型城市:采用“核心业务层+核心调度层+重要汇聚层+区域汇聚层+末端接入层”五级架构,核心层部署口字型组网,汇聚接入层采用环形拓扑,实现跨区域调度与高价值业务承载。

  • 小型城市:采用“核心层+重要汇聚层+普通汇聚层+末端接入层”四级精简架构,降低建设复杂度与成本。

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基础资源需求分析

承载网建设需重点匹配光纤、机房空间、电源等基础资源,按接入层、汇聚层/核心层分别规划。

1.接入层(按基站部署方案划分)

  • D-RAN部署(图4):BBU分散部署于基站机房/室外柜,前传用光纤直连,不占用主干/配线光缆;700MHz S111站型基站每站需2芯主干/配线光缆,设备功耗约600W。

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图4 D-RAN部署方式网络架构示意图(DU/BBU分别部署在基站机房)

  • C-RAN大集中部署(图5):BBU集中于汇聚机房(每机房容纳15-20台),前传需占用主干/配线光缆;光纤直连时每基站需6芯光缆,机房设备空间约15U。

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图5 C-RAN大集中部署方式网络架构示意图(DU/BBU集中部署在汇聚/综合接入机房)

  • C-RAN小集中部署(图6):BBU集中于条件较好的基站机房(每机房容纳5-8台),前传不占用主干/配线光缆;无源波分方式下每机房需2芯光缆,电源需求约1500W。

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图6 C-RAN小集中部署方式网络架构示意图(DU/BBU集中部署基站机房)

2.汇聚层/核心层

  • 光缆:4个汇聚机房组成汇聚环,需2芯光缆;核心层光缆需求亦为2芯。

  • 机房:重要汇聚层需 2 个机柜,电源需求 4500W-9000W ;核心层机房电源需求 9000W 。

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带宽需求评估

1.单基站带宽需求

基于NGMN带宽规划原则,结合广电频谱特性(700MHz上下行各30MHz,4.9GHz共60MHz),核心结论如下:

  • 700MHz基站(S111、4T4R):单站峰值带宽607Mbps,承载带宽需求为GE(千兆以太网)。

  • 4.9GHz基站(S111、64T64R):单站峰值带宽2.79Gbps,承载带宽需求为10GE(万兆以太网)。

  • 混合组网(700MHz+4.9GHz):承载带宽需求达10GE。

2.承载网整体带宽需求

以4.9GHz基站、C-RAN小集中场景为例(见图7),按“接入层-汇聚层-核心层”三级收敛架构(收敛比8:2:1)计算:

  • 接入层:带宽需求达30Gbps量级,需具备50Gbps承载能力。

  • 汇聚层/核心层:带宽需求达60-100Gbps量级,需具备N×100Gbps承载能力。

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图7 承载网络模型

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小结

广电5G承载网建设需遵循“固移融合”思路,充分复用现有有线电视接入网的光缆、机房等资源:

  • 机房选择需综合考量地理位置、空间、电源及光缆敷设难度,优先作为承载网汇聚/核心节点。

  • 光缆资源优先利用现有主干、配线光缆及管道,不足时再规划新建。

end

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参考文献

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[2]蒋燕,韩玉琪,杨新建.基于CRAN的5G前传网络规模建设方案研究[J].广东通信技术,2020,40(4): 12-15.

[3]IMT-2020(5G)推进组.5G承载需求[M].北京: 中国信息通信研究院,2018.

[4]刘光,罗沛,刘丹.北京广电5G网络规划方案研究[J].广播与电视技术,2020,47(6): 23-27.

[5]杨之腾.中国广电5G固移融合方案[J].通信电源技术,2020,37(13):172-174.

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