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摘要：经历3G的革新、4G的发展之后，我国互联网信息化工程领域即将迎来5G无线网络时代，但相对于3G和4G网络而言，5G无线网络在带宽需求和网络资源应用服务场景方面有着很大变化。本文结合5G无线网络的技术特点，立足于5G网络发展的背景和趋势，提出一种基于分布式基站的5G网络CU/DU资源池+AAU无线接入网络规划方案，旨在降低网络建设能耗和成本，提高网络资源利用和配置效益。
关键词：5G；CU/DU；移动通信网络；规划方案
5G新一代无线移动通信网络是为了适应未来万物互联信息化通信场景而提出的一种现代网络通信技术方式。在当前不断增长的网络业务需求和快速发展的移动互联网发展驱动之下，5G网络的发展目标在于提升城市通信工程建设发展效益，降低重复建设成本，因此在5G无线网络方案建设规划阶段，应从5G网络发展的时代和技术背景入手，通过分析5G无线网络的规划特征，制定一种合理的网络规划分布方案。
1.5G无线网络规划背景及特征
在IMT-2020需求白皮书中明确指出，5G时代的网络架构需求将会对网络建设带来新的挑战。在5G网络架构格局下，将会出现Wi-Fi、3G/4G、5G多网长期共存局面。与现有3G/4G网络相比，5G时代的5G网络对无线接入端的基站建设、处理增益、天线架设数量等均会提出更高要求。随着5G网络能耗和成本不断增加，将会加大站址选址困难[1]。
为了提升5G网络高速无线传输速率，若延续3G/4G网络规划方案思路，依然采用宏基站模式建设网络体系，将会在城区站址选址过程中遇到巨大困难和挑战。因此，本文旨在结合当前我国5G无线网络规划背景及特征，提出一种 “CU/DU资源池+站址拉远AAU”的5G无线网络规划方案。通过在空间上分离分布式基站AAU和CU/DU，不仅能够将CU/DU集中放置到分布式基站资源池，而且能够进一步通过资源共享解决基站选址问题，一方面，减少5G无线网络基站建设成本，降低对天馈建设条件的要求；另一方面，通过安装AAU设备，贴近用户选择AAU站址，动态分配和共享基带资源，可提高5G无线网络建设质量和效益。
2.5G无线网络规划方案
2.1 CU/DU+AAU无线网络方案
CU/DU+AAU又称“分布式基站无线网络规划建设方案”。在这种规划方案条件下，5G无线网络的基带和射频处理单元分别置于分布式基站的机房和覆盖区远端支撑杆、铁塔上，采用光纤连接基带和射频处理单元模块，不仅能够降低5G网络建网成本，加快网络规划建设进度，而且还可降低网络能耗，减少物业协调问题。其中，AAU置于室外，AAU集成了射频拉远单元及天线功能，能够充分发挥中频处理、上下变频处理和射频放大、滤波处理等功能，而CU/DU则具有主控、时钟与基带信号处理、传输等功能[2]。
鉴于上述CU/DU+AAU组网特点和优势，在5G无线网络规划时，需要分析分布式基站传输设备线路接入配置、一体化模块配套电源配置及专用基站机房建设改造需求。
（1）5G无线网络规划传输接入配置要求：基于CU/DU配置特点，采用PTN或IPRAN方式对传输设备进行选型。CU/DU之间、CU/DU和AAU之间的传输线路均根据具体传输容量需求，通过光缆连接并配置相应的纤芯。
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（2）5G无线网络规划一体化模块配套电源配置要求：基于一体化模块设计AAU时，可将配套电源配置于无需专用机房的室内或直接放置于室外，这种配置方式有很宽的电压动态范围，且无需其它相应的配套电源和空调设备，对基础设施的配置要求不高。与此同时，至少需要引入1路可通过高压、低压配电设备、蓄电池、UPS等设备提供稳定电源的市电，并将其集中配置到CU/DU通信专用基站机房内。
（3）5G无线网络规划专用基站机房建设改造需求：AAU无需专用机房，但集中配置CU/DU需要专用机房。在选择机房时，需保证机房内空间足够，且需要重点考虑专用CU/DU机房内的基础设施和专用机楼设施是够完善，并需要预留一定的扩容位，还需满足空调设备、传输及配套电源设备的改造配置条件。
2.2 CU/DU池
虽然5G无线网络规划“CU/DU+AAU”优势突出，但CU/DU集中放置对于网络运维要求很高，某个CU/DU故障则会引起巨大的网络风险事故，且考虑到5G无线网络对传输资源的带宽要求成倍增加，容量大。所以，基于“CU/DU+RUU”方式无法在城市区域新增传输路由。为了有效调节和优化AAU、CU/DU规划配置方案，本文在分布式基站“CU/DU+AAU”基础上，提出一种“CU/DU资源池”5G网络规划方案，旨在整合多个CU/DU资源，使基带处理资源能够实现共享，在提高5G网络资源利用效率基础上，解决5G网络业务量的“潮汐效应”问题。
“CU/DU资源池”规划方案实施过程中，核心工作是要综合网络安全性、基础设施配套情况、电力供应能力、网络业务数据分配状况、无线网络站点拓扑结构分布、传输接入资源等因素对CU/DU机房选址，根据当前我国3G/4G基站分布现状及AAU基站规划方案，基于“少局所、大容量”5G无线网络建设规划总体思路，均衡同一区域内的话务，协调室内外覆盖；一方面，对于相邻小区“呼吸效应”问题而言，在基于“CU/DU资源池”规划方案进行5G无线网络组网时，应降低网络建设投资成本，减少5G网络设备配置，且无需根据峰值业务量配置5G无线网络容量；另一方面，对于“潮汐效应”问题而言， 在基于“CU/DU资源池”规划方案进行5G无线网络组网时，应尽可能减少空调、CU/DU机房建设数量及电源配套设施配置量，而且应在城区中心配置CU/DU机房，提网络系统运行高安全性与可靠性[3]。
3.结束语
综上可知，5G网络时代基于“CU/DU”资源池规划方案进行分布式基站配置，可实现5G无线网络基带容量动态共享和分配，但“CU/DU”资源池应用场景主要有密集城区、大、中学校园、大型公共场馆等，与现有3G/4G网络相比，未来5G网络运行能耗更低，容量更大，所以采用CU/DU+AAU分布式基站模式进行网络规划，才能进一步集中CU/DU基带处理模块，减少机房配置数量，实现5G无线网络建设节能减排，提高网络资源利用率和组网效益。
参考文献：
[1] 皮和平.5G无线通信技术的关键技术应用研究[J].通信电源技术,2019,36(02):215-216.
[2] 周峰.基于5G无线网络规划方案探究[J].中国新通信,2019,21(03):54.
[3] 朱佳.5G网络技术特点及无线网络规划方案[J].电子技术与软件工程,2019(02):22.
论文作者:曾维超1，欧俊宇2，吴志堂2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/9
标签：无线网络论文; 基站论文; 网络论文; 方案论文; 机房论文; 基带论文; 分布式论文; 《科技新时代》2019年3期论文;