［王成帥］

4G一體化皮飛基站建設(shè)方案研究

［王成帥］

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)用戶數(shù)及移動(dòng)4G業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)與室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)承載能力出現(xiàn)了不平衡，在此背景下4G皮飛站應(yīng)運(yùn)而生，其可作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋補(bǔ)充和容量擴(kuò)充手段；文章從皮飛站回傳方案及選擇、同步方案選擇及VLAN和IP地址部署各方面進(jìn)行探討研究，建設(shè)方案切實(shí)可行。

4G業(yè)務(wù) 皮飛站 回傳方案

王成帥

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司山東分公司，主要從事傳輸規(guī)劃及設(shè)計(jì)工作。

1　引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量也節(jié)節(jié)攀升，據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止2016年5月底，僅中國(guó)移動(dòng)4G用戶數(shù)就已突破4億。據(jù)調(diào)查顯示，近75%的4G業(yè)務(wù)發(fā)生在商場(chǎng)、辦公樓、商務(wù)酒店、會(huì)展中心、高校校園等室內(nèi)場(chǎng)景。然而，據(jù)某運(yùn)營(yíng)商用戶投訴分布情況分析，室內(nèi)覆蓋不足導(dǎo)致的投訴占比高達(dá) 80%。移動(dòng)用戶數(shù)及移動(dòng)4G業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)與室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)承載能力出現(xiàn)了不平衡。在此情況下4G一體化皮飛站（簡(jiǎn)稱4G皮飛站）應(yīng)運(yùn)而生。4G皮飛站是一種低成本室內(nèi)覆蓋解決方案，可作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋補(bǔ)充和容量擴(kuò)充手段，可有效解決熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋問題，提升用戶感知。

2　 4G皮飛站回傳方案及選擇

4G皮飛站的回傳分為兩部分：皮飛站至網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)至EPC。

2.1 4G皮飛站至網(wǎng)關(guān)方案

4G皮飛站至網(wǎng)關(guān)方案共有三種，分別是PON+CMNET、PTN+ CMNET、第三方回傳連接至皮飛站網(wǎng)關(guān)。4G皮飛站回傳方案示意圖如圖1。

圖1　4G皮飛站回傳方案

（1） PON+CMNET

對(duì)于部署在PON覆蓋區(qū)域的4G皮飛站，原則上采用PON+CMNET回傳方案，即末端采用PON接入，通過OLT上聯(lián)至BRAS/SR，經(jīng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)、省干CMNET后連接至4G皮飛站網(wǎng)關(guān)。為了保證安全性，在CMNET與皮飛站網(wǎng)關(guān)間需經(jīng)過防火墻，以保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。

對(duì)于4G皮飛站規(guī)劃數(shù)量較多的建筑物，比如辦公樓宇、賓館和大型室內(nèi)活動(dòng)場(chǎng)館，建議為皮飛站提供獨(dú)立PON口，根據(jù)皮飛站的密度和收光靈敏度，選用一級(jí)分光或二級(jí)分光方式。由于當(dāng)前一體化皮基站主要用于解決弱覆蓋和盲區(qū)問題，分布較為分散，一級(jí)光分路器應(yīng)設(shè)置在綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)二級(jí)分纖點(diǎn)，二級(jí)光分路器設(shè)置在客戶樓宇的弱電間/井內(nèi)。

對(duì)于4G皮飛站規(guī)劃數(shù)量不多或現(xiàn)有光分路器端口空閑端口較多的建筑物，比如營(yíng)業(yè)廳、小型室內(nèi)活動(dòng)場(chǎng)館，建議和專線或家寬共用PON口。該方式能充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源、提高開站速度，但需要統(tǒng)籌考慮專線、家寬和皮飛站的帶寬需求，并配置相應(yīng)的QoS。

對(duì)于擬建4G皮飛站的營(yíng)業(yè)廳、咖啡館、商場(chǎng)等類型區(qū)域，如果已經(jīng)安裝移動(dòng)自有產(chǎn)權(quán)的ONU設(shè)備且有空閑端口，在不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的前提下，可利用空閑端口接入皮飛站。

圖2　4G皮飛站傳輸接入方案

（2）PTN+CMNET

對(duì)于皮飛站部署場(chǎng)景不具備PON網(wǎng)絡(luò)但有PTN資源時(shí)，采用L2 PTN接入，通過PTN連接至BRAS/SR，PTN和BRAS/SR間可通過LAG保護(hù)方式連接。其它類同PON+CMNET。

（3）第三方回傳

當(dāng)自建資源存在建設(shè)難度大、成本高等問題時(shí)，可采用第三方網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)皮飛站回傳，應(yīng)注意評(píng)估其傳輸質(zhì)量，避免影響用戶體驗(yàn)。當(dāng)末端沒有接入資源時(shí)，也可采用微波接入。

2.2網(wǎng)關(guān)至EPC

皮飛站網(wǎng)關(guān)部署位置原則上不高于SAE-GW；與EPC間連接首選通過L3 PTN方式，次選直連方式。

（1）L3 PTN方式

對(duì)于皮飛站網(wǎng)關(guān)設(shè)備端口少、流量不大、EPC數(shù)量較多、EPC需要組POOL且沒有配置交換機(jī)時(shí)，通過L3 PTN連接至EPC，與宏站共用EPC對(duì)接的端口資源。此方案不需EPC擴(kuò)容或改造，只需對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容或改造即可。

皮飛站網(wǎng)關(guān)與異機(jī)房EPC的通信，由省干PTN系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。省干PTN系統(tǒng)通過調(diào)度L3 PTN完成跨機(jī)房轉(zhuǎn)發(fā)。皮飛站網(wǎng)關(guān)先與交換機(jī)對(duì)接，交換機(jī)出主、備端口分別與同機(jī)房主、備省干落地L3 PTN對(duì)接。后期皮飛站網(wǎng)關(guān)若實(shí)現(xiàn)多機(jī)房容災(zāi)備份可直接與同機(jī)房省干落地PTN對(duì)接。皮飛站網(wǎng)關(guān)至EPC（ L3 PTN方式）示意圖如圖3。

圖3　皮飛站網(wǎng)關(guān)至EPC（ L3 PTN方式）

（2）直連方式

對(duì)于皮飛站網(wǎng)關(guān)設(shè)備端口少且沒有配置有交換機(jī)時(shí)，可采用皮飛站網(wǎng)關(guān)和EPC直連方式，即通過光纖或WDM/OTN進(jìn)行連接。但目前的4G皮飛站網(wǎng)關(guān)設(shè)備端口有限，建設(shè)初期流量不大，因此近期不建議采用此方案。

3　皮飛站的同步方案選擇

皮飛站可根據(jù)部署情況，選擇采用無線空口同步、GPS直接同步或地面?zhèn)鬏?588v2同步方式，其中地面?zhèn)鬏?588v2方式可采用從末端接入的PON或PTN設(shè)備提取同步信號(hào)。

（1）PON+CMNET方案：現(xiàn)有PON設(shè)備需升級(jí)支持1588V2，同步于GPS或同機(jī)房PTN設(shè)備，再通過PON網(wǎng)絡(luò)對(duì)基站進(jìn)行同步。同步于GPS需從同機(jī)房現(xiàn)有的GPS引接，但增加功分器會(huì)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)引入3dB插損，可能會(huì)影響無線站同步接收。

（2）PTN+CMNET方案：PTN網(wǎng)絡(luò)在核心機(jī)房時(shí)間同步服務(wù)器引入同步信號(hào)，需要對(duì)PTN全網(wǎng)進(jìn)行改造，改造之后可直接從PTN設(shè)備提取同步信號(hào)。

（3）如采用微波或第三方資源，則需微波或第三方設(shè)備支持1588v2。

通過上述對(duì)比，現(xiàn)網(wǎng)PTN、OLT設(shè)備升級(jí)支持1588v2難度較大，因此首選無線空口同步和GPS直接同步。

4　VLAN和IP地址

PON承載皮飛站業(yè)務(wù)時(shí)，到寬帶邊緣網(wǎng)關(guān)（BRAS或SR）間采用SVLAN+CVLAN（QinQ）方式進(jìn)行VLAN規(guī)劃，其中外層SVLAN用于區(qū)分業(yè)務(wù)類型、OLT和PON口，內(nèi)層CVLAN用于區(qū)分用戶和業(yè)務(wù)。皮飛站VLAN分配示意圖如圖4。

圖4　皮飛站VLAN分配

VLAN分配應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃各類業(yè)務(wù)的VLAN資源，具體應(yīng)根據(jù)PON網(wǎng)絡(luò)使用情況確定。

5　場(chǎng)景案例分析

場(chǎng)景：XXX巷地處背街小巷，宏站信號(hào)遮擋嚴(yán)重；周邊有多個(gè)經(jīng)濟(jì)型酒店（如家酒店），客流量大，業(yè)務(wù)需求量大；存在問題：旅游熱點(diǎn)區(qū)域，宏站只能保證面的基礎(chǔ)覆蓋，深度覆蓋效果差，影響用戶體驗(yàn)；已不能滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的需求；環(huán)境復(fù)雜，站點(diǎn)安裝受限，選址難度大。解決方案：采用4G皮飛基站+就近光纜接入的方案。具體現(xiàn)場(chǎng)圖如圖5。

圖5　皮飛站現(xiàn)場(chǎng)安裝

建網(wǎng)效果：弱覆蓋提升明顯，深度覆蓋從無到有；RSRP平均值提升9.74db，SINR平均值提升8.72db；補(bǔ)熱后網(wǎng)絡(luò)性能良好和用戶體驗(yàn)提升明顯，激活后，4G皮飛站和宏站之前切換成功率100%。RSRP、SINR前后建網(wǎng)效果圖如6。切換成功率表如表1。

表1　4G皮飛站與宏站切換成功率

6　結(jié)束語(yǔ)

某電信運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身業(yè)務(wù)發(fā)展需要，從皮飛站回傳方案及選擇、同步方案選擇及VLAN和IP地址部署各方面進(jìn)行探討研究，通過具體場(chǎng)景具體分析，得出建設(shè)方案切實(shí)可行。

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.07.011

2016-07-04）