一體化小基站系統中回傳網絡的應用研究

單 彬，高聰慧，何 琦，張明宇，孟凡博

（中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，哈爾濱 150080）

1 概述

受制于物業協調、深度和擴容改造等多方面，城區的傳統宏站和室內分布系統建設舉步維艱。以皮站和飛站為代表的小基站技術，采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入設備，通過基于IP 的有線寬帶回傳鏈路和小基站網關接入核心網，組成一體化小基站系統。一體化小基站系統可以較好解決上述問題，但對回傳網絡提出較高要求，如何利用傳輸網絡成為研究方向。

2 回傳網絡分析

2.1 一體化小基站系統架構

一體化小基站系統主要的網元有小基站、網關及網管系統。

2.2 一體化小基站系統對回傳網絡的影響

一體化小基站系統利用其豐富的產品形態和靈活的網絡架構及快速部署能力，滲透到各類網絡場景，但對回傳網絡造成影響：

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

（3）對網絡帶寬與結構帶來影響：接入環多為GE環網，在滿足現有2/3/4G、WLAN、集客等業務的情況下，環網中帶寬不多。隨著系統建設帶寬需求會不斷提高，需對環網進行改造升級，會導致現有設備組網結構發生改變。

（4）增加電路維護的復雜度：有多種回傳網絡，導致回傳網絡配置電路業務復雜，對后期維護提升了難度。

2.3 一體化小基站系統回傳網絡

回傳網絡存在著3種組網架構，為PTN 網絡架構、PON+PTN 網絡架構、PON+CMNET 網絡架構，它們各具特點，可適用于不同場景。

（1）PTN 網絡架構

電路業務沿用PTN 業務走向至小基站接入網關，此種結構對現網影響小。

（2）PON+PTN 網絡架構

電路業務通過GE 口接入ONU 傳送至OLT 設備，OLT 設備需與PTN 設備通過GE/10GE 口進行連接，最后通過L3層PTN 設備傳送至小基站接入網關。

采用此種結構時，對現網改造較小，且易于實現，但對設備具有配置要求。

（3）PON+CMNET 網絡架構

電路業務通過GE 口接入ONU 傳送至OLT 設備，OLT 設備通過GE/10GE 口直連BRAS 設備，最后通過L3層PTN 設備傳送至小基站接入網關。

采用此種結構時，對交換部分改造調整較多，需要業務通過防火墻后回到L3PTN，傳送至小基站接入網關。

3 回傳網絡的應用場景

3.1 回傳網絡分析

PTN 網絡是現有回傳網絡的基礎，但有一些局限性。

（1）每個基站接入需要一對光纖，對光纜緊張地區消耗較多。

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

（3）相對成本和功能來說，目前PTN 接入產品普遍功能較強，但成本偏高。

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

針對以上局限性，可以采用PON 網絡來解決：

（1）具有良好的適配性：PON 系統采用點對多點的拓撲結構，非常適合分布零散、位置不易預測的一體化小基站回傳；在光網城市建設的大背景下，海量光纖已經向用戶側延伸，有利于發揮FTTx 網絡建設中形成的光纜、局房等基礎設施資源。

（2）部署快捷：利用PON 網絡已經部署好的主干光纖和分光器，只需通過配線和引入線的調配，節約重新敷設光纜或調配到BBU 的光纜工期。PON 網絡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、靈活的優勢。

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

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

3.2 場景應用

不同的組網架構有其特點及適用性，在具體工程建設中，需針對不同場景來選擇不同的組網架構。對影響回傳網絡因素進行分析，選擇光纖資源/接入設備能力/接入網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 接入設備 環網能力 組網選擇場景一 滿足 滿足 滿足 PTN網絡場景二 滿足 不滿足 滿足 PTN網絡場景三 滿足 滿足 不滿足 PON+CMNET/PTN網絡場景四 滿足 不滿足 不滿足 PON+CMNET網絡場景五 不滿足 滿足 滿足 PON+PTN網絡場景六 不滿足 不滿足 滿足 PON+PTN網絡場景七 不滿足 滿足 不滿足 PON+CMNET網絡場景八 不滿足 不滿足 不滿足 PON+CMNET網絡

4 結束語

一體化小基站是未來通信網絡接入層發展的另一個重要方向，它有利于解決現有網絡所遇到的局限，為現有網絡“查缺補漏”，加深移動網絡的延伸。文章針對一體化小基站的組網方式，對3種回傳網絡架構進行分析，在現有PTN 網絡為回傳網絡主體的情況下，結合現階段寬帶業務大提速，PON 網絡精細化建設和改造的趨勢，來解決一體化小基站系統部署場景多樣性、覆蓋范圍分散、光纜資源消耗多、帶寬需求大等問題。