淺析4G室分系統(tǒng)接入建設(shè)方案

余嗣兵

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

室分系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境的一種解決方案，其作用是完成射頻信號的透明傳輸。各運(yùn)營商主要采用BBU+RRU的分布式組網(wǎng)，基帶資源集中放置，利用光纖等媒介將數(shù)據(jù)、信令及維護(hù)操作等信息傳遞到覆蓋區(qū)域的遠(yuǎn)端RRU處。各運(yùn)營商經(jīng)過了2G和3G室分系統(tǒng)的建設(shè)，也積累了一些建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一些適應(yīng)室分系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，但面臨大量的4G室分系統(tǒng)的建設(shè)，還是顯得有點(diǎn)困惑，如繼續(xù)沿用2G和3G室分系統(tǒng)的建設(shè)方案，可能造成通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)資源消耗過快，而且4G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安全都受到很大的影響。本文提出了信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案，既能減少基礎(chǔ)資源的占用，也提高了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，更能方便網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理。

1 室分系統(tǒng)接入現(xiàn)狀及分析

目前，室分系統(tǒng)接入現(xiàn)狀存在兩種，一種是信源點(diǎn)BBU就近設(shè)置于宏基站內(nèi)容，然后通過光纜與遠(yuǎn)端的RRU相聯(lián)；另一種是信源點(diǎn)BBU單獨(dú)設(shè)置，然后通過光纜與遠(yuǎn)端的RRU相聯(lián)。無論采用那種接入方案，信源點(diǎn)BBU都要通過尾纖上聯(lián)至傳輸設(shè)備，涉及傳輸系統(tǒng)資源，通過光纜與RRU直聯(lián)，涉及光纜及管道資源。室分系統(tǒng)接入現(xiàn)狀圖如圖1所示。

圖1 室分系統(tǒng)接入現(xiàn)狀圖

根據(jù)圖1所示，信源點(diǎn)BBU是分散設(shè)置在不同的物理位置，遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU支鏈接入信源點(diǎn)BBU，分析會存在如下問題：

（1） BBU分散設(shè)置，涉及大量的傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)方案，不利于傳輸帶寬的預(yù)留，維護(hù)管理成本高。

（2） RRU支鏈接入，管孔資源消耗過大，同時(shí)不能形成物理環(huán)網(wǎng)保護(hù)，對網(wǎng)絡(luò)安全性較差。

2 4G室分系統(tǒng)接入建設(shè)方案

圖2 4G室分BBU集中設(shè)置方案示意圖

4G室分系統(tǒng)接入建設(shè)方案涉及到信源點(diǎn)BBU設(shè)置、室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)和光纜線路共3個(gè)方案，每個(gè)建設(shè)方案將按照初期和中遠(yuǎn)期進(jìn)行闡述。

2.1 信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案

根據(jù)以上室分系統(tǒng)接入現(xiàn)狀的分析結(jié)果，提出了信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置，遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU物理環(huán)網(wǎng)保護(hù)的方案。信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案首先根據(jù)信源點(diǎn)BBU的安裝環(huán)境，即信源點(diǎn)BBU需要傳輸，安裝空間和電源等資源；其次根據(jù)信源點(diǎn)BBU的工作特性，即信源點(diǎn)BBU發(fā)射天線、覆蓋的有效半徑及RRU數(shù)量；再次根據(jù)室分系統(tǒng)布置的場景（商場、公共場所等）；最后確定BBU集中設(shè)置的物理位置。

由于4G室分系統(tǒng)是分期建設(shè)，因此BBU集中設(shè)置可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要，分期考慮集中程度。建設(shè)初期，由于4G室分系統(tǒng)接入點(diǎn)數(shù)量較少，再結(jié)合BBU的相關(guān)要求，可以考慮集中設(shè)置于傳輸匯聚點(diǎn)內(nèi)（各運(yùn)營商根據(jù)基站接入?yún)R接的需要，根據(jù)河流、鐵路等大型障礙物已經(jīng)規(guī)劃很多傳輸匯接區(qū)，建設(shè)了大量的匯聚節(jié)點(diǎn)，機(jī)房空間、傳輸資源等條件均能滿足BBU的安裝需求），在傳輸匯聚點(diǎn)內(nèi)單獨(dú)設(shè)置BBU安裝列。

隨著4G室分站點(diǎn)數(shù)量的大量增加，對傳輸匯聚點(diǎn)內(nèi)的安裝空間、光纜進(jìn)出局管孔資源將受到影響。因此在中遠(yuǎn)期，為了適應(yīng)4G室分系統(tǒng)的建設(shè)需求，應(yīng)將4G室分系統(tǒng)集中設(shè)置的BBU下沉至其他業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)房內(nèi)（各運(yùn)營商根據(jù)客戶接入需要，根據(jù)河流、鐵路等障礙物已經(jīng)規(guī)劃了大量的綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)，建設(shè)了大量的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，機(jī)房空間、傳輸資源等條件也能滿足BBU的安裝需求），在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)單獨(dú)設(shè)置BBU安裝架。4G室分BBU集中設(shè)置方案示意圖如圖2所示。

方案說明：建設(shè)初期，在傳輸匯聚區(qū)已經(jīng)設(shè)置1個(gè)信源點(diǎn)BBU集中區(qū)，隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，中遠(yuǎn)期規(guī)劃新建另外2個(gè)信源點(diǎn)集中區(qū)，即傳輸匯接區(qū)共有3個(gè)信源點(diǎn)BBU集中區(qū)。

2.2 4G室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)建設(shè)方案

根據(jù)信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案，建設(shè)初期，由于BBU均設(shè)置與傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)容，BBU上聯(lián)至傳輸設(shè)備比較簡單，僅需要通過室內(nèi)尾纖把信源點(diǎn)BBU光口與PTN設(shè)備光口直聯(lián)即可，如圖3所示。

根據(jù)信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案，建設(shè)中遠(yuǎn)期，由于信源點(diǎn)BBU數(shù)量的增加，將部分BBU集中設(shè)置于綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)。雖然初期業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)已經(jīng)設(shè)置了相應(yīng)的傳輸設(shè)備，但均未考慮4G室分接入的需求，可能存在傳輸系統(tǒng)容量不能滿足的情況，而且4G室分系統(tǒng)的帶寬需求在逐漸大幅度增加，也致使原有的傳輸系統(tǒng)無法滿足需求。另外，室分系統(tǒng)的帶寬業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)混合考慮，對傳輸系統(tǒng)的容量預(yù)測的準(zhǔn)確性有一定的影響，因此，為了適應(yīng)4G室分業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，考慮單獨(dú)組建4G室分的傳輸系統(tǒng)方案，方案是用10 G容量傳輸設(shè)備（PTN）組建環(huán)網(wǎng)架構(gòu)。4G室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)建設(shè)方案圖如圖3所示。

方案說明：中遠(yuǎn)期在設(shè)置信源點(diǎn)BBU的位置，均考慮新建一個(gè)傳輸設(shè)備，單獨(dú)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)雙上聯(lián)的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以保證傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。

圖3 4G室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)建設(shè)方案圖

2.3 4G室分系統(tǒng)接入光纜線路建設(shè)方案

根據(jù)信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置方案及室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)方案，建設(shè)初期，遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU數(shù)量較少，而且分布較分散，為了提高管孔資源的利用率，同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)安全，將遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU按照物理環(huán)網(wǎng)建設(shè)，即將遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU分布的位置依次串聯(lián)起來與信源點(diǎn)BBU設(shè)置的傳輸節(jié)點(diǎn)組建物理環(huán)網(wǎng)架構(gòu)。

隨著4G室分站點(diǎn)的增加，中遠(yuǎn)期4G室分系統(tǒng)接入光纜線路建設(shè)方案分為信源點(diǎn)BBU之間的光纜線路建設(shè)方案和信源點(diǎn)BBU與遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU之間的光纜線路建設(shè)方案。信源點(diǎn)BBU之間的光纜線路方案，可以利用已建的光纜或新建物理架構(gòu)的光纜網(wǎng)絡(luò)解決4G室分系統(tǒng)接入的傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)方案的纖芯需求，光纜芯數(shù)一般按照24～48芯考慮，即可滿足傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)需要。新建物理架構(gòu)的光纜建設(shè)方案就是傳輸節(jié)點(diǎn)與信源點(diǎn)BBU所在位置業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)依次連接組建的環(huán)網(wǎng)物理架構(gòu)。

另外，同一個(gè)樓宇或其他場景內(nèi)可能出現(xiàn)多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU，此時(shí)可以根據(jù)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU分布的位置或場景，集中設(shè)置光纜接入點(diǎn)（可以是基站機(jī)房，也可以光纜交接箱）或者遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU接入主節(jié)點(diǎn)，然后將信源點(diǎn)BBU設(shè)置的傳輸節(jié)點(diǎn)或業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)與集中設(shè)置光纜接入點(diǎn)或遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU接入主節(jié)點(diǎn)依次串聯(lián)組建物理環(huán)網(wǎng)，其余遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU可以通過光纜接入點(diǎn)或者RRU接入主點(diǎn)進(jìn)行支鏈接入。各時(shí)期4G室分系統(tǒng)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU接入光纜線路建設(shè)方案圖如圖4所示。

不論初期4G室分系統(tǒng)接入光纜線路建設(shè)方案，還是中遠(yuǎn)期4G室分系統(tǒng)接入光纜線路建設(shè)方案，光纜的芯數(shù)均按照每個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU6芯考慮（2G/3G/4G室分RRU存在級聯(lián)和并聯(lián)情況，對纖芯的需求量不一致，考慮光纜線路的施工難度及經(jīng)濟(jì)成本，故每個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU的光纜芯數(shù)配置為6芯）。若按照敷設(shè)一條144芯光纜，最多可以接入24個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU。信源點(diǎn)BBU與遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU光纜組網(wǎng)纖芯分配示意圖如圖5所示。

圖4 各時(shí)期4G室分系統(tǒng)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU或信源點(diǎn)BBU接入光纜線路建設(shè)方案圖

圖5 信源點(diǎn)BBU與遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU光纜組網(wǎng)纖芯分配示意圖

根據(jù)以上信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置、室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)和光纜線路建設(shè)方案，針對某個(gè)運(yùn)營商某個(gè)城區(qū)內(nèi)有100個(gè)信源點(diǎn)BBU，300個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU 4G室分系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)。原方案是將100個(gè)信源點(diǎn)BBU就近分散安裝于基站機(jī)房內(nèi)或其他樓宇內(nèi)，而采用集中設(shè)置方案后，信源點(diǎn)BBU安裝位置的數(shù)量減少到25個(gè)，其中20個(gè)信源點(diǎn)BBU設(shè)置于傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)，5個(gè)設(shè)置于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，這樣大大降低了施工成本和維護(hù)成本；原室分系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)方案是需要考慮100個(gè)信源點(diǎn)BBU安裝位置的傳輸系統(tǒng)資源能否滿足室分接入需要，而采用集中設(shè)置方案后，僅需要考慮5處信源點(diǎn)BBU安裝于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)中傳輸系統(tǒng)資源，最多新建一個(gè)10 GB容量傳輸系統(tǒng)即可滿足室分系統(tǒng)接入需求；原室分系統(tǒng)接入光纜方案至少需要穿放100根子管才能滿足遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU接入（每個(gè)信源點(diǎn)BBU至少需要敷設(shè)光纜至遠(yuǎn)端RRU），而且全部支鏈接入，采用4G室分系統(tǒng)接入光纜建設(shè)方案后，占用子管數(shù)量直接降至25根（因信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置于25處），而且全部采用物理環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

3 總結(jié)

本方案提出的4G室分系統(tǒng)接入方案，從信源點(diǎn)BBU的集中設(shè)置到傳輸系統(tǒng)和光纜線路方案，都存在很多優(yōu)點(diǎn)，尤其對那些基礎(chǔ)資源緊張的地區(qū)（管孔資源、機(jī)房空間等），但信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置后，對網(wǎng)絡(luò)的安全性要求比較高，而且需要考慮信源點(diǎn)BBU的接收天線。因此， 4G室分系統(tǒng)信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置尤其重要，而本文涉及信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置區(qū)域，是充分利用現(xiàn)有的傳輸匯接區(qū)和綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)，大大提高了4G室分系統(tǒng)接入建設(shè)速度，也提高了4G室分系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量。另外，4G室分系統(tǒng)接入傳輸系統(tǒng)和信源點(diǎn)BBU之間光纜線路方案也是根據(jù)信源點(diǎn)BBU集中設(shè)置情況進(jìn)行組網(wǎng)建設(shè)，而信源點(diǎn)BBU與遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU之間光纜線路方案是利用普通光纜進(jìn)行搭建物理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，也可以利用光電復(fù)合纜直接解決光纜纖芯和遠(yuǎn)端點(diǎn)RRU供電。

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