面向TD—LTE建設的接入層組網方法

王昌廷

【摘要】 面對TD-LTE的迅速發展和工程建設需求，如何穩定、高速、節約的實現接入層組網，是傳輸網絡新的挑戰。本文對現有中國移動接入網的進行分析、研究，最終提出面向TD-LTE建設的接入層組網新方法。

【關鍵詞】 TD-LTE PTN 接入層 組網 控制模型

一、前言

TD-LTE 無論在技術層面還是產業成熟度方面都加快成熟，我國和國際運營商市場的布局速度也同樣在加快。中國移動計劃2014年建成全球規模最大的4G網絡，在年底建成50萬基站的規模。在部分大中城市，4G基站的網絡覆蓋已經超過了2G的水平。隨著中國移動TD-LTE建設如火如荼的展開，在數量巨大的基站接入壓力下，如何應對今后LTE建設對傳輸網絡的需求？探討這一問題，對目前的4G建設有重大實用意義。

本文通過對TD-LTE承載網接入層的組網策略進行分析與討論，提出了新的組網思路和方法，有效解決了TD-LTE建設對現有傳輸網絡的沖擊，能夠成為大中城市4G傳輸組網的參考與借鑒。

二、TD-LTE基站傳輸建設原則

2.1 傳輸網絡現狀

目前各大中城市的傳輸網絡，基本已形成包括核心層、匯聚層和接入層三層清晰的網絡結構，能夠承載無線、有線、轉型等各種業務需求，本文將論述接入層的組網方法。

2.2 傳輸網絡存在的問題

面對LTE建設，傳輸網絡主要存在的問題有以下幾點：（1）匯聚點布署滯后，導致接入環形成雙匯困難，影響網絡安全策略，并且部分形成超大接入環。（2）組GE PTN接入環對光纜纖芯占用率很高，并且由于環路只能連續搭接到匯聚點，形成接入層跳點過多。（3）假環數量較多，影響業務安全性，并且難以改造。（4）PTN設備的業務接口不能滿足要求，需要進一步提升傳輸設備的接入能力。（5）部分微蜂窩和室外一體化站點電源無法保證安全供電，導致組環后影響整個環路的安全性。（6）基站接入光纜建設比較盲目，達不到理想效果并且造成資源浪費。

2.3 需求分析

根據中國移動4G一、二期的數據，TD-LTE建網初期單小區實測下行數據流量約80M，單站需求≈20M×3×1.3～1.4（開銷）≈80M。室內分布初期帶寬達到60M。現網各種基站類業務的帶寬需求為2G宏/微蜂窩，16M/4M；TD宏/微蜂，28M/5M；LTE宏/微蜂窩，80M/60M。

2.4 整體建設原則

先期制訂總體建設原則有重要的指導意義，隨著4G網絡建設的全面鋪開，對本地傳輸網帶來新的問題。若不制定切實可行，一步到位的建設原則，會導致大量資源的浪費，對后期優化帶來極大壓力，而且會嚴重影響LTE基站的正常接入。

（1）在匯聚層建設OTN網絡，LTE業務通過PTN接入環到匯聚節點PTN設備收斂后用GE顆粒經過OTN網絡到達核心機房落地。（2）TD-LTE基站傳輸接入層組網采取GE PTN設備承載，環容量為1個GE，雙匯上聯至匯聚點。建設中要充分考慮PTN網絡的整體部署策略，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基站傳輸接入應采用光纜接入方式，可適當采用微纜，在光纜無法到達的情況下，可考慮采用分組化微波實現單鏈組網。（4）從安全可靠性出發，接入層系統盡量采用環網結構，在地理條件和光纜建設確有困難的情況下可少量采用鏈型結構。對不具備后備電源條件的基站，主要是微蜂窩站點，不宜入環或者混合組網。

三、TD-LTE接入層組網方法

3.1 GE PTN接入環組網基本策略

在3G網絡建設中，已經開始采用GE PTN接入環組網方式，對傳輸的需求是30M帶寬，FE接口。組網的基本策略是：（1）要求GE接入環必須雙節點上連，上連的兩個匯聚點應位于同一匯聚環。（2）GE接入主環內網元數，城區不超過4個，郊區不超過6個。（3）GE接入環不允許下掛二級子環/子鏈。（4）環路采用tunnel 1：1雙端保護。

但在4G建設中，需求已經提升為80M帶寬，GE接口，這樣不僅加大了組網的難度，而且對整體原則也有不小的影響。本文通過TD-LTE建設中的實踐與理論分析，在以上策略的基礎上，提出以下新的組網方法。

3.2 宏蜂窩與微蜂窩站點分別組網

從網絡現狀存在的問題可知，微蜂窩站點普遍存在供電不穩的問題，宏微混合組網對網絡造成較大的隱患。因此，在有可能的情況下，一個接入環盡量保持所有網元同為宏站或者同為微站，這樣能大大加強網絡的安全性。

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

3.3 GE接入環網元數量及需求控制

本地傳輸網一般有GE接入主環內網元數城區不超過4個，郊區不超過6個的控制要求。但隨著LTE站點的大量建設，這一控制要求也需要進一步細化。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，導致一個機房出現3個以上4G基站需求的情況大大增加。使一臺PTN設備經常要滿足400M以上的業務需求，這樣接入環的容量已經無法再容納環內網元使用，需要新的控制方法。

目前大中城市基站推行的是2G、3G、4G三網共建，因此，每個機房的PTN設備，我們宏站最少預留16+28+80=124M的帶寬，微站最少預留4+5+60=69M的帶寬，也就是說給三網共建留下各一個需求的余地。在此基礎上，如果新增第二個或更多的無線需求，則視為活動帶寬需求，根據整個接入環的容量進行控制。同時需要注意的是，由于目前PTN設備接口所限，每個PTN節點的LTE需求不能超過4個。請見表1容量控制的模型：

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

因此， GE接入環網元數量仍限定為不超過4個，但接入業務需求的多少要根據容量控制模型決定，防止由于接入多個4G BBU，導致接入環無法開啟業務，或者嚴重降低用戶數據使用感知度的情況。

3.4 接入環光纜纖芯使用方法

PTN 設備組網，需要占用大量纖芯組雙匯，并且由于TD-LTE基站的密集建設，對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，同時纖芯規劃必須先行，才能滿足網絡的發展。

首先，在TD-LTE建設中我們大力推廣使用主干光交組網。隨著這些年全國都在建設光纜網，各大城市形成了以主干光交為基礎的一張光纜網，可以承載多種業務。基站組網通過這些主干光交進行連接，不僅可以提高接入的速度，也大大降底了維護的難度。避免了原來通過大量基站光纜跳接，耗費人力物力，造成故障點較多并難以發現的情況。其次，如果沒有條件利用主干光交組網，接入配線層光纜建設應避免長鏈情況。為配合設備組網規范，城區建設配線層光纜在一條鏈上不應該超過6個中繼段，郊區不應該超過8個中繼段。這樣可以規范光轉的情況，使PTN接入環的組網跳點得到有效控制。在實際建設中，我們要盡量避免這種光纜長鏈的產生。

3.5 一個機房多個BBU組網的方法

在建設中，有時會出現一個機房有多個（大于4個）BBU需求的情況，絕大多數發生在TD-LTE微蜂窩建設需求中，這樣就導致無法使用網元數量控制模型。遇到這種情況，我們推薦兩種方式，一種是采取雙GE環的方式建設，用兩臺PTN設備使該點的接入能力翻倍。另一種是采用多業務端口PTN設備（一臺設備可以支持8-16個BBU），單獨組環解決問題。這個接入環不再允許接入其它PTN設備，直接雙上聯到匯聚點。

3.6 其它網絡優化方法

（1）繼續進行PTN接入層網絡優化調整，對原有超大環和層次不清的接入環進行改造，提高網絡安全性。對于節點數超標的環路，建議采取裂環拆環的方式，拆成2個或多個環路。對于超長鏈、通過新建部分光纜，將能成環的鏈路盡量成環。對于假環，重新規劃搭纖路由，使其形成正常的物理環路。（2）對接入主干光纜和組網經常使用的配線光纜，進行預升級工作，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）盡量少用微波設備組網，如果要用，盡量將微波改造到網絡的末端或不重要的站點。（4）加大管道建設，尤其是溝通紅線內外的接入管道，豐富戰略資源，優化傳輸通路。（5）對光纜難以進入的建筑物，采取微管、ADSS光纜等多種靈活建設方式，進行前期光纖預覆蓋，以保證TD-LTE傳輸接入的成功率和響應速度。

四、總結

TD-LTE是中國移動高速通信系統的發展方向，TD-LTE網絡引進了全新的S1接口和X2接口，也對傳輸承載網絡提出了前所未有的高帶寬、低時延及靈活的業務轉發和調度能力的要求，PTN網絡擁有完善的業務承載、QoS和統計復用功能，能夠滿足TD-LTE網絡的高帶寬、低時延要求，是TD-LTE承載網絡的重要解決方案。本文通過對TD-LTE建設中PTN接入層組網的討論，提出新的組網策略，建設方法。介紹了目前傳輸網存在問題，分析了面向TD-LTE組網的一些新因素，并對這些因素提出了優化的措施和改進的方法。為大中城市的PTN傳輸網絡建設提供了有益的參考經驗，為配合蓬勃發展的4G建設的傳輸網絡提供了有力的指導。

參 考 文 獻

[1] 李忻，胡勇. 《LTE城域光纜網的應用與分析》，2013

[2] 《中國移動TD-LTE擴大規模試驗網工程傳送網建設要求》，2013