［溫亮 朱惠斌］

1 引言

2019 年5G 商用后，全國各地逐步開展5G 建設(shè)。歷經(jīng)三年建設(shè)后，國內(nèi)5G 網(wǎng)絡(luò)已日趨成熟，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)投資逐步轉(zhuǎn)化為算力輸出，為基礎(chǔ)電信運(yùn)營商帶來新的經(jīng)營收入。目前基礎(chǔ)電信運(yùn)營商（以下簡稱：運(yùn)營商）的主要經(jīng)營思路是市場端“開源”和網(wǎng)絡(luò)端“節(jié)流”，市場端“開源”指充分挖掘5G 網(wǎng)絡(luò)的2B 應(yīng)用場景，在5G 垂直行業(yè)等領(lǐng)域開拓新型營收增長點(diǎn)，同時(shí)在新增5G 用戶的同時(shí)促進(jìn)非5G 用戶向5G 用戶逐步轉(zhuǎn)化，提高2C 端總體營收。網(wǎng)絡(luò)端“節(jié)流”以“降本增效”為主要發(fā)力點(diǎn)，試圖在各張大網(wǎng)間、公網(wǎng)和專網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施共建共享和網(wǎng)絡(luò)體系優(yōu)化，“極簡網(wǎng)絡(luò)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。

5G 大規(guī)模建設(shè)期間政府的政策支持為運(yùn)營商優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)提供了重要的支撐，具體表現(xiàn)于現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施自建比例、直供電比例、射頻單元安裝及上電靈活度等層面大幅提升。運(yùn)營商積極發(fā)力獲取了大量政府物業(yè)、公園綠地、場站橋洞的低租或免租自建機(jī)房，對現(xiàn)網(wǎng)和新增基礎(chǔ)設(shè)施直接連至公用變壓器獲得直供電，利用智慧桿、路燈桿、監(jiān)控桿等政府部門建設(shè)的桿件安裝射頻單元及上電。以上措施為運(yùn)營商夯實(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施基礎(chǔ)、優(yōu)化現(xiàn)網(wǎng)設(shè)施架構(gòu)、降低設(shè)施運(yùn)維成本具有深遠(yuǎn)和長期的作用。

目前，國內(nèi)主要城市網(wǎng)絡(luò)線條的工作重心從5G 大規(guī)模增量建設(shè)逐步轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，如D-RAN 架構(gòu)轉(zhuǎn)化為C-RAN 架構(gòu)、5G 獨(dú)立組網(wǎng)割接、老舊設(shè)備及到期機(jī)房清退等方面，致力于優(yōu)化現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)和降低運(yùn)維成本。因此，運(yùn)營商將“極簡網(wǎng)絡(luò)”作為后5G 時(shí)代的建設(shè)目標(biāo)，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逐步優(yōu)化和清退，降低無效益或低效益成本支出，抓住現(xiàn)有時(shí)間窗口優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“輕裝上陣”，為下一次網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革新發(fā)展或大規(guī)模建設(shè)預(yù)留發(fā)展空間。通過對極簡網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景、優(yōu)化目標(biāo)和主要策略進(jìn)行研究，有助于為運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)線條“降本增效”提供支撐。

2 極簡網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景

2.1 C-RAN 模式有效降低運(yùn)維成本

C-RAN 模式通過增加收斂比，為設(shè)備集中布置于機(jī)房，減少機(jī)房總體數(shù)量提供了重要的模式。C-RAN 模式在4G 建設(shè)后期即開始部署，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的主要發(fā)展方向。從目前網(wǎng)絡(luò)實(shí)際建設(shè)情況而言，C-RAN 取得了良好的效果。無線拉遠(yuǎn)技術(shù)的日益成熟使得C-RAN 模式獲得了更廣泛的應(yīng)用，為盤活現(xiàn)網(wǎng)資源解決難點(diǎn)、黑點(diǎn)問題提供了策略。目前運(yùn)營商在積極推動(dòng)原有D-RAN 模式向C-RAN 模式轉(zhuǎn)型，前期通過業(yè)務(wù)割接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，后期逐步清退機(jī)房內(nèi)部設(shè)備，減少低效能機(jī)房等基礎(chǔ)設(shè)施使用，在合同到期后逐步清退低效能基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施總量減少。在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施成本單價(jià)不變的情況下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)總體運(yùn)維成本的降低。

2.2 現(xiàn)網(wǎng)租金電費(fèi)總成本逐步提升

各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的租金和電費(fèi)是現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營的主要成本支出。各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施租賃合同時(shí)間主要為5 年、10 年等標(biāo)準(zhǔn)時(shí)段，因近年國內(nèi)租金單價(jià)總體呈上升趨勢，簽訂租賃合同時(shí)普遍采取租金按年上浮比例的模式進(jìn)行處理。在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量不變的情況下，現(xiàn)網(wǎng)租金費(fèi)用將呈現(xiàn)逐年上升的情況。為減少物業(yè)逼遷、加快開站速度，運(yùn)營商早期常采用轉(zhuǎn)供電模式進(jìn)行建設(shè)，導(dǎo)致實(shí)際電費(fèi)單價(jià)高于市場電費(fèi)單價(jià)。雖然運(yùn)營商內(nèi)部采取分級(jí)審批模式對電費(fèi)單價(jià)進(jìn)行審批，但仍然顯著高于市場水平。運(yùn)營商近年逐步采取直供電或子母表模式供電，降低電費(fèi)單價(jià)，但大規(guī)模增加的上電需求和用電量，導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)電費(fèi)呈現(xiàn)逐年上升的情況。

2.3 傳統(tǒng)資源逐步向新業(yè)務(wù)的遷移

在運(yùn)營商發(fā)展過程中，根據(jù)實(shí)際通信業(yè)務(wù)需求，運(yùn)營商構(gòu)筑多套具特定用途的網(wǎng)絡(luò)。雖然運(yùn)營商內(nèi)部曾提出過“一張網(wǎng)”統(tǒng)籌管理模式，但因網(wǎng)絡(luò)涉及專業(yè)多、各專業(yè)業(yè)務(wù)類型不一致，“一張網(wǎng)”統(tǒng)籌管理模式雖然對原有網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效統(tǒng)籌，但遠(yuǎn)未達(dá)到愿景提出初期的目標(biāo)。運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是以“業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)”為主要建設(shè)模式，即新增業(yè)務(wù)需求后在現(xiàn)網(wǎng)資源中尋找可使用、具備空間、電力等配套冗余的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行配置。但運(yùn)營商多年一直在發(fā)展增量網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，雖然常期對存量項(xiàng)目的投資、訂單等情況進(jìn)行清理，卻較少對存量資源進(jìn)行技術(shù)層面盤點(diǎn)，清退低附加值基礎(chǔ)設(shè)施及設(shè)備，為新業(yè)務(wù)或高附加值業(yè)務(wù)提供新的空間和配套需求。

3 極簡網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)

3.1 射頻單元及配套模塊設(shè)施小型化和室外化

5G 大規(guī)模建設(shè)期間，運(yùn)營商面對的其中一個(gè)難點(diǎn)在于射頻單元的尺寸較大、荷載較重、且具備傳輸接入、設(shè)備上電等配套模塊需求，在與市政桿主管部門協(xié)調(diào)過程中難以協(xié)調(diào)一致，影響了部分場景5G 部署情況。極簡網(wǎng)絡(luò)應(yīng)追求射頻單元的小型化，減少射頻單元的尺寸以降低政府部門和其他市民的逼遷可能性，其荷載、電力需求同步降低以降低桿體的荷載、電力需求。射頻單元的小型化便于部署，但也會(huì)對其單體性能形成影響，因此需在其規(guī)模和性能間取得一個(gè)平衡，大范圍地提升部署場景和范圍。通過將射頻單元部署在室外場景，適度增加機(jī)房BBU 到RRU 的拉遠(yuǎn)距離，提高RRU 部署的靈活性。同時(shí)結(jié)合自然通風(fēng)降低散熱需求，減少空調(diào)等配套建設(shè)需求和維護(hù)成本。且在射頻單元附近可通過光伏一體化等模式，通過太陽能轉(zhuǎn)化等策略實(shí)現(xiàn)電力補(bǔ)充甚至自給自足。

3.2 處理單元及配套模塊設(shè)施復(fù)合化和集中化

4G 建設(shè)后期，運(yùn)營商已逐步將C-RAN 模式作為網(wǎng)絡(luò)主要演進(jìn)方式，即通過處理單元的集中配置，實(shí)現(xiàn)收斂比大幅提升，改變原有D-RAN 模式對基礎(chǔ)設(shè)施的過度依托。通過收斂比提高，將主要處理單元集中配置于自有機(jī)房或租賃獨(dú)享機(jī)房等穩(wěn)定的機(jī)房形態(tài)，配置相應(yīng)的配套蓄電池、走線架、開關(guān)電源、整流模塊等配套，形成復(fù)合化和集中化的趨勢。在運(yùn)營商進(jìn)行極簡網(wǎng)絡(luò)嘗試的過程中，原有分專業(yè)維護(hù)的機(jī)房需進(jìn)行重新整合和統(tǒng)籌。無線專業(yè)統(tǒng)籌使用的無線基站、傳輸專業(yè)統(tǒng)籌使用的傳輸機(jī)房、家寬專業(yè)統(tǒng)籌使用的接入機(jī)房、核心網(wǎng)專業(yè)統(tǒng)籌使用的核心機(jī)樓等需根據(jù)業(yè)務(wù)需求重新整合，逐步打破專業(yè)間的壁壘，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)共用機(jī)房的集中化趨勢。通過多專業(yè)公用機(jī)房，可有效減少和清退機(jī)房數(shù)量，提高機(jī)房承載設(shè)備密度，提高配套復(fù)用效率。

4 機(jī)房演進(jìn)的主要策略

4.1 設(shè)備錯(cuò)峰使用

早期通信業(yè)務(wù)開展時(shí)，因受網(wǎng)絡(luò)總帶寬等因素限制，為適度分流業(yè)務(wù)需求，實(shí)行分時(shí)段差異化收費(fèi)模式，即工作時(shí)段或熱點(diǎn)時(shí)段資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)高，非工作時(shí)段和熱點(diǎn)時(shí)段資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)低。受國際4G 資費(fèi)趨向于包月不限量市場營銷模式影響，國內(nèi)對4G 市場定價(jià)以包月限量為主，并未區(qū)分業(yè)務(wù)的時(shí)間價(jià)值。雖然時(shí)分復(fù)用技術(shù)提高了設(shè)備使用效率，但是總帶寬提高不是無限制的，單純通過提高總帶寬即其他網(wǎng)絡(luò)性能以提高總體用戶感受滿意度也是不經(jīng)濟(jì)的。因此，探索分時(shí)段資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)或流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，有助于引導(dǎo)用戶的消費(fèi)習(xí)慣和消費(fèi)時(shí)段，保障現(xiàn)網(wǎng)高效率應(yīng)用，為設(shè)備錯(cuò)峰使用提供可行性。

4.2 機(jī)房自然換熱

制冷成本是機(jī)房日常維護(hù)成本的重要組成部分，通過自然換熱模式，有助于實(shí)現(xiàn)散熱成本大幅度降低，從而降低機(jī)房整體功耗比（PUE 值）。通過在機(jī)房內(nèi)部探索建設(shè)小規(guī)模液冷系統(tǒng)，促進(jìn)機(jī)房內(nèi)部配套、設(shè)備的散熱量通過液體媒介，與室外進(jìn)行充分熱交換，實(shí)現(xiàn)機(jī)房自然換熱，大幅降低機(jī)房制冷需求。在室外溫度難以滿足自然換熱的狀態(tài)下，再啟動(dòng)室內(nèi)空調(diào)，確保機(jī)房具備機(jī)械換熱的條件。且機(jī)房制造的熱量傳遞到室外后，還可以進(jìn)行其他用途，不浪費(fèi)相應(yīng)熱量，實(shí)現(xiàn)機(jī)房與周邊環(huán)境的熱量平衡。但這種措施實(shí)施的范圍是長期可用機(jī)房（即自有物業(yè)機(jī)房等），以保障空調(diào)和液冷系統(tǒng)使用的穩(wěn)定性，且能逐步清退現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)數(shù)量，減少維護(hù)和置換成本。

4.3 機(jī)房體系整合

在充分考慮機(jī)房的后續(xù)穩(wěn)定性和運(yùn)營成本基礎(chǔ)上，C-RAN 應(yīng)最優(yōu)先選擇自有物業(yè)機(jī)房，其次選擇政府物業(yè)、公共物業(yè)、公園綠地、場站橋洞建設(shè)的機(jī)房，再次選擇租賃物業(yè)機(jī)房。運(yùn)營商在5G 大規(guī)模建設(shè)時(shí)逐步建設(shè)形成多個(gè)公園綠地和場站橋洞機(jī)房，在后5G 時(shí)代，通過繼續(xù)深耕獲取低租或免租機(jī)房，將有助于運(yùn)營商長期發(fā)展。運(yùn)營商以自有物業(yè)機(jī)房和低租或免租機(jī)房，將大力降低機(jī)房租金要求。在考慮現(xiàn)有機(jī)房承載業(yè)務(wù)類型基礎(chǔ)上，按租賃合同即將到期、高租金或高電價(jià)、物業(yè)逼遷頻繁、日常維護(hù)困難的順序逐步清退現(xiàn)有租賃機(jī)房。運(yùn)營商將逐步形成自有物業(yè)+公共物業(yè)的免租（含低租）機(jī)房體系，部分關(guān)鍵地段或難點(diǎn)黑點(diǎn)嵌入租賃機(jī)房的模式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房體系的大規(guī)模優(yōu)化，從“租賃機(jī)房體系”轉(zhuǎn)化為“免租機(jī)房體系”，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營降本增效。

4.4 復(fù)合專業(yè)統(tǒng)籌

現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備整合的本質(zhì)是現(xiàn)網(wǎng)專業(yè)的整合。目前，運(yùn)營商內(nèi)部存在多套機(jī)房體系，各專業(yè)自行建設(shè)和維護(hù)相應(yīng)專業(yè)的機(jī)房。當(dāng)前運(yùn)營商內(nèi)部已出現(xiàn)多專業(yè)并存發(fā)展的體系趨勢。以無線專業(yè)為例，無線BBU 已部署在傳輸機(jī)房，實(shí)現(xiàn)多載波、多基站共BBU 框，集約BBU 設(shè)備資源空間，通過基帶板間共享，提升設(shè)備處理能力。以核心網(wǎng)專業(yè)為例，UPF 已下沉部署在傳輸機(jī)房或基站，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)功能下沉，為建設(shè)專網(wǎng)提供支撐能力。目前運(yùn)營商內(nèi)部主要是以傳輸機(jī)房為基礎(chǔ)，逐步改造現(xiàn)有無線基站、接入機(jī)房等形式，納入多專業(yè)機(jī)房管理模式。在現(xiàn)有機(jī)房內(nèi)部，分層配置無線機(jī)架、傳輸機(jī)架和核心網(wǎng)機(jī)架，保障分專業(yè)統(tǒng)籌管理。

4.5 現(xiàn)網(wǎng)配套分配

現(xiàn)網(wǎng)配套整合的基礎(chǔ)是主設(shè)備。在機(jī)房內(nèi)部技術(shù)方案調(diào)整的基礎(chǔ)上，整合機(jī)房需求，對繼續(xù)使用的近端機(jī)房進(jìn)行提前外電擴(kuò)容改造、推動(dòng)業(yè)務(wù)割接和增加內(nèi)部配套，對遠(yuǎn)端天面的室外電池和電源進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)；對冗余機(jī)房逐步清退，實(shí)現(xiàn)機(jī)房內(nèi)部空調(diào)、照明等配套下電。機(jī)房內(nèi)部前期配套包括外電、空調(diào)等，均需根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備情況進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，對冗余空調(diào)進(jìn)行下電處理，對不足部分進(jìn)行補(bǔ)裝；對外電容量不足部分進(jìn)行擴(kuò)容。機(jī)房內(nèi)部后期配套包括開關(guān)電源、蓄電池、走線架、尾纖槽、ODF 架等，在對主設(shè)備情況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，需對開關(guān)電源分配和蓄電池備電進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，并核對各專業(yè)使用上限，整合現(xiàn)網(wǎng)配套專業(yè)需求。

5 小結(jié)與啟示

極簡網(wǎng)絡(luò)是為應(yīng)對5G 大規(guī)模建設(shè)后期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出的概念，指通過簡單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)融合、網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，有效應(yīng)對行業(yè)“提速降費(fèi)”的需求和企業(yè)“降本增效”的需求。為提高5G 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，規(guī)劃建設(shè)階段會(huì)以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，難以避免會(huì)出現(xiàn)些不夠合理的情況，導(dǎo)致后續(xù)運(yùn)維成本偏高的情況。極簡網(wǎng)絡(luò)是在大規(guī)模建設(shè)后期通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式優(yōu)化，對現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房、設(shè)備等要素進(jìn)行整合和清退，將主設(shè)備集約配置于自有物業(yè)機(jī)房等長期穩(wěn)定機(jī)房中，降低低效能或低附加值網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中的比例，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房配置合理化和模塊化，降低現(xiàn)網(wǎng)維護(hù)成本，提高現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營效率。