一體化小基站系統(tǒng)中回傳網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究

單 彬，高聰慧，何 琦，張明宇，孟凡博

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司黑龍江分公司，哈爾濱 150080）

1 概述

受制于物業(yè)協(xié)調(diào)、深度和擴容改造等多方面，城區(qū)的傳統(tǒng)宏站和室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)舉步維艱。以皮站和飛站為代表的小基站技術(shù)，采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入設(shè)備，通過基于IP 的有線寬帶回傳鏈路和小基站網(wǎng)關(guān)接入核心網(wǎng)，組成一體化小基站系統(tǒng)。一體化小基站系統(tǒng)可以較好解決上述問題，但對回傳網(wǎng)絡(luò)提出較高要求，如何利用傳輸網(wǎng)絡(luò)成為研究方向。

2 回傳網(wǎng)絡(luò)分析

2.1 一體化小基站系統(tǒng)架構(gòu)

一體化小基站系統(tǒng)主要的網(wǎng)元有小基站、網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)管系統(tǒng)。

2.2 一體化小基站系統(tǒng)對回傳網(wǎng)絡(luò)的影響

一體化小基站系統(tǒng)利用其豐富的產(chǎn)品形態(tài)和靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及快速部署能力，滲透到各類網(wǎng)絡(luò)場景，但對回傳網(wǎng)絡(luò)造成影響：

（1）光纖資源方面的影響：部分接入層光纜緊張，對光纜消耗增多。如新敷設(shè)光纜段落，投資、造價、光纜同路由、管道不通等各方面限制因素有很多，難度增加、成本提高。

（2）接入設(shè)備能力的限制：接入層PTN 設(shè)備，一般能提供8/16個GE 光口，GE 光口資源有限，如端口不滿足，設(shè)備需替換。

（3）對網(wǎng)絡(luò)帶寬與結(jié)構(gòu)帶來影響：接入環(huán)多為GE環(huán)網(wǎng)，在滿足現(xiàn)有2/3/4G、WLAN、集客等業(yè)務(wù)的情況下，環(huán)網(wǎng)中帶寬不多。隨著系統(tǒng)建設(shè)帶寬需求會不斷提高，需對環(huán)網(wǎng)進行改造升級，會導(dǎo)致現(xiàn)有設(shè)備組網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

（4）增加電路維護的復(fù)雜度：有多種回傳網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致回傳網(wǎng)絡(luò)配置電路業(yè)務(wù)復(fù)雜，對后期維護提升了難度。

2.3 一體化小基站系統(tǒng)回傳網(wǎng)絡(luò)

回傳網(wǎng)絡(luò)存在著3種組網(wǎng)架構(gòu)，為PTN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、PON+PTN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、PON+CMNET 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它們各具特點，可適用于不同場景。

（1）PTN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電路業(yè)務(wù)沿用PTN 業(yè)務(wù)走向至小基站接入網(wǎng)關(guān)，此種結(jié)構(gòu)對現(xiàn)網(wǎng)影響小。

（2）PON+PTN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電路業(yè)務(wù)通過GE 口接入ONU 傳送至OLT 設(shè)備，OLT 設(shè)備需與PTN 設(shè)備通過GE/10GE 口進行連接，最后通過L3層PTN 設(shè)備傳送至小基站接入網(wǎng)關(guān)。

采用此種結(jié)構(gòu)時，對現(xiàn)網(wǎng)改造較小，且易于實現(xiàn)，但對設(shè)備具有配置要求。

（3）PON+CMNET 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電路業(yè)務(wù)通過GE 口接入ONU 傳送至OLT 設(shè)備，OLT 設(shè)備通過GE/10GE 口直連BRAS 設(shè)備，最后通過L3層PTN 設(shè)備傳送至小基站接入網(wǎng)關(guān)。

采用此種結(jié)構(gòu)時，對交換部分改造調(diào)整較多，需要業(yè)務(wù)通過防火墻后回到L3PTN，傳送至小基站接入網(wǎng)關(guān)。

3 回傳網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景

3.1 回傳網(wǎng)絡(luò)分析

PTN 網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)有回傳網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，但有一些局限性。

（1）每個基站接入需要一對光纖，對光纜緊張地區(qū)消耗較多。

（2）PTN 設(shè)備需要獨立供電和相對安全的機房空間，家庭小區(qū)等地點難以完全進入。

（3）相對成本和功能來說，目前PTN 接入產(chǎn)品普遍功能較強，但成本偏高。

（4）PTN 接入層面臨增加節(jié)點時，需要拆環(huán)加點或重新組環(huán)，成本高且擴展方式不夠靈活。

針對以上局限性，可以采用PON 網(wǎng)絡(luò)來解決：

（1）具有良好的適配性：PON 系統(tǒng)采用點對多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常適合分布零散、位置不易預(yù)測的一體化小基站回傳；在光網(wǎng)城市建設(shè)的大背景下，海量光纖已經(jīng)向用戶側(cè)延伸，有利于發(fā)揮FTTx 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中形成的光纜、局房等基礎(chǔ)設(shè)施資源。

（2）部署快捷：利用PON 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部署好的主干光纖和分光器，只需通過配線和引入線的調(diào)配，節(jié)約重新敷設(shè)光纜或調(diào)配到BBU 的光纜工期。PON 網(wǎng)絡(luò)可以采用終端放裝模式，在基站安裝完成后放裝并激活ONU即可，具備效率高、靈活的優(yōu)勢。

（3）設(shè)備成本低：PON 系統(tǒng)和通常只需要針對小基站增加小段引接光纜和ONU 即可，終端設(shè)備價格便宜，可支持交流供電，支持室外安裝環(huán)境，無需機房空調(diào)，節(jié)約大量的電源、機房成本。

（4）設(shè)備硬件優(yōu)勢明顯：GPON 設(shè)備下行帶寬為2.5G，可升級為10G 業(yè)務(wù)板；下行端口最大可配置16*16個；上行支持GE/10GE。PON 設(shè)備具備1588V2時間同步的傳送能力，下帶ONU 設(shè)備具備GE/FE 的接入能力，上行鏈路具備LAC 保護能力。

3.2 場景應(yīng)用

不同的組網(wǎng)架構(gòu)有其特點及適用性，在具體工程建設(shè)中，需針對不同場景來選擇不同的組網(wǎng)架構(gòu)。對影響回傳網(wǎng)絡(luò)因素進行分析，選擇光纖資源/接入設(shè)備能力/接入網(wǎng)能力三條作為場景分類的約束條件，即分為以下幾個場景：

場景 光纖資源 接入設(shè)備 環(huán)網(wǎng)能力 組網(wǎng)選擇場景一 滿足 滿足 滿足 PTN網(wǎng)絡(luò)場景二 滿足 不滿足 滿足 PTN網(wǎng)絡(luò)場景三 滿足 滿足 不滿足 PON+CMNET/PTN網(wǎng)絡(luò)場景四 滿足 不滿足 不滿足 PON+CMNET網(wǎng)絡(luò)場景五 不滿足 滿足 滿足 PON+PTN網(wǎng)絡(luò)場景六 不滿足 不滿足 滿足 PON+PTN網(wǎng)絡(luò)場景七 不滿足 滿足 不滿足 PON+CMNET網(wǎng)絡(luò)場景八 不滿足 不滿足 不滿足 PON+CMNET網(wǎng)絡(luò)

4 結(jié)束語

一體化小基站是未來通信網(wǎng)絡(luò)接入層發(fā)展的另一個重要方向，它有利于解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)所遇到的局限，為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)“查缺補漏”，加深移動網(wǎng)絡(luò)的延伸。文章針對一體化小基站的組網(wǎng)方式，對3種回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行分析，在現(xiàn)有PTN 網(wǎng)絡(luò)為回傳網(wǎng)絡(luò)主體的情況下，結(jié)合現(xiàn)階段寬帶業(yè)務(wù)大提速，PON 網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化建設(shè)和改造的趨勢，來解決一體化小基站系統(tǒng)部署場景多樣性、覆蓋范圍分散、光纜資源消耗多、帶寬需求大等問題。