徐凡 吳鋒 葉藹笙 陳瀟 陳潮賢 程閩明

【摘 要】基于小微站的試點實踐，從組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置要點、用戶現(xiàn)場組網(wǎng)建議、干擾規(guī)避措施、網(wǎng)管監(jiān)控手段等方面著手，分析了PON-IPRAN與PON-LAN兩種組網(wǎng)方式的區(qū)別，小微站在室內(nèi)深度覆蓋方面卓有成效，提出小微站可作為4G室內(nèi)快速補盲的手段之一。

IPRAN；Small Cell；PON；室內(nèi)深度覆蓋

1 引言

IPRAN是目前在LTE網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的技術(shù)，能提供大帶寬、高Qos保障、完善的OAM等功能，能很好地滿足LTE數(shù)據(jù)回傳的需求。PON技術(shù)是一種一點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其光纖數(shù)量需求及鋪設(shè)成本較傳統(tǒng)點到點結(jié)構(gòu)或環(huán)形結(jié)構(gòu)大大降低，因此PON與移動接入網(wǎng)絡(luò)特別是用PON來承載數(shù)字化室分業(yè)務(wù)，能夠降低移動接入網(wǎng)絡(luò)投資成本，提高運營商收益。

隨著移動支付時代的來臨，用戶行為的改變對網(wǎng)絡(luò)提出了更高要求，各大商業(yè)樓宇4G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)深度覆蓋不足的問題逐漸暴露，本文介紹了基于PON網(wǎng)絡(luò)的小微站對室內(nèi)4G網(wǎng)絡(luò)補盲的方案，快速有效地解決了室內(nèi)弱覆蓋或無覆蓋問題，提高了用戶感知，降低了投訴風(fēng)險。

2 小微站優(yōu)勢及產(chǎn)品形態(tài)

2.1 小微站優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)的DAS系統(tǒng)，小微站在解決室內(nèi)4G網(wǎng)絡(luò)補盲中具有如下幾點優(yōu)勢：

（1）流量熱點增強：局部精確增加話務(wù)熱點容量，小微站前移至用戶端，熱點用戶獨享載波帶寬，明顯提升用戶速率與使用感知。

（2）固移融合：利用電信網(wǎng)絡(luò)豐富的PON資源，實現(xiàn)固移融合。

（3）成本較低：利用隨處可得的PON資源傳輸，降低布線成本，定制毫瓦級和低用戶數(shù)小微站，滿足業(yè)務(wù)需求的同時大幅降低成本。

（4）快速安裝：實現(xiàn)PON接入，部署網(wǎng)關(guān)后實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入（PON或LAN），快速部署，半小時即可開站，參數(shù)自動配置，無需人工干預(yù)，即插即用。

（5）可控可管：部署網(wǎng)管，通過北向接口對接綜合網(wǎng)管，實現(xiàn)網(wǎng)元可管可控與自動派障。

2.2 產(chǎn)品形態(tài)

LTE室內(nèi)覆蓋解決方案結(jié)合場景特點，綜合考慮覆蓋面積、建筑結(jié)構(gòu)、容量等因素，最終選擇SmallCell作為解決方案。本文基于第三方廠家（在現(xiàn)網(wǎng)中，通常將提供本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備的主要廠家稱為主設(shè)備廠家；其他廠家稱為第三方廠家）的一體化小站SmallCell試點項目，總結(jié)了小微站在電信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)網(wǎng)條件下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置要點、用戶現(xiàn)場組網(wǎng)建議、干擾規(guī)避措施等，最后通過實際試點案例展示了小微站在特定場景下的組網(wǎng)優(yōu)勢。

SmallCell主要功能：

（1）支持4G信號覆蓋；

（2）支持LTE FDD Band1（1 800 MHz頻段）、Band3（2 100 MHz頻段）；

（3）輸出功率2×125 mW；

（4）支持VoLTE高清語音及視頻；

（5）支持系統(tǒng)內(nèi)的同頻/異頻切換、重選等移動性管理功能；

（6）支持通過以太網(wǎng)電口或光口連接PON、IP-RAN等多種傳輸網(wǎng)接入核心網(wǎng)；

（7）具備軟件遠(yuǎn)程升級、遠(yuǎn)程監(jiān)控、告警和KPI上報等完善的網(wǎng)管功能。

3 組網(wǎng)方案

3.1 組網(wǎng)方式

（1）PON-IPRAN接入

PON-IPRAN接入組網(wǎng)如圖1所示：

組網(wǎng)說明：

將位于同一機房的A設(shè)備與OLT打通，實現(xiàn)PON與IPRAN的連通，現(xiàn)場SmallCell通過ONU接入IPRAN網(wǎng)絡(luò)；

AU：大功率SmallCell近端，基帶處理功能；

RRH：大功率SmallCell遠(yuǎn)端，射頻單元，發(fā)射功率40 W/20 W/10 W/5 W；

一體化iCell：基帶和射頻功能一體化SmallCell，支持MIMO，發(fā)射功率2×125 mW。

方案特點：

利用隨處可得的PON進行接入；

SmallCell成本低，節(jié)省專用光纖建設(shè)成本；

快速部署，半天開站。

（2）PON-LAN接入

PON-LAN接入組網(wǎng)如圖2所示。

組網(wǎng)說明：

網(wǎng)關(guān)：匯聚SmallCell的信令，網(wǎng)關(guān)的一個端口通過IPRAN與核心網(wǎng)相連，一個端口通過互聯(lián)網(wǎng)與SmallCell相連，SmallCell可通過PON接入，無需IPRAN專網(wǎng)；

防火墻：隔離城域網(wǎng)與核心網(wǎng)；

Internet接入：可通過電信PON/LAN網(wǎng)絡(luò)或PON/LAN網(wǎng)絡(luò)接入（只要能接入Internet即可），建議接入網(wǎng)絡(luò)帶寬下行大于50 Mb/s，上行20 Mb/s。

方案特點：

利用隨處可得的PON進行接入，SmallCell通過Internet接入網(wǎng)關(guān)，無需IPRAN資源；

進行信令匯聚，降低核心網(wǎng)的負(fù)荷，節(jié)省eNB ID；

SmallCell成本低，節(jié)省專用光纖建設(shè)成本；

快速部署，半小時開站，參數(shù)自動配置，無需人工干預(yù)，插電并且接上Internet端口即可使用（為了有效控制部署，建議通過裝維人員激活設(shè)備才能使用）。

小微站與宏站技術(shù)要求基本相同，小微站數(shù)量多，其以補盲為目的特點決定了對回傳網(wǎng)絡(luò)有著特殊要求。相對于傳統(tǒng)點到點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的IPRAN技術(shù)，PON采用點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常適合小微站的靈活部署，只需要OLT和主干光纜鋪設(shè)完成，就可以完成多個小微站的傳輸需求。

3.2 用戶現(xiàn)場靈活組網(wǎng)

根據(jù)用戶現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)情況，可選擇靈活的現(xiàn)場組網(wǎng)方式。

（1）利用光纖接入：當(dāng)用戶側(cè)有PON資源，且與A設(shè)備共機樓時，可直接通過光纖接入小站（小站需單獨配置光模塊），然后接入IPRAN，如營業(yè)廳、電信自有物業(yè)的辦公室等場景。

（2）利舊客戶Internet接入：當(dāng)用戶端已安裝寬帶，且?guī)掃_(dá)到50 Mb/s或以上，在用戶允許的情況下，可利用用戶的冗余接入端口，接上小站，配置后即可開通，如用戶家里、餐廳等場景。

（3）新增LAN接入：一般情況下，可為用戶側(cè)新申請LAN專線，如用戶側(cè)需要安裝多個小站設(shè)備時，可考慮多申請幾個專線IP，企業(yè)專線配置的光貓一般有4個LAN端口，意味著一條專線至少可以連接4個企業(yè)級小站，盡量避免同一個用戶地點申請多條專線，一方面造成網(wǎng)絡(luò)資源浪費和前后臺配置時易混淆，另一方面復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境不利于后期設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的維護。

3.3 網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置需求

需獲取的無線側(cè)資源信息與需求：TAC、PLMN ID、eNB ID、Local ID、PCI、頻點、帶寬等。

需獲取的核心側(cè)資源信息與需求：核心網(wǎng)MME組IP。

傳輸資源：IPRAN端口及相關(guān)邏輯資源（VLAN、IP等）。

獲取的信息由廠家在小微站管理頁面和網(wǎng)管進行配置。

3.4 組網(wǎng)干擾規(guī)避

SmallCell與宏基站同頻組網(wǎng)時，存在同頻干擾問題，可采取如下解決方案進行規(guī)避：

（1）使用與室外宏基站異頻組網(wǎng)的方式規(guī)避干擾，目前試點站統(tǒng)一使用的2.1G頻段。

（2）應(yīng)用于封閉和半封閉環(huán)境，與大網(wǎng)重疊部分少，降低了對大網(wǎng)的同頻影響。

小基站異頻組網(wǎng)如圖3所示：

3.5 第三方網(wǎng)管功能

提供的第三方網(wǎng)管可以實現(xiàn)對小站的可管可控，主要包含故障、性能、配置、任務(wù)、南北向接口等功能，同時支持基本的MR數(shù)字測量及呈現(xiàn)，為網(wǎng)元監(jiān)控和性能分析提供了手段。

（1）故障：告警采集、確認(rèn)、經(jīng)驗庫、過濾、屏蔽、清除等；

（2）配置：拓?fù)?、基站、區(qū)域、廠家等；

（3）性能：性能數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、報表等；

（4）任務(wù)：批設(shè)備重啟、參數(shù)查詢設(shè)置、批采集、批升級等；

（5）北向接口：對接上層網(wǎng)管，支持ws/socket/FTP等；

（6）南向接口：接入監(jiān)控網(wǎng)元。

小微站規(guī)?；瘧?yīng)用后，將第三方網(wǎng)管對接上層網(wǎng)管平臺至關(guān)重要，對接之后上層網(wǎng)管能實現(xiàn)對網(wǎng)元告警的實時監(jiān)控與派障、故障預(yù)處理、性能分析、室內(nèi)覆蓋評估等功能，能更加充分地發(fā)揮小微站在室內(nèi)深度覆蓋補盲的作用。

4 應(yīng)用場景

4.1 商業(yè)樓宇

小微站較適合的應(yīng)用場所有以下特點：

（1）較為封閉，避免接入到室外基站，增加網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化難度；

（2）場所較為空曠，小微站功率較小，頻段較高，穿透能力不高，避免需要穿透多堵墻；

（3）有現(xiàn)有PON資源，需要足夠PON資源支持接入，有現(xiàn)有資源可減少投資。

商業(yè)場所是現(xiàn)階段具備以上特點的場所，且4G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋不足。隨著移動支付的發(fā)展，人們的支付習(xí)慣已經(jīng)轉(zhuǎn)變到手機上，出門逛街購物不再使用現(xiàn)金，但商業(yè)樓宇存在深度覆蓋的問題，收銀臺處于樓宇深處，室外宏站的4G信號覆蓋不到室內(nèi)，導(dǎo)致消費者無法打開支付碼的情況時有發(fā)生。小微站與商業(yè)樓宇場景契合度很高，如各大賣場正常是位于地下層，環(huán)境十分封閉，擺放較多、較大貨架，所以樓層空曠無墻體阻擋，室外信號無法覆蓋，PON資源充足。

4.2 應(yīng)用案例

以某超市為例，其開通前后RSRP的改善情況如圖4所示。

該超市位于地面一層，室外信號無法覆蓋到室內(nèi)，導(dǎo)致整個商場無4G信號，在室內(nèi)新增LAN專線，通過網(wǎng)關(guān)接入IPRAN，實現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)的開通，開通后下載速率55 Mb/s，4G RSRP由-114 dBm改善到-75 dBm。

5 結(jié)束語

本文提出了移動網(wǎng)室內(nèi)深度覆蓋的新設(shè)備及技術(shù)手段，通過現(xiàn)網(wǎng)小范圍局部試點，在當(dāng)前電信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，針對室內(nèi)覆蓋盲區(qū)、弱區(qū)能發(fā)揮PON網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，采取PON+LAN、PON+IPRAN等方式靈活組網(wǎng)，快速部署實施，對商業(yè)樓宇提升室內(nèi)用戶的4G上網(wǎng)感知成效明顯，具備一定的推廣意義。

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