1 、背景

　　2021年1月26日，中国广电与中国移动签署“5G战略” 合作协议，正式启动700MHz 5G网络共建共享。凭借合作，中国广电在5G网络建设初期，可大幅缩短端到端建设的周期。但是，这并不意味着中国广电就无需考虑承载网的规划，原因有两个：

　　1. 共建共享前提下中国广电仍须向中国移动提出具体的承载网租用需求；

　　2. 面向广电长远的自主发展，稳步推进自有5G承载网的建设是必要条件。

　　2、 承载网在5G时代的新要求

　　由于5G应用是面向高带宽、低时延、大连接三大场景，对比4G而言业务形态更丰富，因此5G网络架构对比4G有较大的变化，也对5G承载网提出了新的要求。

　　5G无线接入网演进的要求：

　　1、前传网络与4G相比，接口速率（容量）和接口类型都发生了明显变化。

　　2、中传是面向5G新引入的承载网络层次，随着CU和DU 归属关系由相对固定向云化部署的方向发展，中传也需要支持面向云化应用的灵活承载。

　　3、5G回传网络实现CU和核心网、CU和CU之间等相关流量的承载，由接入、汇聚和核心3层构成，城域核心/汇聚网络将演进为面向5G回传和数据中心互联统一承载的网络。

　　5G核心网演进的要求：

　　1、需提供层次化网络切片方案来满足不同业务场景的5G网络切片需求；

　　2、需要将L3功能下移至UPF和MEC所在的位置，从而提供网状动态连接的灵活调度；

　　3、适应5G网络云化发展趋势，支持城域核心和边缘数据中心之间互连的需求。

　　3 、5G承载网总体架构

　　5G承载网的总体架构可从分段和分层两个维度进行分析。

　　承载网分段架构：

　　5G承载网络对应网络部署分为前传、中传和回传三部分：AAU-DU为前传，DU-CU为中传，CU-核心网为回传。承载网的接入层主要为前传Fx接口的CPRI/eCPRI信号、中传F1接口以及回传的N2（信令）和N3（数据）接口提供网络连接。

　　承载网分层架构：

　　5G承载网络分层架构主要包括转发平面、协同管控、5G同步网3个部分。5G承载网络分层架构图如下。

　　4、 5G承载网主流技术分析

　　及广电选型建议

　　目前三大运营商在5G承载网上的技术选型上有所不同，中国移动主要选用PTN/SPN，中国电信和中国联通以IPRAN为主，并在探索M-OTN方案。中国广电作为5G建设的生力军，历史包袱相对较轻，需要结合自身情况做好5G承载网的技术选型。

　　SPN承载网技术：

　　SPN技术是在PTN技术基础上，采用切片以太网（SE）技术和面向传送的分段路由技术（SR-TP）的新一代传送网络技术，满足网络未来5G的承载要求。

　　IPRAN承载方案：

　　IPRAN技术是一种以IP/MPLS协议为基础，主要面向移动业务承载，兼顾二三层通道类业务端到端承载技术。

　　M-OTN承载方案：

　　M-OTN技术是面向5G移动承载优化的OTN网络技术，满足5G中后期的综合业务承载需求。

　　技术对比分析与选型建议

　　三大主流技术比选分析如下表。

　　选型建议：

　　1、三大主流技术各有优劣势，需综合考虑网络现状、网络投资、网络运维、产业趋势等因素进行选型。

　　2、考虑到中国广电与中国移动共建共享的大背景， 以及预估中国移动在产业链上的话语权，未来SPN设备可能会大幅降价并日臻成熟，因此下文的建设方案将以SPN为主。

　　5、 广电5G承载网带宽需求分析

　　按照广电5G业务流量基本流向选取带宽收敛比、不同层环的节点个数、单基站配置等关键参数进行估算，接入层、汇聚层和核心层不同承载层面的带宽收敛比为8∶2∶1。

　　5.1 5G基站接入端口带宽需求

　　广电的室外5G频谱为700MHz和4.9GHz，首先根据其频谱特性分别计算单站带宽。具体如下表所示，清晰内容请见期刊原文。

　　根据表中广电所使用的频谱资源计算得出的5G基站回传带宽，推荐广电5G基站接入回传端口可选用两种端口速率：

　　1、1GE@700MHz；

　　2、10GE@4.9GHz。

　　5.2 700MHz 5G承载网回传带宽需求分析

　　700MHz 5G基站作为广电5G的信号托底网，采用C-RAN方式，按照全程全网的规划建设，基站规模大且分布均匀，5G承载网的规划需重点考虑网络的建设成本及健壮性，应优先考虑以环网的方式建设。接入层、汇聚层及核心层的带宽测算需求请参见期刊原文，结论：

　　700MHz 5G网络的接入层建议选用10GE组网。

　　700MHz 5G网络的汇聚层建议选用50GE组网。

　　700MHz 5G网络的核心层建议选用N×100GE组网。

　　5.3 4.9Hz 5G承载网回传带宽需求分析

　　在4.9GHz 5G建设密度大的区域，按照与700MHz相同的承载网带宽评估方法。考虑到4.9GHz 5G基站主要用于高容量补充及垂直行业应用，基站分布不均，应按照基站的实际部署规模及密集程度进行按需建设5G承载网，即站点密集区域采用C-RAN方式建设，站点稀疏区域采用D-RAN方式建设。接入层、汇聚层及核心层的带宽测算需求请参见期刊原文，结论：

　　4.9GHz 5G网络的接入层建议选用50GE组网。

　　4.9GHz 5G网络的汇聚层建议选用N×100GE组网。

　　4.9GHz 5G网络的核心层建议选用N×100/200GE组网。

　　广电5G承载网接入层宜采用10GE（700MHz）/50GE（4.9GHz）组建系统；汇聚层宜采用50GE（700MHz）或N×100GE（4.9GHz）组建系统，核心层宜采用N×100/200GE组建系统；省干传输宜采用N×100/200GE组建系统。

　　6 、广电网络结构与5G承载网差距分析

　　由于历史原因，全国大部分地区的广电承载网主要以支撑传统有线电视、宽带等业务为主，与移动通信的要求还有一定差距，特别是在支撑5G业务方面更是差距不少，主要包括：

　　1、网络架构需要演进2、网络带宽需要扩容3、网络流向需要优化4、时间同步需要新建5、业务控制需要提升

　　7、 广电5G承载网建设方案建议

　　总体上应避免在5G商用初期盲目进行大规模全面新建承载网，而是应该先以租用中国移动的承载网资源为起步，进而有步骤、有重点地推进建设，根据不同的情况分区域、分阶段实施。

　　1、一般区域以租代建——对于ToC业务和非重点集客业务，应分阶段租用中国移动承载网；

　　2、重点区域租用切片——对于部分有切片需求的重点区域，需要租用中国移动专用切片，并做好广电-移动间的切片接续；

　　3、整体区域逐步自建——按业务区域的价值高低逐步推进自建承载网，以点带面构建广电5G端到端组网能力。

　　8、 总结

　　5G承载网随着5G新业务和5G网络架构的演进而有了新要求，广电原有的有线基础网络更是需要按照广电5G的发展新要求而逐步重构。本文就是基于5G承载网在总体架构、主流技术、带宽需求等的分析，同时结合广电现状，从而推导出广电在未来可以按照“一般区域以租代建、重点区域租用切片、整体区域逐步自建”的方式分业务、分区域、分步骤建设5G承载网，这样既能享受与中国移动共建共享的红利，同时也能逐步建设自主可控的、面向未来的广电5G承载网，从而确保广电的可持续发展！

　　本文为论文精要，原文刊发于《广播与电视技术》2021年第6期。

责任编辑：李楠