【5G基站接入线路工程设计6500字（论文）】

5G基站接入线路工程设计目录TOC\o"1-2"\h\u215475G基站接入线路工程设计 135271.引言 1263142珠江新城扩建设计方案 1134832.1总体需求 2166382.2前期规划 2307372.3设计原则 3176382.4新建光缆接入原则 3137452.4组网方案 454092.5设备选型 6313072.6光缆及光纤的配置及选型 7137083.预算编制 1092173.1预算说明 1058024.施工验收 13267584.1工程施工情况 1324604.2验收指标及验收结果 1426060参考文献 16随着通信技术的不断发展，我国的通信网络已经经历了从3G到4G再到5G的升级过程，截止2021年，全国5G基站为142.5万个，2021年全年新建5G基站超65万个。随着5G基站的大面积铺设，5G基站的安装和线路接入等工程越来越多。本次工程项目是4G基站升级5G的传输线路工程，为了能使4G平稳的过渡到5G，根据现有的移动网络可用资源以及地理资源综合情况，最终拟在珠江新城这个区域先开始铺设5G站点，本课题主要运用PTN扩容方案和PTN升级方案，对本次工程做了总体设计、前期规划、组网方案、设备选型、光缆和光纤配置等，然后做了工程预算编制，最后对工程的施工和验收做了阐述。验收结果表明，本次工程在原有的4G网络资源上达到了5G网络所需要的需求。关键词：5G基站；接入线路；工程设计1.引言2珠江新城扩建设计方案2.1总体需求根据5G网络的建设规划及要求，5G传送网在网络架构、灵活连接、带宽、时延、同步等方面的需求有巨大变化，5G传送网组网技术将会更新换代、网络架构重构、基础资源需求大大提升，主要体现在以下几个方面上：网络架构：回传网络由两层演变为三层，业务控制网元下沉至城域骨干或汇聚层核心网元之间虚拟化、云化，网络向MESH架构演进；网络流向：回传流量仍以南北流向为主，东西流向较4G有增加，带宽占比仍较低核心网元（如MEC）之间东西向互通流量增；网络带宽：前传带宽由4G的CPRI10G接口向eCPRI的25G接口演变加较为明显，回传带宽有4G单站320M峰值带宽向10G带宽演进,，部分高频站点峰值带宽可达25G；网络时延：实时性业务（uRLLC）要求传输时延需达到1ms级别，5G前传AAU-DU传输段时延要求在0.1ms级别；时间同步：5G空口需要更为严格的时间同步要求，较4G的±1.5u降低至±400ns，如未来引入跨站联合发送、带间CA技术，要求将更为苛刻；业务控制：综合满足不同业务在时延、带宽、QoS、路由等功能需求，需在传送承载层需具有网络分片及业务控制新功能；2.2前期规划在前期规划中，为了能快速的将5G的网络建设好，让初始阶段的5G能够快速的既省时间又能节省资源，让5G能够依托4G现网搭建起来，为接下来的网络能从4G平稳的过渡到5G中，以至于不影响4G现有网络又能搭建好5G网络，达到初期建设5G目的，基于这种规划，珠江新城建设的5G基站都建立在原来4G原有的机房中，利用原有4G的网络资源，通过开通利旧原有4G光缆，开通5G设备来达到初始的目的，这样做既能节省资源又能快速的将5G基站建设好，根据规划，珠江新城区域将建34个室外大站，其中6个站点用PTN扩容方案（利旧4G现网，现PTN接入环承载5G基站），28个站点用PTN升级方案（用与现网相同版本设备新建汇聚和接入（接入环10GE），验证平滑升级SPN，支持全L3、FLEX-E，接入环将升级为50G。），建站情况及光缆布放如下。图2-1站点规划图2.3设计原则原则上，传输试点方案应采用现网PTN设备厂商的设备，同时应包括PTN扩容、PTN演进（SPN方案，含现网PTN升级和新建SPN）两种实现形式满足5G试点基站的承载。其中，PTN扩容方案、现网PTN升级方案应尽量部署在承载业务量相对较小的区域，并保证该方案部署实施对现网的影响与正常扩容、升级实施工作保持一致。根据对珠江新城5G部署和规划，珠江新城区域现阶段应采用PTN扩容方案和PTN升级方案。2.4新建光缆接入原则（1）高方案：在主干纤芯比较充裕的情况下，新建接入环按照接入24芯全部割接入主干的方式，一个接入环占用主干12芯，如下图示：图2-2光缆接入高方案（2）中方案：在接入点非常密集区域，当主干纤芯比较紧张的情况下，新建接入环可以采用两个接入环共用主干12芯的情况，如下图示:图2-3光缆接入中方案（3）低方案，当288芯接入主干光缆的空闲纤芯不是很富裕，或者在密集城区是采用6芯半带双向割接，剩余接入光缆的12芯悬空备用；如下图所示：图2-4光缆接入低方案2.4组网方案此次的组网方案分为两次进行，第一次方案在前期的6个站点的规划中使用PTN扩容方案，就是将5G站点加入到在原有的4G现有的接入环中，将容量扩容到10GE，增大容量；第二方案就是使用PTN升级方案，用与现网相同版本设备新建汇聚和接入（接入环10GE），主要用于平滑升级SPN,支持全L3、FLEX-E，接入环升级为50G。汇聚环扩容至100GE，具备条件的扩容至200GE。主要的目的就是要满足5G网络大容量的需求。在广州天河区华夏路人行天桥C-ZRH、广州天河区少年宫边C-ZRH、广州天河区图书馆前面C-ZRH、广州天河区号木屋边C-ZRH等4个站点，通过原站点纤芯均割接或跳纤，经过E6五山路-中山大道西-黄埔大道-华夏路-临江大道-五羊新城288主干光缆和珠江新城机房经广州大道至沙和机房288、96芯主干光缆，分别跳纤至润粤、信源。而广州天河区西高德隧道D-ZLH通过过珠江西路灯杆2-珠江西路灯杆1拉远光缆、广州地下空间站南区NT-珠江西路灯杆2拉远光缆串接至广州地下空间站南区NT，加入广州地下空间站南区NT所在环（P7403-广州地下空间站南区NT）跳纤至润粤、信源。图2.6总体组网方案图图2.7PTN升级组网方案图具体内容说明：汇聚层，组润粤2-信源-新芳村2-新芳村1四点100GPTN环；接入层全部采用D-RAN接入模式，组4-6个PTN10GE接入环，双挂信源、润粤2；以上除新芳村为SPN（共用）设备外，其他PTN设备均为现网商用版本，MEC设置在润粤22.5设备选型为了能满足5G网络的超大带宽和超低时延等要求，本次采用的设备为PTN7900-12和PTN970，在汇聚机房信源和润粤2安装PTN7900-12，在5G基站安装PTN970来达到设计的要求。PTN7900-12具有超强设备能力，支撑承载网长期演进：超大转发容量，灵活疏导核心流量支持40GE/100GE/200GE大端口，未来平滑至400GE；超强的L3VPN能力，支持海量基站承载；业界首款基于SDN的PTN，简化运维，未来PTN发展方向标准化App接口，用户按需编程定制，新业务开通更便捷控制与转发分离，业务特性和硬件解耦，简化运维，加速业务创新分散设备的统一控制与管理，更好更快地部署和管理网络；支持以太信道化和网络分片，实现多业务融合和管理：转发分片：基于信道化技术实现业务转发面隔离、管理分片：提供专有视图，基于不同业务独立管理界面、控制分片：未来将进一步实现基于SLA（时延/带宽等)的业务随需建立，实时调整。绿色节能：先进灵活配电系统，根据单板数量和所需功耗灵活配置电源输入，按需配置，采用自研业界工艺最精密的芯片，性能更佳，能耗更低，智能散热技术,提升设备散热效率，动态精细节能控制，能源有效充分利用。表2-1PTN7900-12各接口的接入能力表接口类型接入能力（单板名称）整机最大接口数量200GE光接口1（TPA1EHD1）12100GE光接口1（TPA1EH1）1（TPA2EH1）2（TPA1EH2）2（TPA2EH2）1（TPA3EH1）4（TPA1EH4）2（TPA1EH2A，光口用作灰光使用时）32OTU4光接口2（TPA1EH2A，光口用作彩光使用时）2450GE光接口4（TPA1EV4）4840GE光接口1（TPA1EXL1）2（TPA1EXL2）2（TPA2EXL2）2410GE光接口4（TPA1EX4）8（TPA1EX8）8（TPA1EX8S）12（TPA1EX12）16（TPA1EX16S）20（TPA1EX20A，光口用作灰光使用时）240OTU2光接口20（TPA1EX20A，光口用作彩光使用时）240GE光接口16（TPA1EG16）24（TPA1EG24）24（TPA2EG24）12（TPA1MPA）288GE电接口8（TPA1EG16）12（TPA1EG24）12（TPA2EG24）8（TPA1MPA）24FE光接口16（TPA1EG16）24（TPA1EG24）24（TPA2EG24）12（TPA1MPA）288FE电接口8（TPA1EG16）12（TPA1EG24）12（TPA2EG24）8（TPA1MPA）24STM-1光接口（VC12/VC4）8（TPA1CO1）16（TPA1CH1）4（TPA1MPA）192STM-4光接口（VC12/VC4）4（TPA1CQ4）48E1接口16(TPA1MPA)63(TPA1MQ1)126图2-8PTN7900框架图2.6光缆及光纤的配置及选型(1)光传输网中应使用单模光纤。(2)光缆中光纤数量的配置应充分考虑到网络冗余要求、未来预期系统制式、传输系统数量、网络可靠性、新业务发展、光缆结构和光纤资源共享等因素。(3)光缆中的光纤应通过不小于O.69Gpa的全程张力筛选，光纤类型应根据应用场合按下列规定选取：长途网光缆宜采用G.652或G.655光纤，本地网光缆宜采用G.652光纤，接入网光缆宜采用G.652光纤；当需要抗微弯光纤光缆时，宜采用G.657光纤。(4)光缆护层结构应根据敷设地段环境、敷设方式和保护措施确定，并应符合下列规定：直埋光缆宜选用聚乙烯塑料内护层加防潮铠装层加聚乙烯塑料外护层，或防潮层加聚乙烯塑料内护层加铠装层加聚乙烯塑料外护层等结构；采用管道或硅芯管保护的光缆宜选用防潮层加聚乙烯塑料外护层，或微管加微缆等结构；架空光缆直选用防潮层加聚乙烯塑料外护层结构。依据业务系统的需求，结合线路勘察结果，本工程新建主干光缆采用结构为金属加强构件、光纤带结构、松套层绞填充式、钢-聚乙烯粘结护套的通信用室外光缆（GYDTS光缆）。光缆中的光纤均采用符合ITU-T建议G.652-2016《单模光纤光缆特性》标准的G.652D光纤。2.6.1光缆中的光纤本工程拟采用符合G.652-2016《单模光纤光缆特性》标准的G.652D光纤，其主要技术指标应满足图2-9的要求：图2-9光缆中光纤的主要技术要求2.6.2光缆特性本工程光缆拟采用符合YD/T901-2009《层绞式通信用室外光缆》标准要求，结构为金属加强构件、光纤带结构、松套层绞填充式、钢-聚乙烯粘结护套的通信用室外光缆（GYDTS光缆）。(1)缆芯（a）本工程所有光缆应使用同一设计、相同材料、相同工艺制造出来的有涂覆层的二氧化硅系单模光纤，其光纤的类型和芯数应符合本设计的要求。（b）光纤涂覆层表面应有全色色标，其颜色应选符合YD/T901-2009《层绞式通信用室外光缆》图2-10“识别用全色谱”中规定的各种颜色。图2-10识别用全色谱（c）松套管的管外径和管壁厚度应符合YD/T901-2009《层绞式通信用室外光缆》的规定。松套管应有全色标识别标色，并且不褪色不迁移。面向光缆A端看，在顺时针方向上松套管序号增大，松套管序号及其对应的颜色应符合“识别用全色谱表”规定。（d）在松套管内的间隙应连续填充一种不损害光纤传输特性和使用寿命的触变型的复合物。（e）金属加强构件宜采用高强度单圆不锈钢丝或磷化钢丝，其表面应圆整光滑、在光缆制造长度内不允许接头。其杨氏模量应不低于190GPa。(2)护套GYTS光缆采用钢-聚乙烯粘结护套（简称S护套）。其主要技术要求如下：（a）S护套光缆应在缆芯外施加一层纵包搭接的皱纹钢塑复合带挡潮层，再同时挤包一层黑色聚乙烯套，聚乙烯套与复合带之间以及复合带两边缘搭接处的带子之间相互粘结为一体。（b）挡潮钢带上任何一点的厚度应不少于0.13mm。（c）皱纹钢塑复合带搭接的重叠宽度应不小于6mm。（d）套厚度的标称值为1.8mm，最少值应不少于1.5mm，任何横断面上的平均值应不少于1.6mm。(3)GYTS光缆允许承受的拉伸力和压扁力应符合图2-11要求：图2-11光缆的允许拉伸力和压扁力3.预算编制3.1预算说明本工程为广州天河区西高德隧道D-ZLH新建24芯接入光缆单项工程，本设计为一阶段设计，编制一阶段设计预算，并计列预备费，预算总投资为12518.02元人民币。(1)表一计取说明本工程为通信线路工程，预备费以“工程费＋工程建设其他费”为基价，费率按4.0％计列。序号表格编号费用名称小型建筑工程费需要安装的设备费建筑安装工程费其他费用预备费总价值(2)表二计取说明信息通信建设工程预算定额、工程费用定额及工程概预算编制规程，本工程表二各项费用、费率按通信线路工程的相关依据计列：（a）人工费单价：技工为114元/工日；普工为61元/工日；（b）主要材料费：材料原价+运杂费+运输保险费+采购及保管费+采购代理服务费；（c）辅助材料费：主要材料费×0.3%；（d）机械使用费：信息通信建设工程预算定额、工程费用定额及工程概预算编制规程，在表三乙计列；（e）仪表使用费：信息通信建设工程预算定额、工程费用定额及工程概预算编制规程，在表三丙计列；（f）文明施工费：人工费×1.5%；（g）工地器材搬运费：人工费×3.4%；（h）工程干扰费：人工费×6.0%；（i）工程点交、场地清理费：人工费×3.3%；（j）临时设施费：施工调遣距离≤35km时，人工费×2.6%；施工调遣距离>35km时，人工费×5.0%；本工程施工调遣距离取40km。（k）工程车辆使用费：人工费×5.0%；（l）夜间施工增加费：人工费×2.5%；（m）冬雨季施工增加费：人工费×2.5%；（n）生产工具用具使用费：人工费×1.5%；（o）施工用水电蒸气费：按实计列；（p）特殊地区施工增加费：特殊地区补贴金额×总工日（q）已完工程及设备保护费：人工费×2.0%；（r）运土费：按实计列；（s）施工队伍调遣费：单程调遣费定额×调遣人数×2；本工程施工调遣距离取40km；（t）大型施工机械调遣费：调遣用车运价×调遣运距×2；（u）工程排污费：根据施工所在地政府部门相关规定计列；（v）社会保障费：人工费×28.5%；（w）住房公积金：人工费×4.19%；（s）危险作业意外伤害保险费：人工费×1.0%；（y）企业管理费：人工费×27.4%；（z）利润：人工费×20.0%；（aa）销项税额：（人工费+乙供主材费+辅材费+机械使用费+仪表使用费+措施费+规费+企业管理费+利润）×11%+甲供主材费×适用税率；(3)表三计取说明信息通信建设工程预算定额、工程费用定额及工程概预算编制规程计列。(4)表四计取说明（a）建设单位购买主材及设备：光缆、接头盒、光缆交接箱及ODF架等的预算价格，按建设单位集采价取定；（b）施工单位购买主材费用，按建设单位下发的指导价计列；（c）运杂费、采购及保管费、保险费三项杂费，距离按实际施工调遣距离计列。4.施工验收4.1工程施工情况在出完设计方案之后，通过相关部门的审核，已经具备了施工的条件，在施工过程中，先对广州天河区少年宫边C-ZRH、广州天河区8号木屋边C-ZRH、广州天河区图书馆前面C-ZRH、广州天河区华夏路人行天桥C-ZRH等4个利旧站点在原有的站点进行主干光缆的割接，需要将主干光缆剪断，然后用熔纤机将接入点的48芯光缆与288芯的主干熔接在一起，以顺利将这4个站点连接到汇聚机房中，然后在接入机房布放PTN970设备，将光缆与设备连接，等待设备开通测试，而在建设广州天河区西高德隧道D-ZLH时，需要先将24芯敷设至珠江西路灯杆1，再根据原先已经接好的路由连接到汇聚机房中，广州天河区西高德隧道D-ZLH的施工图如下:图4-1广州天河区西高德隧道D-ZLH的施工图图4-2基站天线的安装图4.2验收指标及验收结果4.2.1光纤衰减常数的选定目前G.652光纤光缆的生产技术已非常成熟，基本上所有厂家的光缆产品的光纤衰减都能够满足：在1310nm波长处的衰减常数≤0.36dB/km，在1550nm波长处的衰减常数≤0.22dB/km。考虑到本工程各中继段的长度并非很长，不需要对光纤衰减常数提出更高要求。因此，我们取定1310nm波长处的光纤衰减常数为0.36dB/km、1550nm波长处的光纤衰减常数为0.22dB/km，作为本工程设计中光纤线路传输衰减指标设计的依据。4.2.2衰减指标的取定本工程按GB51158-2015《通信线路工程设计规范》6.6.1条对光纤接头衰减限值的规定，取定光纤接头的平均接头衰减为0.12dB,作为本工程施工验收和中继段光纤线路传输衰减指标设计的依据。3.2.3光纤线路传输衰减指标的设计中继段光纤线路传输衰减可按下面公式计算：中继段光纤线路传输衰减＝中继段光纤长度×光纤衰减常数+〔设计的光缆接头数+成端接头数〕×0.12dB。（1310nm光纤衰减常数=0.4；1550nm光纤衰减常数=0.3）。本工程施工验收时，用稳定光源和光功率计直读法测试中继段光纤线路传输衰减应不大于表4－1的要求：表4-1光纤线路传输衰减指标在工程验收过程中，用稳定光源和光功率计直读法测试中继段光纤线路传输衰减时，测出的数据均能达到光衰的指标，在1310nm段中，光衰<0.257dB,在1550nm段中，光衰<0.252dB,达到了设计的标准，本次设计验收通过。参考文献[1]王胡成，徐晖，程志密等.5G网络技术研究现状和发展趋势