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广电 700M 5G 网络组网架构及业务发展策略研究

王 涛 张 健 李承基

（中广电广播电影电视设计研究院，北京 100045）

摘要：本文首先介绍了广电 700M 5G 网络的整体组网架构，然后分别从无线接入网、承载网和核心网三个方面阐述了网 络技术架构。接着对广电 700M 频段的优劣势进行分析，在此基础上，提出广电 700M 5G 的业务发展策略。 关键词：700MHz；广电 5G；组网架构；业务发展策略中图分类号：TN913.2文献标识码：A 本文著录格式：王涛，张健，李承基 . 广电 700M 5G 网络组网架构及业务发展策略研究 [J]. 中国传媒科技，2020（8）： 11-14.

导语

2019 年 6 月 6 日，工信部向中国移动、中国电信、 中国联通和中国广电发放 5G 商用牌照，意味着我国正 式进入 5G 商用元年。作为移动通信领域的新入局者， 5G 为整个广电行业带来了新的发展机遇，同时也带来 了新的挑战。700MHz 频段作为传统的广播电视系统频 段，具有覆盖范围广、穿透能力强等特点，被认为是 5G 的黄金频段。2020 年 4 月 1 日，工信部印发《关于调整 700MHz 频段频率使用规划的通知》（工信部无〔2020〕

50 号），明确将 703-743/758-798MHz 频段规划用于频

分双工（FDD）工作方式的移动通信系统，将有力推动 我国 5G 高、中、低频协同发展的步伐。

本文首先介绍广电 700M 5G 网络架构，包括无线接 入网、承载网和核心网三个方面，然后对 700MHz 频段 进行优劣势分析。在此基础上，提出广电 700M 5G 的业 务发展策略建议。

1. 广电 700M 5G 网络架构

广 电 700M 5G 网 络 架 构 采 用 SA Option2 组 网 方 案，如图 1 所示，包括无线接入网、承载网和核心网 等部分。

图 1 广电 700M 5G 网络架构

无线接入网主要采用 700MHz ＋ 4.9GHz 多频协同、 FDD ＋ TDD 协同组网策略，其中 700MHz 采用 4T4R 组 网以提高网络容量和下行带宽，作为基础性网络广覆盖； 4.9GHz 频段采用 64T64R 组网增加业务热点区域网络覆 盖深度和厚度，作为热点覆盖网络。

承载网可以充分利用有线电视传输网（国干、省干、 城域）来满足 5G 承载网的要求。其中国干和省干主要采 用 N×100G OTN 实现；城域网包括核心层、汇聚层和接 入层三层架构。按组网结构承载网又可分为前传、中传 和回传三部分，前传主要承载 AAU/RRU 和 DU 之间流量、 中传承载 DU 和 CU 之间流量、回传承载 CU 和核心网之 间流量。

核心网部署引入网络功能虚拟化（NFV）和软件定 义网络（SDN）等技术，将用户平面（UP）功能与控制 平面（CP）功能分开，可以实现灵活部署，例如集中部

署或分布式部署。核心网采用模块化功能设计，功能可 根据实际业务场景下沉至核心 DC、本地 DC 和边缘 DC。 1.1 无线接入网（5G NR）

图 2 5G NR 系统架构

如图 2 所示，广电 700M 5G NR 由一个或多个 gNB

组成，gNB 通过 NG 接口连接到 5GC，其中 NG 接口为 5G NR 和 5GC 之间的接口，gNB 之间可以通过 Xn 接口 连接，gNB 通过 NR 新空口向 UE 提供 NR 用户面和控制 面的连接。

图 3 D-RAN 和 C-RAN 组网技术架构

5G 基站采用 CU（Centralized Unit，中央处理单元）/ DU（Distributed Unit，分布式接入点）分离的架构设计。 如图 3 所示，CU 和 DU 可根据实际业务场景需求灵活部署， 有多种无线网络组网方式，包括传统的 D-RAN、C-RAN 及 CU 云化部署方式。对于广电 5G，CU 和 DU 虽然可以 在逻辑上分离，但物理上是不是要分开部署，还应根据 具体业务的需求而定。

广 电 700M 5G 网 络 以 SA 为 目 标 架 构， 前 期 聚 焦 eMBB，先进行 CU 和 DU 的逻辑划分，实际还都是运行在 同一个基站上。后续将结合 3GPP 标准和整个产业链生态 系统的发展，将积极引入 uRLLC 和 mMTC 技术，才会逐 步进行 CU 和 DU 的物理分离。对于广电 5G 网络的整个 建设阶段，CU 和 DU 必然是合设与分离这两种模式共存的。 1.2 承载网

WDM/OTN 等。[1] 考虑到基站密度的增加和潜在的多频 点组网方案，光纤直驱需要消耗大量光纤，某些光纤资 源紧张的地区难以满足光纤需求，需要波分设备承载作 为补充。[2]D-RAN 组网模式下，组网模式简单，需要的 光纤资源少，前传网络一般采用光纤直驱方式。C-RAN 组网模式，需要的光纤资源较多，前传网络一般采用以 WDM 技术为主的波分复用方案，以节省光纤资源，也可 采用光纤直驱方式。

中 / 回传承载技术方案根据承载技术划分，可以分 为 SPN、IPRAN 和 M-OTN。在进行方案选择时应充分考 虑广电现网设备，结合广电 700M 5G 网络规模、网络投 资等综合比选。

1.3 核心网（5GC）

广电 700M 5GC 摒弃传统核心网软硬件结合的紧耦 合设计模式，采用了 SBA（Service Based Architecture，基 于服务的架构）架构，各 NF（Network Function，网络功能） 通过服务化接口对外提供服务，并允许其他 NF 访问或调 用自身的服务。5GC 总体采用虚拟化、服务化架构部署， 根据用户规模、传输条件、网络演进等因素进行大区集 中设置，采用大容量、少局所、集中化原则部署 NF。

广电 700M 5GC 应遵照先局部后整体、先控制面后 用户面的逐步演进、迭代升级思路，根据业务驱动力、 产品成熟度，有序引入部署网元虚拟化。

2. 700M 优劣势分析

2.1 700M 优势

700MHz 频段的优势归纳起来主要有四个方面，包括 覆盖范围广、多普勒频偏小、绕射能力强和单向空口时 延小等。

2.1.1 700MHz 覆盖范围广，可大幅降低广电 700M 5G 网 络建网成本

电磁波在自由空间中的传播模型可由弗里斯传输方 程推导。弗里斯传输方程如下：

PG G 2

P t t r

（1）

r4 2 d 2

其中 Pr 接收功率， Pt 为发射功率， Gr 和 Gt 分别代表 接收端天线增益和发射端天线增益，为工作载波波长， d 为收发天线之间的距离。

由公式（1）可以推导出电磁波空间损耗如下：

PathLoss 10 log( Pt ) 10 log 4d 

Pr

32.45 20 lg f 20 lg d



（2）

图 4 5G 承载网网络架构

如图 4 所示，承载网分为前传、中传和回传三部 分。5G 前传技术方案包括光纤直连、无源 WDM 和有源

其中： PassLoss 为自由空间传播损耗， f 为电磁波 工作频率。

由公式（2）可知，电磁波信号频率越低，空间损耗 越小。和其他电信运营商相比，广电 700MHz 频段由于 频率较低，覆盖范围广，适合全国大范围组网，可大幅 降低广电 5G 的建网和运营成本。