基于光電共模技術升級超級基站的技術研究

孟 浩，侍 衛(wèi)

（中國移動通信集團江蘇有限公司宿遷分公司，江蘇 宿遷 223900）

0 引 言

我國幅員遼闊，自然災害多發(fā)。當重大自然災害發(fā)生時，各大運營商的基站會因傳輸電力中斷和設備損壞等原因批量退出服務，造成區(qū)域性的無線通信阻斷。因此，政府部門和運營商都高度關注無線通信的保障機制，“超級基站”的概念在此背景下產(chǎn)生。

正?；窘尤氲孛婀饫|網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，在地面鏈路中斷后，通過維護人員搶修恢復通信。這種方式需要一定的搶修時間，對現(xiàn)場環(huán)境要求較高，難以滿足自然災害發(fā)生后快速并安全恢復通信的要求。而超級基站可在地面鏈路中斷時自動切換到衛(wèi)星鏈路，以滿足自然災害期間的通信需求。

隨著通信技術的迅猛發(fā)展，原有的大量電口設備已不再滿足更大流量的通信需求，需更換為光口設備。替換原有的超級基站設備還是采用新的傳輸技術升級改造，是超級基站升級工程面臨的兩難選擇。在此提出超級基站光電共模的思路，在原有設備上升級改造，免去替換原有超級基站衛(wèi)星配套系統(tǒng)的資源投入，成功實現(xiàn)2G設備和超級基站的同時升級。

1 技術方案

實現(xiàn)超級基站功能需要一個基站同時配置2套傳輸資源，地面?zhèn)鬏斪鳛橹饔脗鬏敚鈧鬏斪鳛閭溆脗鬏?。缺省情況下，基站工作在主用傳輸上，備用傳輸系統(tǒng)關閉。當主用傳輸出現(xiàn)故障時，啟動備用傳輸，嘗試與BSC（Base Station Controller，基站控制器）通信，保證站點的業(yè)務支持。當檢測到主用傳輸恢復時，立即切換回主用傳輸，同時關閉備用傳輸。超級基站主備兩條鏈路的倒換和倒回操作支持手動和自動兩種方法，可在后臺進行設置。

1.1 系統(tǒng)組成

整個系統(tǒng)包括BSS無線系統(tǒng)（Base Station Subsystem，基站子系統(tǒng)）、地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)以及衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)?；綛TS（Base Transceiver Station，基站收發(fā)臺）和基站控制器BSC間永久存在，地面?zhèn)鬏旀溌泛托l(wèi)星傳輸鏈路兩條物理鏈路如圖1所示。

圖1 基站BTS和基站控制器BSC間的物理鏈路

基站側BTS設備和基站控制器側BSC設備的Abis接口，有兩個物理端口分別與地面?zhèn)鬏旀溌泛托l(wèi)星傳輸鏈路實現(xiàn)硬件連接[1]。BTS正常情況下利用主用端口，通過地面?zhèn)鬏旀溌放cBSC相連。地面鏈路中斷后，利用備用端口通過衛(wèi)星傳輸鏈路與BSC相連。地面?zhèn)鬏旀溌泛托l(wèi)星傳輸鏈路正常時，BSC和BTS均不會在衛(wèi)星傳輸鏈路上發(fā)送收任何Abis有效數(shù)據(jù)。地面?zhèn)鬏旀溌分袛嗪螅緜群虰SC側不需任何人工干預即可自動倒換至衛(wèi)星鏈路。

Abis接口傳輸鏈路倒換功能的實現(xiàn)可由BTS側或BSC側發(fā)起，過程如圖2所示。

圖2 Abis接口傳輸鏈路倒換過程

1.2 升級過程

運營商原2G設備普遍采用2M電口傳輸，經(jīng)過相關網(wǎng)絡升級后，普遍替換為光路傳輸，但前期部署的超級基站僅支持2M電口傳輸。為解決超級基站主備用鏈路傳輸模式不同的難題，研究超級基站內的光電混合傳輸問題，針對基站和BSC分別制定整改方案。

基站側在現(xiàn)網(wǎng)BBU（Base Band Unite，基帶處理單元）上新增SA（干接點單板，主要完成E1的傳輸對接與告警監(jiān)控）的2M接口板卡和2M線作為備用鏈路接連到衛(wèi)星接口，在BBU的主控CC（主控板）板上做軟切換，主用光纖鏈路中斷60 s后自動切換到備用電口2M傳輸?shù)男l(wèi)星鏈路。BSC側從SDH（Synchronous Digital Hieratchy，同步數(shù)字設備）光口傳輸分兩路2M電口接到衛(wèi)星倒換設備接口，實現(xiàn)BSC側備用鏈路為電口2M衛(wèi)星傳輸，從而完成“光纖+衛(wèi)星”共融的傳輸模式[2]。經(jīng)測試，主用和備用鏈路中小區(qū)語音和數(shù)據(jù)業(yè)務均正常，手動和自動倒換驗證也正常。超級基站的工作示意圖如圖3所示。

圖3 超級基站工作示意圖

2 推廣價值

光電共模解決超級基站的升級是一種創(chuàng)新思路，不但融合了速度更快、容量更大的光路傳輸，同時也可以讓2M電路并行使用。后續(xù)網(wǎng)設備替換后，具有以下優(yōu)勢。

（1）低成本。在基站設備端即可實現(xiàn)自由切換，省去了衛(wèi)星端升級設備，節(jié)約了2套衛(wèi)星倒換設備。

（2）高效率。SDH系統(tǒng)承載的超級基站傳輸電路，可以核實SDH設備的運行狀況，加強監(jiān)控。由PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）系統(tǒng)承載的超級基站傳輸電路可以提高電路QoS等級，升級改造無需投入額外設備，還可以節(jié)約原來的衛(wèi)星倒換配套設備，節(jié)約設備成本約5萬元。

3 結 論

目前全省乃至全國超級基站，均面臨升級改造的形勢，光電共模技術可以應用于各主流設備，可以大量推廣應用。