【精选】面向广电5G的承载网工程设计研究

本文仅提炼论文核心结论，如需方案细节、技术参数计算、图表解析等完整内容，请访问“广电猎酷”小程序《广播与电视技术》2025年第8期原文。

在5G商用的推动下，承载网成为广电5G发展的核心基础设施。本文重点探讨广电5G承载网，详细介绍了前传方案中的光纤直连、无源WDM、有源WDMOTN，以及中心传网络方案。同时，分析这些方案对光纤、机房、电源等基础资源的需求，并评估700M、4.9G基站及中回传网的带宽需求。本研究为广电5G承载网的建设提供了有力参考，助力高效利用现有资源，推进“固移融合”建设。

本文作者：

王涛，张斌（中广电广播电影电视设计研究院有限公司）

第一作者简介：

王涛(1987—)，男，中广电广播电影电视设计研究院有限公司高级工程师，硕士。主要从事传输网、接入网方面的研究。

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引言

5G商用，承载先行。作为广电5G建设的重要基础支撑，承载网主要负责承载用户数据和控制信令，实现无线网和核心网之间的信息互通。广电5G承载网根据功能可以划分为前传、中传和回传三部分。本文首先介绍前传网络方案和中/回传网络方案，其次分析了承载网对光纤、机房空间、电源等基础资源的需求，接着对700M基站和4.9G基站的带宽需求以及中/回传网的带宽需求进行了评估。

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前传网络方案选择

前传网络是连接有源天线单元（AAU）/射频拉远单元（RRU）与分布式单元（DU）/基带处理单元（BBU）的链路，需结合接口速率、成本、现有资源等因素分场景选择方案。

1.光纤直连方案

• 原理：通过光纤直接连接AAU/RRU与DU/BBU，无需额外设备。

• 优势：满足前传低时延需求，建设成本低。

• 不足：消耗光纤资源多，缺乏性能检测与远程管理能力。

• 适用场景：接入距离短、光纤资源充足的区域，优先采用单纤双向方式。

2.无源WDM方案

• 原理：增加无源波分设备与彩光模块，将多路光信号复用到单根光纤传输

• 优势：减少光纤资源消耗。

• 不足：无法实现性能检测与远程管理，建设成本高于光纤直连。

• 适用场景：光纤资源紧张、接入距离合适的场景。

3.有源WDM/OTN方案

• 原理：将AAU/RRU、DU/BBU分别连接到OTN设备，通过波分开销实现管理。

• 优势：节省光纤资源，具备完善的网络保护、性能监管与远程管理能力。

• 不足：OTN系统成本高，需考虑设备取电问题。

• 适用场景：对网络安全要求较高的区域。

4.前传方案对比分析（见表1）

表1 5G前传典型方案比较

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中/回传网络方案选择

中传连接DU与集中式单元（CU），回传连接CU与核心网，需结合传输技术与组网架构设计。

1.传输技术选择

主要分为两类技术方向：

• 分组技术：包含切片分组网（SPN）和IP无线回传网络（IP RANv2.0）。SPN基于PTN架构升级，支持灵活连接、超低时延；IP RANv2.0简化网络协议，适配5G大流量、高速度需求。

• DWDM/OTN技术：适用于对传输稳定性、大容量要求较高的场景。

• 选择原则：结合本地传输网络现状，匹配5G“大流量、超高速、低时延”的核心需求。

2.回传网络架构

根据城市规模采用差异化组网：

• 大中型城市：采用“核心业务层+核心调度层+重要汇聚层+区域汇聚层+末端接入层”五级架构，核心层部署口字型组网，汇聚接入层采用环形拓扑，实现跨区域调度与高价值业务承载。

• 小型城市：采用“核心层+重要汇聚层+普通汇聚层+末端接入层”四级精简架构，降低建设复杂度与成本。

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基础资源需求分析

承载网建设需重点匹配光纤、机房空间、电源等基础资源，按接入层、汇聚层/核心层分别规划。

1.接入层（按基站部署方案划分）

• D-RAN部署（图4）：BBU分散部署于基站机房/室外柜，前传用光纤直连，不占用主干/配线光缆；700MHz S111站型基站每站需2芯主干/配线光缆，设备功耗约600W。

图4 D-RAN部署方式网络架构示意图（DU/BBU分别部署在基站机房）

• C-RAN大集中部署（图5）：BBU集中于汇聚机房（每机房容纳15-20台），前传需占用主干/配线光缆；光纤直连时每基站需6芯光缆，机房设备空间约15U。

图5 C-RAN大集中部署方式网络架构示意图（DU/BBU集中部署在汇聚/综合接入机房）

• C-RAN小集中部署（图6）：BBU集中于条件较好的基站机房（每机房容纳5-8台），前传不占用主干/配线光缆；无源波分方式下每机房需2芯光缆，电源需求约1500W。

图6 C-RAN小集中部署方式网络架构示意图（DU/BBU集中部署基站机房）

2.汇聚层/核心层

• 光缆：4个汇聚机房组成汇聚环，需2芯光缆；核心层光缆需求亦为2芯。

• 机房：重要汇聚层需 2 个机柜，电源需求 4500W-9000W ；核心层机房电源需求 9000W 。

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带宽需求评估

1.单基站带宽需求

基于NGMN带宽规划原则，结合广电频谱特性（700MHz上下行各30MHz，4.9GHz共60MHz），核心结论如下：

• 700MHz基站（S111、4T4R）：单站峰值带宽607Mbps，承载带宽需求为GE（千兆以太网）。

• 4.9GHz基站（S111、64T64R）：单站峰值带宽2.79Gbps，承载带宽需求为10GE（万兆以太网）。

• 混合组网（700MHz+4.9GHz）：承载带宽需求达10GE。

2.承载网整体带宽需求

以4.9GHz基站、C-RAN小集中场景为例（见图7），按“接入层-汇聚层-核心层”三级收敛架构（收敛比8:2:1）计算：

• 接入层：带宽需求达30Gbps量级，需具备50Gbps承载能力。

• 汇聚层/核心层：带宽需求达60-100Gbps量级，需具备N×100Gbps承载能力。

图7 承载网络模型

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小结

广电5G承载网建设需遵循“固移融合”思路，充分复用现有有线电视接入网的光缆、机房等资源：

• 机房选择需综合考量地理位置、空间、电源及光缆敷设难度，优先作为承载网汇聚/核心节点。

• 光缆资源优先利用现有主干、配线光缆及管道，不足时再规划新建。

end

参考文献

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[3]IMT-2020(5G)推进组.5G承载需求[M].北京: 中国信息通信研究院,2018.

[4]刘光,罗沛,刘丹.北京广电5G网络规划方案研究[J].广播与电视技术,2020,47(6): 23-27.

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