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      面向TD—LTE建設(shè)的接入層組網(wǎng)方法

      2014-09-26 01:12:34王昌廷
      中國新通信 2014年16期
      關(guān)鍵詞:組網(wǎng)

      王昌廷

      【摘要】 面對(duì)TD-LTE的迅速發(fā)展和工程建設(shè)需求,如何穩(wěn)定、高速、節(jié)約的實(shí)現(xiàn)接入層組網(wǎng),是傳輸網(wǎng)絡(luò)新的挑戰(zhàn)。本文對(duì)現(xiàn)有中國移動(dòng)接入網(wǎng)的進(jìn)行分析、研究,最終提出面向TD-LTE建設(shè)的接入層組網(wǎng)新方法。

      【關(guān)鍵詞】 TD-LTE PTN 接入層 組網(wǎng) 控制模型

      一、前言

      TD-LTE 無論在技術(shù)層面還是產(chǎn)業(yè)成熟度方面都加快成熟,我國和國際運(yùn)營商市場(chǎng)的布局速度也同樣在加快。中國移動(dòng)計(jì)劃2014年建成全球規(guī)模最大的4G網(wǎng)絡(luò),在年底建成50萬基站的規(guī)模。在部分大中城市,4G基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋已經(jīng)超過了2G的水平。隨著中國移動(dòng)TD-LTE建設(shè)如火如荼的展開,在數(shù)量巨大的基站接入壓力下,如何應(yīng)對(duì)今后LTE建設(shè)對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求?探討這一問題,對(duì)目前的4G建設(shè)有重大實(shí)用意義。

      本文通過對(duì)TD-LTE承載網(wǎng)接入層的組網(wǎng)策略進(jìn)行分析與討論,提出了新的組網(wǎng)思路和方法,有效解決了TD-LTE建設(shè)對(duì)現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的沖擊,能夠成為大中城市4G傳輸組網(wǎng)的參考與借鑒。

      二、TD-LTE基站傳輸建設(shè)原則

      2.1 傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

      目前各大中城市的傳輸網(wǎng)絡(luò),基本已形成包括核心層、匯聚層和接入層三層清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠承載無線、有線、轉(zhuǎn)型等各種業(yè)務(wù)需求,本文將論述接入層的組網(wǎng)方法。

      2.2 傳輸網(wǎng)絡(luò)存在的問題

      面對(duì)LTE建設(shè),傳輸網(wǎng)絡(luò)主要存在的問題有以下幾點(diǎn):(1)匯聚點(diǎn)布署滯后,導(dǎo)致接入環(huán)形成雙匯困難,影響網(wǎng)絡(luò)安全策略,并且部分形成超大接入環(huán)。(2)組GE PTN接入環(huán)對(duì)光纜纖芯占用率很高,并且由于環(huán)路只能連續(xù)搭接到匯聚點(diǎn),形成接入層跳點(diǎn)過多。(3)假環(huán)數(shù)量較多,影響業(yè)務(wù)安全性,并且難以改造。(4)PTN設(shè)備的業(yè)務(wù)接口不能滿足要求,需要進(jìn)一步提升傳輸設(shè)備的接入能力。(5)部分微蜂窩和室外一體化站點(diǎn)電源無法保證安全供電,導(dǎo)致組環(huán)后影響整個(gè)環(huán)路的安全性。(6)基站接入光纜建設(shè)比較盲目,達(dá)不到理想效果并且造成資源浪費(fèi)。

      2.3 需求分析

      根據(jù)中國移動(dòng)4G一、二期的數(shù)據(jù),TD-LTE建網(wǎng)初期單小區(qū)實(shí)測(cè)下行數(shù)據(jù)流量約80M,單站需求≈20M×3×1.3~1.4(開銷)≈80M。室內(nèi)分布初期帶寬達(dá)到60M?,F(xiàn)網(wǎng)各種基站類業(yè)務(wù)的帶寬需求為2G宏/微蜂窩,16M/4M;TD宏/微蜂,28M/5M;LTE宏/微蜂窩,80M/60M。

      2.4 整體建設(shè)原則

      先期制訂總體建設(shè)原則有重要的指導(dǎo)意義,隨著4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的全面鋪開,對(duì)本地傳輸網(wǎng)帶來新的問題。若不制定切實(shí)可行,一步到位的建設(shè)原則,會(huì)導(dǎo)致大量資源的浪費(fèi),對(duì)后期優(yōu)化帶來極大壓力,而且會(huì)嚴(yán)重影響LTE基站的正常接入。

      (1)在匯聚層建設(shè)OTN網(wǎng)絡(luò),LTE業(yè)務(wù)通過PTN接入環(huán)到匯聚節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備收斂后用GE顆粒經(jīng)過OTN網(wǎng)絡(luò)到達(dá)核心機(jī)房落地。(2)TD-LTE基站傳輸接入層組網(wǎng)采取GE PTN設(shè)備承載,環(huán)容量為1個(gè)GE,雙匯上聯(lián)至匯聚點(diǎn)。建設(shè)中要充分考慮PTN網(wǎng)絡(luò)的整體部署策略,兼顧TD-SCDMA、GSM等的接入需求,充分利用已建PTN傳輸資源。(3)TD-LTE基站傳輸接入應(yīng)采用光纜接入方式,可適當(dāng)采用微纜,在光纜無法到達(dá)的情況下,可考慮采用分組化微波實(shí)現(xiàn)單鏈組網(wǎng)。(4)從安全可靠性出發(fā),接入層系統(tǒng)盡量采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),在地理?xiàng)l件和光纜建設(shè)確有困難的情況下可少量采用鏈型結(jié)構(gòu)。對(duì)不具備后備電源條件的基站,主要是微蜂窩站點(diǎn),不宜入環(huán)或者混合組網(wǎng)。

      三、TD-LTE接入層組網(wǎng)方法

      3.1 GE PTN接入環(huán)組網(wǎng)基本策略

      在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,已經(jīng)開始采用GE PTN接入環(huán)組網(wǎng)方式,對(duì)傳輸?shù)男枨笫?0M帶寬,F(xiàn)E接口。組網(wǎng)的基本策略是:(1)要求GE接入環(huán)必須雙節(jié)點(diǎn)上連,上連的兩個(gè)匯聚點(diǎn)應(yīng)位于同一匯聚環(huán)。(2)GE接入主環(huán)內(nèi)網(wǎng)元數(shù),城區(qū)不超過4個(gè),郊區(qū)不超過6個(gè)。(3)GE接入環(huán)不允許下掛二級(jí)子環(huán)/子鏈。(4)環(huán)路采用tunnel 1:1雙端保護(hù)。

      但在4G建設(shè)中,需求已經(jīng)提升為80M帶寬,GE接口,這樣不僅加大了組網(wǎng)的難度,而且對(duì)整體原則也有不小的影響。本文通過TD-LTE建設(shè)中的實(shí)踐與理論分析,在以上策略的基礎(chǔ)上,提出以下新的組網(wǎng)方法。

      3.2 宏蜂窩與微蜂窩站點(diǎn)分別組網(wǎng)

      從網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀存在的問題可知,微蜂窩站點(diǎn)普遍存在供電不穩(wěn)的問題,宏微混合組網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成較大的隱患。因此,在有可能的情況下,一個(gè)接入環(huán)盡量保持所有網(wǎng)元同為宏站或者同為微站,這樣能大大加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

      如果微站機(jī)房無傳輸專用48V直流電,可采取加40AH整流器和電池組的方式,保證系統(tǒng)供電。

      3.3 GE接入環(huán)網(wǎng)元數(shù)量及需求控制

      本地傳輸網(wǎng)一般有GE接入主環(huán)內(nèi)網(wǎng)元數(shù)城區(qū)不超過4個(gè),郊區(qū)不超過6個(gè)的控制要求。但隨著LTE站點(diǎn)的大量建設(shè),這一控制要求也需要進(jìn)一步細(xì)化。主要原因是TD-LTE基站本來傳輸帶寬需求就高,再加上大量密集建設(shè),導(dǎo)致一個(gè)機(jī)房出現(xiàn)3個(gè)以上4G基站需求的情況大大增加。使一臺(tái)PTN設(shè)備經(jīng)常要滿足400M以上的業(yè)務(wù)需求,這樣接入環(huán)的容量已經(jīng)無法再容納環(huán)內(nèi)網(wǎng)元使用,需要新的控制方法。

      目前大中城市基站推行的是2G、3G、4G三網(wǎng)共建,因此,每個(gè)機(jī)房的PTN設(shè)備,我們宏站最少預(yù)留16+28+80=124M的帶寬,微站最少預(yù)留4+5+60=69M的帶寬,也就是說給三網(wǎng)共建留下各一個(gè)需求的余地。在此基礎(chǔ)上,如果新增第二個(gè)或更多的無線需求,則視為活動(dòng)帶寬需求,根據(jù)整個(gè)接入環(huán)的容量進(jìn)行控制。同時(shí)需要注意的是,由于目前PTN設(shè)備接口所限,每個(gè)PTN節(jié)點(diǎn)的LTE需求不能超過4個(gè)。請(qǐng)見表1容量控制的模型:

      由表1可看到,一個(gè)GE PTN接入環(huán),保持三網(wǎng)需求的同時(shí),還能接入多個(gè)其它需求而總帶寬不超過1G。

      因此, GE接入環(huán)網(wǎng)元數(shù)量仍限定為不超過4個(gè),但接入業(yè)務(wù)需求的多少要根據(jù)容量控制模型決定,防止由于接入多個(gè)4G BBU,導(dǎo)致接入環(huán)無法開啟業(yè)務(wù),或者嚴(yán)重降低用戶數(shù)據(jù)使用感知度的情況。

      3.4 接入環(huán)光纜纖芯使用方法

      PTN 設(shè)備組網(wǎng),需要占用大量纖芯組雙匯,并且由于TD-LTE基站的密集建設(shè),對(duì)光纜的需求增長較快,因此我們建議大中城市配線層采用48芯光纜,同時(shí)纖芯規(guī)劃必須先行,才能滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

      首先,在TD-LTE建設(shè)中我們大力推廣使用主干光交組網(wǎng)。隨著這些年全國都在建設(shè)光纜網(wǎng),各大城市形成了以主干光交為基礎(chǔ)的一張光纜網(wǎng),可以承載多種業(yè)務(wù)?;窘M網(wǎng)通過這些主干光交進(jìn)行連接,不僅可以提高接入的速度,也大大降底了維護(hù)的難度。避免了原來通過大量基站光纜跳接,耗費(fèi)人力物力,造成故障點(diǎn)較多并難以發(fā)現(xiàn)的情況。其次,如果沒有條件利用主干光交組網(wǎng),接入配線層光纜建設(shè)應(yīng)避免長鏈情況。為配合設(shè)備組網(wǎng)規(guī)范,城區(qū)建設(shè)配線層光纜在一條鏈上不應(yīng)該超過6個(gè)中繼段,郊區(qū)不應(yīng)該超過8個(gè)中繼段。這樣可以規(guī)范光轉(zhuǎn)的情況,使PTN接入環(huán)的組網(wǎng)跳點(diǎn)得到有效控制。在實(shí)際建設(shè)中,我們要盡量避免這種光纜長鏈的產(chǎn)生。

      3.5 一個(gè)機(jī)房多個(gè)BBU組網(wǎng)的方法

      在建設(shè)中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)機(jī)房有多個(gè)(大于4個(gè))BBU需求的情況,絕大多數(shù)發(fā)生在TD-LTE微蜂窩建設(shè)需求中,這樣就導(dǎo)致無法使用網(wǎng)元數(shù)量控制模型。遇到這種情況,我們推薦兩種方式,一種是采取雙GE環(huán)的方式建設(shè),用兩臺(tái)PTN設(shè)備使該點(diǎn)的接入能力翻倍。另一種是采用多業(yè)務(wù)端口PTN設(shè)備(一臺(tái)設(shè)備可以支持8-16個(gè)BBU),單獨(dú)組環(huán)解決問題。這個(gè)接入環(huán)不再允許接入其它PTN設(shè)備,直接雙上聯(lián)到匯聚點(diǎn)。

      3.6 其它網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法

      (1)繼續(xù)進(jìn)行PTN接入層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整,對(duì)原有超大環(huán)和層次不清的接入環(huán)進(jìn)行改造,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)超標(biāo)的環(huán)路,建議采取裂環(huán)拆環(huán)的方式,拆成2個(gè)或多個(gè)環(huán)路。對(duì)于超長鏈、通過新建部分光纜,將能成環(huán)的鏈路盡量成環(huán)。對(duì)于假環(huán),重新規(guī)劃搭纖路由,使其形成正常的物理環(huán)路。(2)對(duì)接入主干光纜和組網(wǎng)經(jīng)常使用的配線光纜,進(jìn)行預(yù)升級(jí)工作,如果某段光纜纖芯用率大于60%,原則上需新放此段光纜的第二路由,以提供足夠纖芯。(3)盡量少用微波設(shè)備組網(wǎng),如果要用,盡量將微波改造到網(wǎng)絡(luò)的末端或不重要的站點(diǎn)。(4)加大管道建設(shè),尤其是溝通紅線內(nèi)外的接入管道,豐富戰(zhàn)略資源,優(yōu)化傳輸通路。(5)對(duì)光纜難以進(jìn)入的建筑物,采取微管、ADSS光纜等多種靈活建設(shè)方式,進(jìn)行前期光纖預(yù)覆蓋,以保證TD-LTE傳輸接入的成功率和響應(yīng)速度。

      四、總結(jié)

      TD-LTE是中國移動(dòng)高速通信系統(tǒng)的發(fā)展方向,TD-LTE網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)了全新的S1接口和X2接口,也對(duì)傳輸承載網(wǎng)絡(luò)提出了前所未有的高帶寬、低時(shí)延及靈活的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)和調(diào)度能力的要求,PTN網(wǎng)絡(luò)擁有完善的業(yè)務(wù)承載、QoS和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能,能夠滿足TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的高帶寬、低時(shí)延要求,是TD-LTE承載網(wǎng)絡(luò)的重要解決方案。本文通過對(duì)TD-LTE建設(shè)中PTN接入層組網(wǎng)的討論,提出新的組網(wǎng)策略,建設(shè)方法。介紹了目前傳輸網(wǎng)存在問題,分析了面向TD-LTE組網(wǎng)的一些新因素,并對(duì)這些因素提出了優(yōu)化的措施和改進(jìn)的方法。為大中城市的PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了有益的參考經(jīng)驗(yàn),為配合蓬勃發(fā)展的4G建設(shè)的傳輸網(wǎng)絡(luò)提供了有力的指導(dǎo)。

      參 考 文 獻(xiàn)

      [1] 李忻,胡勇. 《LTE城域光纜網(wǎng)的應(yīng)用與分析》,2013

      [2] 《中國移動(dòng)TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)工程傳送網(wǎng)建設(shè)要求》,2013

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