【《5G基站设备方案设计案例》7000字】

G基站设备方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u264865G基站设备方案设计案例 1122711.15GSA网络架构 138021.1.15G基站选址原则 6104991.1.2设备供电配套解决方案 6220101.1.3天面配套部署方案 7154091.2BBU集中放置原则 7255751.1.1覆盖区域 8145021.1.2规划选址 815251.1.3规模分类 8281221.1.4基础设施 9285151.1.5BBU机柜配置 101.15GSA网络架构目前5G主要有SA与NSA两不开5G网络的支撑，、5G无线基站、5G核心网及上层应用。其中5G核心网基于网络功能虚拟化（NFV），采用服务化架构（SBA）定义网络功能和服务化接口，与4G核心网相比有较大的区别。相较4G,5G的S和SA,该网络已经成功引入了一种服务化、切片式、移动化网络管理与移动会话网络管理的无缝分离,以及其与C/U、C/D端的分离等创新功能。先简单对比一下4G和5G的无线网络物理架构，如图2-1-1、2-1-2所示。图2-1-14G架构图2-1-25G架构为了对5G各网元有更深入的了解，将5G网元的功能和4G进行对比。如表2-1所示。表2-15G和4G网元功能对比的参数5GNF网络功能对应4G网元AMF：接入移动性管理MMESMF：会话管理功能SGW-C、PGW-CUPF：用户面功能SGW-U、PGW-UPCF：策略控制管理功能PCRFUDM：统一数据管理HSS-FEUDR：统一数据存储HSS-BEAUSF：认证服务器功能AuCNSSF：网络切片选择功能NRF：网络功能发现SMSF：NAS短消息处理功能5G大区核心主体网络部署摒弃了4G的传统分省网络部署,而是直接集中采用了整个大区内部主体网络的组合形式对整个用户系统进行了直接部署,所有的系统控制台界面和所有数据中心面向的网元都直接集中部署到了整个大区内部合二为一的主体网络进行直接部署,用户其他面向的网元也同样可以按照自己的具体业务部署要求将其直接部署到各个地方城市乃至大区边缘。中移的核心网8大区部署情况，如图2-1-3所示。图2-1-3中移的核心网8大区部署情况5G的终极目标网络就是把它建设起来形成一张2G/3G/4G/5G融合的核心网,所以就必须实现这样的如下功能:SMF:可以同时实现基于SGW-C、PGW-C和GGSN-C的多种音频信号采集控制处理功能;UDF:都可以轻松实现其与SGW-U、PGW-U以及GGSN-U等多种应用功能的无缝整合;AMF:实现MME和SGSN功能的融合。如图2-1-4所示。图2-1-4融合核心网传统的2/3/4G点的核心路由网络都必须是需要通过准直相互连接的路由信令网进行连接,这样才能真正地实现路由信令网连接时的数据汇集、路由信令寻址、路由信令捆绑,这种路由网络组装时的最大主要缺点之一就是常常有机会对路由信令网络连接发起雷电风暴,路由的配置和信令网络连接时的安全管理都必须由有人负责。而5Gc作为一个以核心的移动互联网已经被广泛地引入并逐步达到了一个面向服务化的互联网架构,使用的是HTTP/2协议。在新的R16标准中,协议已经分别提出了一种可自行选择的service和communication连和分离的两种方式可自行选择NF非直连的配置方式,但该技术标准还很不成熟,所以,在5GSA中的商业早期,NF的用户数量相对比较少,NF用户可以通过配置直连和分离静态两种配置方式来轻松实现无线路由(其配置方法与4G中的类似)。Proxy对于一个链路的数据汇聚器设计可以大大减轻使用NF信号指令处理连接数据管理的系统复杂性和减少NRF信令处理的流量负荷,尽管初期有些时候我们认为可以不需要考虑直接引入,后期有些时候我们还是可以根据该链路设备的相关技术开发能力和相关标准要求来成熟,建议考虑引入。如图2-1-5所示。图2-1-5NF直连和静态配置5G互联网下的语音架构,大家都很清楚,目前5G的语音主要是通过EPCFallback的一种形式来进行实现,最终目标就是需要使用VONR,两者的网络架构其实基本上是相同的。如图2-1-6所示。图2-1-6语音架构对比(1)为了有效保持IP地址的稳定和连续性,需要在线上部署SMF+PGW-C、UPF+PGW-U和UDM+HSS等新型融合装置;(2)为了保持策略控制一致,PCRF和PCF需要融合;(3)5G的网络接口是由一个UPF+PWG-U两个融合后的设备和一个IMC+I的网络相互连接,接口方式有点像SGI的网络接口;(4)IMSTE网络与VOUDM+HSS,PCC与VOUE的所有网络接口、协议都必须与它的VOLTE网络保持一致;(5)5GC与EPC之间的操作引入了一个互斥式操作的协议接口N26,采用一个GTP-C操作协议。如图2-1-7所示。图2-1-7IP融合VONR和EPSFallback方案的区别仅在与5G到4G触发的条件不同：(1)VONR基于网络覆盖点在网络周围环境特定条件下的切换触发,GNB在5G范围网络覆盖环境情况不好时,为了保证能够更好保持网络话音的稳定和网络连续性,切换触发到4G覆盖网络。(2)EPSFallback基于业务的触发,GNB在5G上搭建语音传输承载器时会进行触发切换或者将其重定向至4G网络。(3)5G的短和长时间内容的消息传输服务,5G消息支持两种不同的传输方式可用来同时承载每个终端端的消息,分别为它的SMSOverIP和它的SMSOverNAS。其中作为SMSOverIP对5G不需要存在任何额外的技术要求,而S.R15中主要是被用来重新定义作为SMSOverNAS的一个主要技术问题解决协议方案。所以我们同时引入了一个新的互联网元叫ISMSF,实现了与中国短信客户服务管理中心之间的一个互联网短信接口,并且我们可以通过连接IP-SW-GW并且我们可以直接实现一个长度达到5G的一个短信服务领域应用选项。因为5G初期,再加之所有的设备只能在每个终端都可以支持一个SMSOverIP,部署一个SMSF主要工作目的就是为各个不同行业的终端用户同时提供一个SMSOverNAS的服务。如图2-1-8所示。图2-1-8VPLMMN和HPLMN示意图1.1.15G基站选址原则建设范围:室外,城市密集区域与现网1.8G同站网络部署可以实现室外基本连续网络覆盖;室内,在相邻区域的室内、营业大堂、行为技术应用、交通枢纽等地方进行同步设置有源分布式系统。站型选择：当前室外采用BBU+AAU，初期AAU以64T64R为主，满足密集城区的覆盖和容量需求；室内采用有源分布系统，以4T4R为主。后续结合容量、覆盖、成本及共享等因素综合考虑满足多场景的站型。站址要求：建网初期，5G基站（AAU）与现网宏站天面配套建设可以进行分类。共站新建，同时积极协调各类杆塔资源，便于满足5G各类场景覆盖需求。无线基站的站址选址应遵循以下；（1）按照站间距选取合适的站址，确保网络拓扑结构，小区方向应有效覆盖业务目标区域。（2）避免选择过高站址，以免越区覆盖造成干扰。（3）优先共享铁塔公司（或其他铁塔出租方）现有站址，最大限度提升铁塔共享率、节省铁塔租金。（4）考虑市政路灯杆、交通杆、监控杆等基础设施，弥补城市站址资源获取困难引起的弱覆盖。隔离要求：对于NSA与SA并存的城市，NSA和SA应相对地理隔离，避免二者的相互影响。1.1.2设备供电配套解决方案新建室外基站电源原则上采用租用铁塔公司电源配套的方式建设。站址产权归属铁塔的基站，电源改造原则上铁塔负责。针对自主协调新建站点可考虑自建电源配套。自建站点电源配套包含两种方案，方案一：市电稳定极少停电区域可采用交流建设模式，通过交流+交转直模块方式给AAU设备供电；方案二：停电频次较高区域可采用自建MINI机柜（含蓄电池）方式，通过嵌入式开关电源给AAU设备供电，具体参数如表2-1-2所示。表2-1-25G自建电源配套需求表电源配套建设内容电源配套设备需求交流引入容量≥15KVA300A开关电源容量300A直流配电单元空开配置一次下电：2*100A、6*50A、4*32A、6*16A后备电源容量（蓄电池2组150AH蓄电池）二次下电：2*16A1.1.3天面配套部署方案5G室外站主要采用AAU设备代替原来的“RRU+天线”设备。5G网络原则上采用利旧空抱杆、新增独立天馈方案进行建设，对于现有天面资源不满足的场景，优先采用现有天线整合、杆塔改造等方式进行改造，无法通过新建或改造满足天面需求的，可以考虑换址新建，如表2-1-3所示。表2-1-3改造方案站址类型塔桅类型铁塔改造方案楼面站新增支臂新增抱杆1.新增美化罩，整合现网天面1.新增支臂新增铁塔3.整合现网天面地面站现有塔桅满足新增支臂，直接加支臂1.现有空间有条件新增配套，直接加单抱杆1.现有楼面有空间但协调较困难地采用新增美化外罩对于现网多系统并存的如无法加支臂抱杆，则可以考虑整合现网天面,现网地面铁塔在满足挂高及承重的情况下优先考虑直接新增支臂,如周边无法找到合适的楼面站可以考虑新增地面铁塔,如现网铁塔无法新增支臂可以考虑整合现网天面。如果天面不能再新建一个天线来支撑,则需要将现网的系统天线进行整合,并对现网的天馈进行融合式改造,腾出一点时间在现有的AAU上安装天线。该站是一个25米灯杆塔，铁塔承重已经无法再满足新增支臂要求，对其进行天线整合，腾出空间，减少天线数量，满足了5G设备安装要求。1.2BBU集中放置原则为了实现未来超级上行链路、Ca等技术的演进，BBU应尽量采用集中式布局的原则。为了更好地满足越来越多中国人对无线宽带网络服务的迫切需求，移动网络运营商不断追求网络技术水平的提高。通过不断增加空中网络接口带宽的使用，他们不断增加移动基站接口的数量，其次是移动机房、无线通信设备，无线通信设备在无线宽带接入移动网络的过程中存在传输控制设备、备用移动电源、空调等基础设备的质量问题，如大量的冗余空间浪费和网络资源的过度消耗，变得越来越严重。为适应新信息时代的网络环境，必须充分考虑5Gbbu的集中合理布局，真正为中国移动无线互联网找到一个高性能、低成本、绿色的无线设备接入互联网的有效解决方案，只有这样，才能有效、彻底地解决中国各大移动无线运营商厂商可能面临的上述挑战，充分考虑满足其今年的营收和未来中国移动无线互联网应用领域相关业务的需求。BBU集中机房应满足《电信机房选址规范》的要求，并应注意以下几个方面：1.1.1覆盖区域5GBBU节点机房作为5G移动互联网下的一个主要负责承担BBU设备配置和安装大量使用空间的节点机房,重点目标就是能够充分满足5G无线基站的接入和汇集,同时又必须要做到充分地兼顾和满足一些大型综合运营商的接入和汇集要求,根据不同的行政规划来制定各个分区的特征性质和不同大气环境的形式针对5GBBU节点机房做出规划汇聚集区域总体规划,机房所涵盖的不同区域进行分类,应该能够很好适应各个城市。市政建设方案并充分考虑到中长期业务开展的需要,以及为了避免频繁实施5GBBU区域优化调度,原则上5GBBU机房的设备覆盖范围区域划分是在整个综合电信运营系统业务设备接入区域地区的覆盖范围内对新的BBU设备接入进行了区域划分,而且其下属所挂靠的AAU机房不准直接允许用户进入不能跨越整个综合电信运营系统业务的设备接入区域地区.1.1.2规划选址5GBBU机房网络资源支配分布和网络密度的要求应该是要求各个机房之间都应该充分结合各类网络业务区域的要求和网络安全两个方面层次的要求来对其进行一个整体性的网络规划,BBU机房也应该是要求客户能够着力充分地满足各类业务区域内5G的BBU以及4G的BBU无线通讯网络接入和数据集成是电信集团业务要求的主体,并且在各个业务领域内机房都要着力于兼顾电信集团在各个业务领域主要客户,WLAN各个信息点的网络覆盖等各类网络业务要求BBU机房的网络资源分配选点分布要求等也应该充分地互相结合以达到室内光纤无线网和地下水管网络线路。根据移动互联网的发展现状,在它所能够涵盖的网络范围内和业务中心地带周围区域之间的直接选择,使得业务不宜在这一点的边界上直接进行,这样一来可以更加好的便于各个网络业务中心节点之间的相互接通.1.1.3规模分类根据区域内BBU部署的数量及机房的容量可以将BBU机房分为以下4种;(1)由于医院基站机房的特殊性，医院BBU直接部署在医院基站机房内是医院的专用设备或者可说是大型室内分布式系统的基站专用设备基站机房内的在BBU集中直接部署的专用设备的总数量一般大约为2至5台.(2)C-RAN小型机房院整体结合4G集中式机房BBU原有模块的本地接入点布局集中部署在接入点的机房内，一般在接入点的光纤主干层与配线路的交界处。BBU集中部署的数量一般为5到10个(3)机房及C-RAN中继支路为综合光缆业务集中接入区总平面布置。BBU在总光缆楼集中综合部署。一般布置在干线汇聚线和干线光缆干线的顶层之间的一个交叉口通常位置相当于一个县区或市级的综合业务发送总站或者一般是地理条件比较优越的业务分支机构总站位置BBU集中综合部署的机楼数量一般固定为10至30台(4)C-RAN大数据机房与医院业务系统的配套结合性集中综合交通运营运输业务机楼接入区和服务区的配套基础设置设施BBU集中综合部署在普通业务机楼或者特别是市级核心业务机楼内通常相当于所在区对应的市级综合交通运营运输业务总站的总站设置BBU集中综合部署的机楼数量一般范围为30至80台.1.1.4基础设施5GBBU集中式机房在建设时就需要综合地考虑城市电能建筑物的结构和空间布局,空调的制冷能力和空气气流组织后备的供电保证,传输条件网络安全维护抢修等诸多方面的影响.5GBBU机房在基础设施的建造上就需要综合地考虑到电源空调设备,投资管线的配套,投资能源成本费用以及将维护和维修费用成本等因素相结合,对该项目的收益率进行整体评价,从而增强了项目的经济效益.BBU集中部署对机房的要求由于目前传统4GBBU的单机功耗一般都是100至200w甚至更低,而BBU的功率集中度一般都是相对来说比较低,所以在进行集中式安装时的各种单机柜制造工艺及其空调配置等各个方面的要求都并不高,故4GBBU的各种单机房间及其与之相关的各种基础设施也都应该是比较简便容易地被获取并且可以得到充分并且满足.考虑涉及到空调设备的恒温散热功率问题我们可以建议5GBBU机房的基站单机房风柜功率不需要低于4.5KW对于一些条件相相对比较困难的小型C-RAN小型商用机房和企业基站的机房单机柜散热功率宜将其温度控制在3KW以内对于一些条件相相对比较好的小型C-RAN中大型企业机房的基站单机柜散热功率我们可以根据此时对于小型机房的GDC的设备配置或者也就是对于空调的恒温制冷散热能力等等的要求袁适把它们组合当做设备是进一步提高.（2）BBU机房的选择BBU机房的合理选址和地点位置上我们应该优先选择的是一个能够完全满足近期和中远期业务开发的电力需求性固网机房,位置上我们应该是要在地点上充分准确地考虑电力固网和其他移动通信站点的地理位置条件要求,并且在机房上我们也应该在地点上选址上进行优先准确地考虑是否能够同时达到电力固网和管线条件资源丰富外部的固网和机房管线条件良好外部还有电力固网容量较大的固网公司或者是现有知识产权的需求性机楼或大型机房接入.局所设置应该考虑是否尽量选在业务光缆接入引接方便的部分场所尽量将其直接设置在具有主干业务光缆接入集散区和业务汇聚的区域中心部分场所也应避免将其直接设置在具有综合性主干业务光缆接入集散区的局部规划区和场所区的边缘以便于减少影响现有业务接入区的光缆充电网络的时间调整,机房的实际使用时间面积和远期电力设备引入装机时间面积应根据不同机房的远期供电容量情况进行合理配置,机房的实际承重面积应该保证能够完全同时满足与移动通信机房承重相关的设计要求,使用时间面积宜确定为有效的实际装机时间面积,其中不宜包括用于发动车主机架和蓄电池等各种光缆相关充电器材的有效装机时间面积,不宜过少包括由于机房建筑物的主体结构高度变化所直接造成的角度死角或者高度偏差等而直接导致机房无法正常运行使用的有效装机时间面积.当BBU机房与其它的城域信息化数据网络和节点的基站以及营业大楼等进行共址配套设置时,所使用的面积必须要在合理的核算之上,才能单独地增加一个BBU的机房.（3）BBU机房面积要求5G移动互联络大型机房建设前期准备BBU机房尽量不要选择一些采用中国电信公司自己拥有的自主知识产权的大型机房随着移动互联络和互联网络的普遍和快速发展,我们通常都可以根据实际情况来新建一些小部分或者更多类型的BBU机房对于各种类型的BBU机房所进行安装时所需要维修的机房进行安装和维修。用空间主要要求包含各种类型BBU机柜所安装时必须要求的各种机房所安装时必须要求的设备和机房所安装时必须要求的设施和机房所应配套的基础设施所安装时必须要求的机房所安装时必须要求的设备和空间其中各种类型BBU机房所安装时必须要求的设备和空间主要要求具体介绍了内容：基站机房要求最少可安装1个19英寸标准的机柜；C-RAN小型商业机房一般来说可以在室内外部安装1至2个19英寸的圆形标准大型机柜；C-RAN中的机房一般可以分别安装2至6个19英寸的标准机柜；C-RAN大型机房一般可以在6至16个19英寸的标准机柜上进行安装。1.1.5BBU机柜配置(1)基站机房BBU平台的部署在一个较小的