李果 牟鴻 張楠

摘 要 5G CRAN前傳鏈路對(duì)傳輸光纜資源的消耗巨大，綜合業(yè)務(wù)區(qū)光纜資源面臨極大挑戰(zhàn)。復(fù)用好綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)光纜，為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供充足、安全、有效的資源，是5G建設(shè)的難點(diǎn)。本文提出了一個(gè)智能化的規(guī)劃分析手段，促進(jìn)綜合業(yè)務(wù)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(guān)鍵詞 5G CRAN;5G基站前傳;綜合業(yè)務(wù)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(gòu)，5G RAN初期以DRAN/CRAN為主，未來(lái)向CU云化部署方案演進(jìn)。以C-RAN為主的5G前傳組網(wǎng)方案，每一個(gè)基站至少會(huì)需要6芯纖芯用于前傳，5G前傳組網(wǎng)和未來(lái)擴(kuò)容對(duì)纖芯的需求量巨大，前傳網(wǎng)絡(luò)面臨非常大的挑戰(zhàn)。智能化地規(guī)劃好、用好綜合業(yè)務(wù)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(gòu)，在實(shí)際部署中存在分離和合設(shè)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(lái)朝CU云化部署方案演進(jìn)[1]。

但5G CRAN前傳組網(wǎng)和未來(lái)擴(kuò)容對(duì)纖芯的需求量巨大，前傳網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(jià)巨大;

（3）如何利用現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)區(qū)光纖資源快速完成無(wú)線深度覆蓋是建網(wǎng)必須解決的問(wèn)題。

25G CRAN前傳傳輸網(wǎng)智能規(guī)劃解決方案

復(fù)用好現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)區(qū)的“一張光纜網(wǎng)”，是我們對(duì)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(diǎn)：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(shè)最合理。

2.1 前傳資源地圖可視化

以GIS地圖為基礎(chǔ)，將與5G基站緊密相關(guān)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(guān)系。緊密相關(guān)資源包含5G基站站點(diǎn)、CRAN機(jī)房、BBUU/DU/CU、接入光交、一級(jí)/二級(jí)光交、光交環(huán)/鏈的邏輯路由、光交環(huán)/鏈的敷設(shè)物理路由等。

通過(guò)基于地圖的可視化呈現(xiàn)，可直觀看到5G無(wú)線資源與傳輸資源間的邏輯與物理關(guān)系，對(duì)基站分布密度、路由豐富度、路由長(zhǎng)度、傳輸資源與無(wú)線資源的匹配度等，各個(gè)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(wù)區(qū)光纜網(wǎng)，計(jì)算5G基站回到CRAN機(jī)房的路由，并對(duì)多條路由進(jìn)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(wù)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(hù)管理提供了手段支撐，也為光纜網(wǎng)的投資帶來(lái)最大效益，同時(shí)避免重復(fù)建設(shè)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)?？梢詥蝹€(gè)基站計(jì)算從基站到CRAN機(jī)房全路由上每個(gè)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(biāo)識(shí)出資源滿足率和資源缺口;除單個(gè)基站外，還可以CRAN機(jī)房為單位計(jì)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(biāo)識(shí)出資源滿足率和資源缺口。

2.4 前傳資源建設(shè)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(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)前傳資源的缺口分析，結(jié)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(zhǔn)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(guān)鍵技術(shù)

5G CRAN前傳傳輸網(wǎng)智能規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)有：光交環(huán)鏈自動(dòng)計(jì)算算法，作為前傳資源可視化呈現(xiàn)手段;圖運(yùn)算引擎（Neo4J）算法，作為尋路地圖化分析，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)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(dòng)計(jì)算算法

基于同局向纖芯路由（光纖）和敷設(shè)信息，提煉出新的局向光纜拓?fù)涓拍睿ň窒蚬饫w組），用以跨越光交環(huán)鏈上共享纖芯等未接續(xù)穿通場(chǎng)景，形成局間等量纖芯組端到端的邏輯線設(shè)施對(duì)象。

基于局向光纜概念，對(duì)全網(wǎng)主干光交環(huán)、配線光交環(huán)和鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)解耦。對(duì)于局向光纜拓?fù)淠苁孜蚕噙B的，認(rèn)為可成環(huán);否則認(rèn)為成鏈。

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

3.2 導(dǎo)航式前傳路由推薦優(yōu)選算法

對(duì)于尋路使用了圖運(yùn)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(duì)于數(shù)據(jù)關(guān)系的定義，開發(fā)對(duì)應(yīng)資源能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖數(shù)據(jù)的管理功能。基于圖數(shù)據(jù)庫(kù)，可以更方便地實(shí)現(xiàn)路由分析、網(wǎng)絡(luò)分析、連通子圖等場(chǎng)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(tái)匯好的存量數(shù)據(jù)，而是通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)算得到的最優(yōu)推薦路徑。考慮到最終實(shí)現(xiàn)效果一定是實(shí)時(shí)路徑推演，所使用的一應(yīng)技術(shù)手段（無(wú)論是設(shè)計(jì)局向光纜拓?fù)涓拍畈?shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)算法，還是開發(fā)基于圖庫(kù)引擎的實(shí)時(shí)尋路算法），都是為此目標(biāo)服務(wù)。

3.3 前傳資源規(guī)劃分析自動(dòng)計(jì)算算法

網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)分析算法以計(jì)算端到端的資源滿足情況。以CRAN機(jī)房選址為例。CRAN機(jī)房的選址一直是5G建設(shè)的痛點(diǎn)，選哪里最省傳輸投資是規(guī)劃部門關(guān)心的，選哪里最有利于維護(hù)管理是運(yùn)維部門關(guān)心的。為預(yù)選的CRAN機(jī)房進(jìn)行資源分析，通過(guò)在地圖打點(diǎn)，關(guān)聯(lián)規(guī)劃5G基站分析，得出不同CRAN機(jī)房的傳輸資源滿足情況，為規(guī)劃部門和維護(hù)部門提供支撐。

4結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)5G前傳傳輸網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)，我們需要貫徹綜合業(yè)務(wù)區(qū)一張光纜網(wǎng)的建設(shè)思路，應(yīng)用智能化的分析手段支撐前傳傳輸網(wǎng)運(yùn)維和規(guī)劃。智能化手段應(yīng)充分利舊現(xiàn)網(wǎng)資源，減少重復(fù)建設(shè)，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(xiàn)

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

[2] 毛攀，汪偉.面向5G的業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房部署策略[C].5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會(huì)（2019）.5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會(huì)（2019）論文集.杭州：華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，2019：17.