5G建设初期,如何建设一张高性价比网络?

通信产业网|2019-06-12 15:20:24
作者:高超 来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 高超)随着中国5G开启商用化进程,运营商当前所面前的严峻挑战已经变成如何以较低的成本建设一张5G精品网络。

6月6日,工信部向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电颁发了5G商用牌照,按照此前分配的试验频谱规划,中国电信和中国联通获得了3.5GHz频段,中国移动获得了2.6GHz和4.9GHz频段,中国广电获得了700MHz和4.9GHz频段。显然,与3G/4G所使用的频段相比,5G的频段要高得多,因此要取得与4G相当的网络覆盖,运营商要建设的5G基站数量要远远多于4G基站数量。

目前,三大运营商5G商用化部署进程已初步成型。工信部通信科技委常务副主任、中国电信科技委主任韦乐平预计认为,2019年,全国有超过40个城市开通5G商用服务,三大运营商将建设8万~10万个基站;2020年,全国将有数百个城市商用5G,宏基站建设数量将达到60万~80万个;2021年以后,运营商5G商用将聚焦城市和县城及发达乡镇,届时运营商将要建设数百万个宏基站和数千万个小基站。

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韦乐平认为,5G网络即便按保守额容量站方式部署,也需要比4G增加投资约50%,绝大多数运营商都难以承受。

鉴于此,三大运营商对于5G投资的态度都较谨慎。据了解,中国电信今年5G的投资规模将在90亿元左右,中国联通为60亿~80亿元,而中国移动并未公布具体数额,据猜测为172亿元左右。

正因此,如何在较低成本支出的情况下,建设一张高效的5G网络,就是业界共同面临的课题。

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降低5G前传网络部署成本

如前所述,5G的高成本将影响运营商的部署进程,其中前传成本最敏感、分担成本的用户数最少,对维护效率影响最大,因此降低5G前传建设成本,就是减少5G网络部署开支的一个重要选项。

韦乐平认为可以从三个方面来降低前传成本。

第一,实施网络架构重构,实现接口开放、硬件白盒化、软件开源化。

第二,采用eCPRI接口,使速率降低四倍,即从100Gbps降至25Gbps。

第三,降低光器件成本。韦乐平表示,光器件产量规模小、手工操作多,温度苛刻,传输距离长、技术创新慢,是降低前传成本的关键。

5G时代,光器件的成本已构成整个5G网络成本的重要部分,降低其成本成为降低5G成本的重要路径。在上述会议上,韦乐平提供了四个降低光器件成本的思路。

思路一,技术创新。采用新的网络架构,新的网络协议,优化光物理层。

思路二,产品分级。不同距离的光网络采用不同不同的技术,最大程度上降低成本。比如,4G时代,运营商分别采用VCSEL、FP和DFB技术来适配不同距离,避免过度设计,降低成本。

思路三,量产规模。其一,尽量减少选项,提高量产规模;其二,实现国产化;其三,不同领域技术共享。

思路四,采购模式。韦乐平建议光器件单独采购,增加数量,减少开销。

降低全光网建设成本

全光网是5G最理想的承载技术,这已经在业界达成了共识,这意味着降低全光网的建设成本,能够减少一部分5G网络部署开支。

从全国全光网络建设进度来看,目前正从第二步向第三步过渡,即传输节点引入光交换。目前,中国电信已在长江中下游地区部署了ROADM。据悉,中国电信骨干网将在今年年底前全面部署ROADM,形成骨干全光网,并继续向大小城域网乃至接入网延伸。

在6月12日召开的2019年中国光网络研讨会上,韦乐平透露,中国电信首张骨干RODAM网络运营一年来,节约成本30%~50%,节约能耗和空间约50%,业务配置效率阿福提升,时延最低,可实现波长一跳直达。

可见,骨干RODAM网运营效果是十分明显的,如果能够进一步降低成本,那么ROADM将可以进一步向网络边缘扩展。

韦乐平认为,降低ROADM成本额关键是降低WSS器件的成本,而降低后者成本的关键是技术创新和规模经济。

在技术创新方面,韦乐平表示,重大技术创新尚需进一步探索,当前如果去掉网络边缘不必要的功能,WSS器件成本有望降低至少三倍。这些功能包括不必要的通路数和级联数、密封封装、窄带通路的高阶调制等。此外,也可以取消不必要的温度范围等,这样将有望放松光器件要求,去掉加热器和制冷器等,对于成本控制将大有裨益。

在规模经济方面,韦乐平认为需要创造良性循环,通过降低成本,促进规模量产,产量扩大将进一步降低成本,如此循环往复。

除此之外,韦乐平还认为全光网还需要走向SDN控制,让运营商具有真正的跨网、跨技术、跨厂家额全网视野。

好处在于,首先,可以最大程度上利用全网带宽资源,缩短收敛速度,降低时延、确保路由和性能可预测,降低网络建设和运营成本。

其次,有利实现最佳路由。韦乐平表示,引入SDN控制的光交换后,鉴于其透明性,通过客户端可以与任何厂家的ROADM或旧网元互连,任何路由器间的最佳光通道水到渠成。

再次,有利突破跨网、跨技术、跨厂家壁垒。

最后,有利实现跨层融合,ROADM没有解决层间控制协调机制,SDN的跨层视野有望解决。

全产业链共同努力降低成本

降低成本是运营商建设5G 网络的主要诉求之一,而从全产业链来看,设备商已经可以提供一些方案来帮助运营商实现上述诉求。

与韦乐平的全光网络思路比较相似的是华为提出的智简全光网。在上述会议上,华为公司传送接入营销运作部传送接入产品线副总裁就表示,未来的网络运营商市场,数字洪流都聚集于数据中心,而传统数据中心面临算力受限、功耗受限、传输受限等挑战,为此华为推出了全光数据中心,可以节省投资、节能增效,降低传输成本。

相比华为,中兴通讯提出了另外一个降低全光网络成本的观点,就是提升效率。中兴通讯副总裁、光传送产品总经理王泰立认为,用户愈加关注光网络的业务承载效率和网络,而网络自动化是提升效率的重要手段。

作为中国光通信领域的领先厂商,烽火通信在全光网解决方案的研究方面也是成果颇丰,不过在降低全光网建设成本,从而降低5G成本的问题上,这家公司考虑的侧重点略有不同。烽火通信网络产出线副总裁张宾认为,在光网络节点调度方面,光电交叉需要协同发展。因为电交叉的优点在于业务调度灵活,但是一旦集群规模增多,成本功耗问题就暴露出来了,而光交叉也有自己的优势和劣势,所以小颗粒业务可能用电去梳理,去调度;大颗粒业务通过光层面调度,成本和功耗方面会有更大的优势。

5G网络建设将是一个长期的过程,投资额度势必会高于以往,因此在资金有限的当下,需要产业加强合作,取得技术突破,推出5G杀手级应用,形成完善的商业闭环,共同推动中国部署一张更具性价比的5G精品网络。

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