中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山西省分公司 馬劍苗

本文根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特點，從裸光纖直連方案、綜合區(qū)接入方案兩個方面入手，提出具有可行性的前傳快速接入方案，最后對前傳快速接入方案進行對比分析。結(jié)果表明：前傳快速接入方案具有非常高的可靠性和可行性，不僅可以拉近配線光交距離，還能保證接入的高效性和針對性，為縮短5G建設(shè)周期，提高5G建設(shè)水平打下基礎(chǔ)。

通過加強對前傳快速接入方案的應(yīng)用和對比分析，不僅可以最大限度地提高5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平，滿足無線開站的需求，還能保證傳輸基礎(chǔ)資源建設(shè)的高效性和針對性。但是，5G基站相對于4G基站具有覆蓋范圍小、站點密度大等特點，因此，在實際建設(shè)中需要占用更多光纖資源、基礎(chǔ)資源等，為了解決這一問題，相關(guān)人員要從高效接入和節(jié)省投資兩個方面出發(fā)，加強對快速接入方案的優(yōu)化。

1 5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特點

1.1 5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兩個部分組成。5G網(wǎng)絡(luò)越來越趨于扁平化，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的處理需求，采用集中部署的方式，可以實現(xiàn)對部分功能的下沉處理，以保證網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)的多樣性、靈活性。此外，5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要使用了兩種組網(wǎng)架構(gòu)，一種是C–RAN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，另一種是D–RAN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以將5G網(wǎng)絡(luò)劃分為有源天線處理單元（AAU）、集中單元（CU）和分布單元（DU）三種單元。

1.2 5G網(wǎng)絡(luò)特點

核心網(wǎng)作為5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)具有一定的多樣性和多元性，可以將其劃分為以下幾種場景，分別是cMBB（增強移動寬帶)、mMTC（海量機器類通信）、uRLLC（高可靠低時延連接）。其中，cMBB（增強移動寬帶）可以有效地滿足網(wǎng)絡(luò)用戶對海量信息數(shù)據(jù)的查詢需求，該寬帶具有數(shù)據(jù)速率高、流量多、覆蓋范圍廣等特點，其峰值數(shù)據(jù)速率平均每秒可以達到20GB。mMTC（海量機器類通信）主要用于對傳統(tǒng)移動通信無法兼容物聯(lián)網(wǎng)問題，該通信所對應(yīng)的場景具有低功耗、大連接等特征，可以實現(xiàn)對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的全面收集和整理，因此，可以將其應(yīng)用于智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、森林火災(zāi)等應(yīng)用場景中。mMTC（海量機器類通信）具有數(shù)據(jù)包小、連接量龐大、數(shù)據(jù)多樣等特點，通過利用mMTC（海量機器類通信），可以最大限度地提高5G網(wǎng)絡(luò)連接能力，以滿足網(wǎng)絡(luò)連接密度相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，只有這樣才能實現(xiàn)終端的低功耗性和低成本性。uRLLC（高可靠低時延連接）具有安全可靠、延遲時間短、實用性強等特點，它主要應(yīng)用于如交通安全運輸、遠程化智能制造、遠程培訓(xùn)等應(yīng)用場景中，為實現(xiàn)機動車的無人駕駛發(fā)揮出重要作用。

2 前傳快速接入方案

現(xiàn)階段，前傳快速接入方案主要包含裸光纖直連方案、無源波分接入方案、綜合區(qū)接入方案等。為了選出最優(yōu)前傳快速接入方案，保證5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率和效果，相關(guān)人員要全面了解和把握以上三種方案的使用特點和應(yīng)用效果。

2.1 裸纖直連方案

裸光纖直連方案在具體的運用中，采用點到點的方式，不需要借助任何設(shè)備將DU與AAU進行有效連接，這種連接方式具有一定的直觀性、高效性和簡潔性。例如：某運營商在建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)期間，將某一基站改造成三個不同的扇區(qū)，每個扇區(qū)均含有相應(yīng)的AAU，采用這種建設(shè)方式，需要將單個基站纖芯個數(shù)控制為6芯；同時，在建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的過程中，還要在綜合考慮3DMIMO開通需求的基礎(chǔ)上，將單個基站纖芯個數(shù)控制為6芯。此外，為了預(yù)留更多的纖芯，在進行單個基站建設(shè)期間，需要完成對24芯光線的敷設(shè)。

2.2 無源波分接入方案

無源波分接入方案在具體的運用中主要使用了波分復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)通過AAU上行光模塊采用不同波長的光信號進行有效結(jié)合，使其合成一束信號，然后借助單根光纖進行安全、可靠、高效地傳輸。波分設(shè)備主要由分波器、彩光光模塊和合波器組成，發(fā)送端將不同波長的信號進行集中化處理，使其能夠沿著同一根光纖進行快速、高效地傳送。此時，接收端借助分波器，實現(xiàn)對不同波長信號的快速、安全分離，在此基礎(chǔ)上借助光接收機對原有信號進行恢復(fù)處理。現(xiàn)階段，無源波分主要包含以下類型：六合一波分設(shè)備、十二合一波分設(shè)備、二十四合一波分設(shè)備。由于后兩種波分設(shè)備價格比較昂貴，因此在實際的工程建設(shè)中，主要以六合一波分設(shè)備使用為主。對于無源波分接入方案而言，其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要包含兩種類型，一種是雙星型組網(wǎng)，另一種是總線型組網(wǎng)。其中，雙星型組網(wǎng)主要用于對無線前傳領(lǐng)域中，總線型組網(wǎng)主要用于高速公路、隧道等各種場景中。雙星型結(jié)構(gòu)前傳接入與無源被分光纖擴展連接圖，分別如圖1、圖2所示。

圖1 雙星型結(jié)構(gòu)前傳接入

圖2 總線型結(jié)構(gòu)前傳接入

2.3 綜合區(qū)接入方案

對于綜合業(yè)務(wù)區(qū)而言，其建設(shè)工作屬于光纜網(wǎng)構(gòu)建的重要內(nèi)容，同時也是各大運營商重點發(fā)展和利用的戰(zhàn)略資源。綜合業(yè)務(wù)區(qū)建設(shè)與城鎮(zhèn)化建設(shè)之間存在密切的聯(lián)系，根據(jù)接入業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)模，在充分考慮周邊環(huán)境、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)等情況下，將城鎮(zhèn)化分為多個區(qū)域，這些區(qū)域均具有較高的綜合接入性能。對于單個綜合業(yè)務(wù)區(qū)在實際的建設(shè)中，需要加強對匯聚機房、配線光交以及業(yè)務(wù)機房的部署，在此基礎(chǔ)上針對周圍業(yè)務(wù)的發(fā)展情況，將不同的主干光纜布置于指定的綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)，只有這樣才能形成結(jié)構(gòu)合理的光纜接入網(wǎng)絡(luò)，為從根本上解決業(yè)務(wù)末端接入失效問題創(chuàng)造條件。5G網(wǎng)絡(luò)前傳在實際的建設(shè)中，要在充分利用綜合業(yè)務(wù)區(qū)資源的基礎(chǔ)上，采用就近接入的方式最大限度地提高基礎(chǔ)資源的利用率，然后根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)站點的構(gòu)建需求，完成對如圖3所示的綜區(qū)接入方案的制定。從圖3中可以看出，綜區(qū)接入方案主要用到了綜合匯聚機房和全業(yè)務(wù)機房。所使用的主干光交達到了四個，所使用的光纜主要包含聯(lián)絡(luò)光纜、配線光纜和接入光纜。總之，綜合區(qū)接入方案具有一定的復(fù)雜性和多樣性，利用該方案可以解決5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中遇到的延遲低、安全性差等問題。

圖3 綜合區(qū)接入方案

3 前傳接入方案對比分析

為了保證裸光纖直連操作的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，相關(guān)人員要根據(jù)光纜敷設(shè)需求構(gòu)建相應(yīng)的模型，并將平均1km的投資金額設(shè)置為1.3萬元，此時一個完整的基站建設(shè)結(jié)束后，所需要的投資金額大約為x×1.3萬元，裸光纖直連纖芯及投資需求如表1所示。

表1 裸纖直連纖芯及投資需求

根據(jù)廠家對無源波分器件的報價情況，發(fā)現(xiàn)無源波分器件的含稅價格達到了4500元/套，按照這種報價，在充分考慮5G網(wǎng)絡(luò)開通需求的基礎(chǔ)上，將單個站點的投資金額設(shè)置為0.9萬元。但是，由于無源波分設(shè)備是一種無源器件，在設(shè)備管理上存在先天不足，當(dāng)其建設(shè)工作結(jié)束后，難以開展監(jiān)控工作，這增加了維護難度。在應(yīng)用前傳快速接入方案期間，當(dāng)站點位置符合綜區(qū)所設(shè)置的范圍且配線距離較短時，可以最大限度地提高接入效率和效果。通過對以上幾種接入方案的對比和分析可以發(fā)現(xiàn)，如果需要將接入距離控制在0.75km之內(nèi)，并根據(jù)裸光纖直連操作需求將綜區(qū)接入投資金額控制在0.9萬元內(nèi)，可以優(yōu)先考慮綜區(qū)接入方案；如果接入距離需要控制在0.75km以上，那么采用無源波分接入方案將會變得更加有效、合理。此外，如果采用綜區(qū)接入方案，可能會延長建設(shè)周期。如果采用無源波分接入方案，可以降低對主干光纜資源的需求，縮短整體建設(shè)周期，從而真正地實現(xiàn)建站的及時性和高效性。

結(jié)束語：本文在詳細闡述三種前傳快速接入方案的基礎(chǔ)上，采用對比分析的方式，從高效接入和節(jié)省投資兩個角度出發(fā)，選出最佳前傳快速接入方案，建議將5G網(wǎng)絡(luò)接入距離設(shè)置為0.75km；然后，選用接入效率高、投資成本低的前傳快速接入方案，以便加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進程。