李果 牟鴻 張楠

摘 要 5G CRAN前傳鏈路對傳輸光纜資源的消耗巨大，綜合業(yè)務區(qū)光纜資源面臨極大挑戰(zhàn)。復用好綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)光纜，為5G網(wǎng)絡建設提供充足、安全、有效的資源，是5G建設的難點。本文提出了一個智能化的規(guī)劃分析手段，促進綜合業(yè)務區(qū)光纜資源的合理利用，提升前傳傳輸資源使用效益，為前傳規(guī)劃提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

關鍵詞 5G CRAN;5G基站前傳;綜合業(yè)務接入?yún)^(qū);智能規(guī)劃

引言

在3GPP中明確了5G前傳CU和DU邏輯分離架構，5G RAN初期以DRAN/CRAN為主，未來向CU云化部署方案演進。以C-RAN為主的5G前傳組網(wǎng)方案，每一個基站至少會需要6芯纖芯用于前傳，5G前傳組網(wǎng)和未來擴容對纖芯的需求量巨大，前傳網(wǎng)絡面臨非常大的挑戰(zhàn)。智能化地規(guī)劃好、用好綜合業(yè)務區(qū)一張光纜網(wǎng)是解決5G前傳資源消耗難題的思路。

15G CRAN前傳傳輸網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

在3GPP中明確了5G RAN前傳CU和DU邏輯分離架構，在實際部署中存在分離和合設兩種方案。5G RAN主要包括D-RAN、C-RAN、CU云化部署三種，初期以CRAN為主，未來朝CU云化部署方案演進[1]。

但5G CRAN前傳組網(wǎng)和未來擴容對纖芯的需求量巨大，前傳網(wǎng)絡面臨非常大的挑戰(zhàn)：

（1）現(xiàn)網(wǎng)DU與AAU之間的光纖資源已經(jīng)非常緊張;

（2）重新鋪設光纖不僅工程量大，在部分缺乏管道資源的城市地區(qū)代價巨大;

（3）如何利用現(xiàn)有綜合業(yè)務區(qū)光纖資源快速完成無線深度覆蓋是建網(wǎng)必須解決的問題。

25G CRAN前傳傳輸網(wǎng)智能規(guī)劃解決方案

復用好現(xiàn)有綜合業(yè)務區(qū)的“一張光纜網(wǎng)”，是我們對5G CRAN前傳傳輸網(wǎng)規(guī)劃的基本思路，有必要建立一種智能化規(guī)劃手段作為解決方案。我們需要解決5G基站前傳資源利用的三大痛點：不知5G基站前傳傳輸資源有多少、不知前傳傳輸路由選哪條最優(yōu)、不知前傳資源怎么建設最合理。

2.1 前傳資源地圖可視化

以GIS地圖為基礎，將與5G基站緊密相關的傳輸資源信息在地圖上可視化呈現(xiàn)。一是可視化各重要資源的經(jīng)緯度定位，二是可視化資源間的邏輯關系。緊密相關資源包含5G基站站點、CRAN機房、BBUU/DU/CU、接入光交、一級/二級光交、光交環(huán)/鏈的邏輯路由、光交環(huán)/鏈的敷設物理路由等。

通過基于地圖的可視化呈現(xiàn)，可直觀看到5G無線資源與傳輸資源間的邏輯與物理關系，對基站分布密度、路由豐富度、路由長度、傳輸資源與無線資源的匹配度等，各個資源信息。一眼看全貌，一目了然。

2.2 前傳接入鏈路路由優(yōu)選推薦

基于綜合業(yè)務區(qū)光纜網(wǎng)，計算5G基站回到CRAN機房的路由，并對多條路由進行優(yōu)選推薦。推薦路由包含三種選擇：最短路徑路由、最少跳數(shù)路由、最多資源路由。三種選擇都是基于現(xiàn)網(wǎng)分析，為前傳鏈路調(diào)度選擇路由提供數(shù)據(jù)支撐和可視化呈現(xiàn)。

前傳鏈路的路由推薦功能，避免了前傳鏈路調(diào)度人員盲目選擇光交、光纜資源，從系統(tǒng)上確保了綜合業(yè)務區(qū)光纜網(wǎng)資源的最大利用和最合理利用。這既為光纜網(wǎng)的維護管理提供了手段支撐，也為光纜網(wǎng)的投資帶來最大效益，同時避免重復建設投資。

2.3 前傳資源滿足可視化分析

突破傳統(tǒng)的傳輸資源量管理方式，以直觀的基于地圖的、端到端的資源管理方式呈現(xiàn)。可以單個基站計算從基站到CRAN機房全路由上每個傳輸段落的資源滿足情況，在地圖上以邏輯或物理路由呈現(xiàn)并標識出資源滿足率和資源缺口;除單個基站外，還可以CRAN機房為單位計算其覆蓋的5G站所要用到的傳輸光交、傳輸光纜資源的滿足情況，在地圖上標識出資源滿足率和資源缺口。

2.4 前傳資源建設規(guī)劃分析

前傳傳輸資源建在哪里最能發(fā)揮效益，怎么建最省投資是需要重點關注的問題。通過對前傳資源的缺口分析，結合地圖的光纜井、光交、地理位置等可視化信息，向規(guī)劃部門提供分析支撐，以最多基站需要、最多管道管孔可用、最短光纜路由為準則，有力把控投資與收益[2]。

35G CRAN前傳傳輸網(wǎng)智能規(guī)劃關鍵技術

5G CRAN前傳傳輸網(wǎng)智能規(guī)劃關鍵技術有：光交環(huán)鏈自動計算算法，作為前傳資源可視化呈現(xiàn)手段;圖運算引擎（Neo4J）算法，作為尋路地圖化分析，實現(xiàn)導航式前傳鏈路路由推薦;前傳資源端到端規(guī)劃分析算法。

3.1 光交環(huán)鏈自動計算算法

基于同局向纖芯路由（光纖）和敷設信息，提煉出新的局向光纜拓撲概念（局向光纖組），用以跨越光交環(huán)鏈上共享纖芯等未接續(xù)穿通場景，形成局間等量纖芯組端到端的邏輯線設施對象。

基于局向光纜概念，對全網(wǎng)主干光交環(huán)、配線光交環(huán)和鏈進行數(shù)據(jù)解耦。對于局向光纜拓撲能首尾相連的，認為可成環(huán);否則認為成鏈。

基于此種對象為基礎，系統(tǒng)可以快速提煉出從A點到Z點的可達高速通道，此通道最高能支撐多少芯可達，并基于此繪制光交環(huán)鏈圖。

3.2 導航式前傳路由推薦優(yōu)選算法

對于尋路使用了圖運算引擎（Neo4J）：地圖化分析，涉及大量的“圖”和基于“圖”的路由分析?；谠獢?shù)據(jù)引擎對于數(shù)據(jù)關系的定義，開發(fā)對應資源能力，實現(xiàn)對圖數(shù)據(jù)的管理功能?；趫D數(shù)據(jù)庫，可以更方便地實現(xiàn)路由分析、網(wǎng)絡分析、連通子圖等場景。

5G接入分析需要在選址不斷變化調(diào)整中得到該選址最優(yōu)的接入路徑選擇，必然不是一份后臺匯好的存量數(shù)據(jù)，而是通過系統(tǒng)實時運算得到的最優(yōu)推薦路徑。考慮到最終實現(xiàn)效果一定是實時路徑推演，所使用的一應技術手段（無論是設計局向光纜拓撲概念并實現(xiàn)對應算法，還是開發(fā)基于圖庫引擎的實時尋路算法），都是為此目標服務。

3.3 前傳資源規(guī)劃分析自動計算算法

網(wǎng)絡資源自動分析算法以計算端到端的資源滿足情況。以CRAN機房選址為例。CRAN機房的選址一直是5G建設的痛點，選哪里最省傳輸投資是規(guī)劃部門關心的，選哪里最有利于維護管理是運維部門關心的。為預選的CRAN機房進行資源分析，通過在地圖打點，關聯(lián)規(guī)劃5G基站分析，得出不同CRAN機房的傳輸資源滿足情況，為規(guī)劃部門和維護部門提供支撐。

4結束語

面對5G前傳傳輸網(wǎng)絡挑戰(zhàn)，我們需要貫徹綜合業(yè)務區(qū)一張光纜網(wǎng)的建設思路，應用智能化的分析手段支撐前傳傳輸網(wǎng)運維和規(guī)劃。智能化手段應充分利舊現(xiàn)網(wǎng)資源，減少重復建設，協(xié)助規(guī)劃將資源建在最可持續(xù)發(fā)展、最大收益的地方。

參考文獻

[1] 李晗.面向5G的傳送網(wǎng)新架構及關鍵技術[J].中興通訊技術，2018，24（1）：53-57.

[2] 毛攀，汪偉.面向5G的業(yè)務匯聚機房部署策略[C].5G網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會（2019）.5G網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會（2019）論文集.杭州：華信咨詢設計研究院有限公司，2019：17.