国家电网5G网络建设:利用广电700/60MHz建11.31万座基站

国家电网5G网络建设:利用广电700/60MHz建11.31万座基站

导读:国家电网拟利用中国广电700MHz频段、60MHz频谱资源开展5G网络建设,其《国家电网5G网络建设方案》获得网络曝光。国网的5G网络建设内容分为六个部分:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。

国网将充分利旧现有杆塔、机房等配套资源,新建基站11.31万座。省际传输网采用OTN设备搭建,单台传输容量80x100Gbps,省际干线光缆以OPGW光缆为主。

近日,国网(国家电网)公司拟利用中国广电700MHz频段、60MHz频谱资源开展5G网络建设的消息不胫而走,《国家电网5G网络建设方案》也随即曝光。据悉,国网的5G网络建设内容分为六个部分:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。(本篇截取核心网和承载网和基站建设部分)

方案具体内容如下:

国网(国家电网)公司拟利用中国广电700MHz频段、60MHz频谱资源开展5G网络建设。5G网络建设内容分为六个部分:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。

国网5G网络整体架构图核心网国网公司5G核心网建设以业务需求为导向,建设国干层、大区层、省层和地市层4个网络层级。在国干层设置骨干NRF(网络存储库功能)两套,在大区层设置6个核心网控制面网元,在省层部署27个核心网用户面网元,在地市层部署294个核心网用户面网元。

分层部署的5GC组网架构图

国干层部署于两个中心城市,负责网络功能的注册、发现和选择,将5G网络能力对外开放。大区层部署于国网公司6个分部,主要实现核心网控制面功能,负责终端的移动性和接入管理;SMF(会话管理功能)负责对话管理功能等。省层部署于国网公司27个省公司,地市层部署于294个地市公司,两者主要实现核心网用户面功能,负责数据汇聚、无线链路和媒体接入等。承载网国网5G承载网重点依托公司现有资源,分为省际干线、省内干线、本地网络三部分。

承载网与核心网对应关系

省际干线省际干线承载全国跨省业务,将全国中心、大区中心与省级中心相连,实现省级核心、大区核心、全国核心间数据互通。省际传输网采用OTN设备搭建,单台传输容量80x100Gbps。全部设备安装在总分部、省公司中心机房及500kV以上变电站通信机房内。目前国网公司省际干线光缆以OPGW光缆为主,随500千伏及以上电网线路架设。目前跨区跨省光缆建设时间较早,光缆纤芯数量偏少,同时承载系统较多,资源利用率高,部分区段光缆资源出现瓶颈。省际干线优先利用现有光缆空余纤芯,同时对现网设备进行腾退、整合,部分区段根据实际需求对光缆进行改造。

省内干线省级光传输系统为国网三级骨干光传输网络,承载各省跨地市业务,将省级中心与地市中心相连,实现各地市核心网与省级核心网之间业务上传与下达。省级光传输系统采用OTN设备组网,网络容量为80x100Gbps。全部设备安装在省公司、地市公司、220kV及以上通信机房内。目前省内干线光缆以OPGW光缆为主,随220千伏及以上电网线路架设,部分区段光缆资源出现瓶颈,需新建光缆。

本地网络本地网络是地市基站上联至地市5G核心网的承载网络,分为地市接入层、地市骨干层。

本地网络业务传送结构地市骨干层在本地网络中起到汇聚作用,将地市接入层上传的5G基站上传的业务回传至地市5G核心网。地市骨干层传输网为国网四级骨干网络,实现地市接入层业务的汇聚。单台设备按照汇聚6台接入层设备设计,采用80x100Gbps容量OTN设备,安装位置为110kV站机房、县公司机房为主的自有物业。

地市骨干层上联光缆依托地市110kV、35kV线路光缆,部分区段需新建光缆补充。目前110kV站机房大多采用一体化电源,难以满足新增设备电源接入需求,涉及大量电源改造。部分机房条件简陋,不满足设备运行环境,需进行改造。地市接入层作为承载网络末端层级,一般为环网结构,将5G基站与地市骨干层相连,从而将5G业务上传至地市核心网。地市接入层传输网实现5G基站接入,单台设备按照接入8座基站设计,设备覆盖广、数量多、带宽需求大,采用40x100Gbps容量OTN设备。

地市接入层光缆与现网光缆重合度不高,地市接入层下联至5G基站、上联至地市汇聚层光缆需要大量新建。地市接入层光传输设备安装站址优先选用变电站、配电所、营业厅等自有物业,部分站址选用第三方物业。所用站址电源不能满足新增设备需求,大多数站点需要进行电源改造。

无线接入网无线接入网建设以SA(Standalone:独立组网)作为基础架构,以构建“布局层、补盲层、吸热层”三者协作型无线结构化网络为目标,充分利旧现有杆塔、机房等配套资源,新建基站11.31万座,并完善配套电源设施。无线网络将覆盖公司经营区域范围内A+、A、B、C类区域以及D类部分区域65万平方公里,包含国网公司经营区域内60%以上的人口。5G基站选址方面,充分利用公司丰富的基础资源设施,尽可能选用自有杆塔和站所(电力公司、变电站、供电所、营业厅等),后期根据网络覆盖情况可考虑采用置换的方式租用铁塔公司杆塔。

在杆塔建设方面,按照站址资源类型,建设内容主要包括:(1) 自有物业站所:在自有物业建筑物楼顶建设各种楼顶增高架、楼顶桅杆/抱杆,或建设自立铁塔,用以加挂基站天线、安装室外设备。(2) 自有物业杆塔:在电力输电杆塔上安装铁塔抱杆,以加挂基站天线、安装室外设备。(3) 租用铁塔公司等第三方杆塔与站所:在第三方通信杆塔上安装抱杆,以加挂基站天线、安装室外设备。在机房建设方面,主要分为固定建筑物机房和室外活动机房两类。

对于自有物业站点,一般情况下,基站设备安装在通信机房或二次设备机房内,屏位或机房面积不足时,需要扩建、改造;部分供电所、营业厅未设置机房的,需要新建。室外活动机房用于自有电力杆塔和租用第三方资源站点。其部署于自有电力杆塔站址,主要包括两种方式,一是在110kV及以上电压等级角钢塔或钢管塔内部布置紧凑型机房,有效使用面积约6m2;二是在110kV以下电压等级的角钢塔和各电压等级钢管杆,推荐在杆塔外部布置活动机房,并采取必要的防雷措施。在电源配套方面,对于供电公司、变电站、供电所、营业厅等自有物业站点,由于新增基站设备,电源负载需求增大,部分站点电源容量不足,需扩容或改造电源;上述自有物业新建机房、室外新建活动机房,应按照技术标准配置-48V电源系统。

在前传网络方面,对于自有物业站所、自有物业杆塔两种基站站址,可利旧现有的电力光缆资源,部分供电所、营业厅无本地接入光缆资源或纤芯容量不足的,需要新建前传光缆;租用铁塔公司等第三方杆塔与站所的,需要视具体情况租用或新建前传光缆。

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