面向TD—LTE建设的接入层组网方法

王昌廷

【摘要】 面对TD-LTE的迅速发展和工程建设需求，如何稳定、高速、节约的实现接入层组网，是传输网络新的挑战。本文对现有中国移动接入网的进行分析、研究，最终提出面向TD-LTE建设的接入层组网新方法。

【关键词】 TD-LTE PTN 接入层 组网 控制模型

一、前言

TD-LTE 无论在技术层面还是产业成熟度方面都加快成熟，我国和国际运营商市场的布局速度也同样在加快。中国移动计划2014年建成全球规模最大的4G网络，在年底建成50万基站的规模。在部分大中城市，4G基站的网络覆盖已经超过了2G的水平。随着中国移动TD-LTE建设如火如荼的展开，在数量巨大的基站接入压力下，如何应对今后LTE建设对传输网络的需求？探讨这一问题，对目前的4G建设有重大实用意义。

本文通过对TD-LTE承载网接入层的组网策略进行分析与讨论，提出了新的组网思路和方法，有效解决了TD-LTE建设对现有传输网络的冲击，能够成为大中城市4G传输组网的参考与借鉴。

二、TD-LTE基站传输建设原则

2.1 传输网络现状

目前各大中城市的传输网络，基本已形成包括核心层、汇聚层和接入层三层清晰的网络结构，能够承载无线、有线、转型等各种业务需求，本文将论述接入层的组网方法。

2.2 传输网络存在的问题

面对LTE建设，传输网络主要存在的问题有以下几点：（1）汇聚点布署滞后，导致接入环形成双汇困难，影响网络安全策略，并且部分形成超大接入环。（2）组GE PTN接入环对光缆纤芯占用率很高，并且由于环路只能连续搭接到汇聚点，形成接入层跳点过多。（3）假环数量较多，影响业务安全性，并且难以改造。（4）PTN设备的业务接口不能满足要求，需要进一步提升传输设备的接入能力。（5）部分微蜂窝和室外一体化站点电源无法保证安全供电，导致组环后影响整个环路的安全性。（6）基站接入光缆建设比较盲目，达不到理想效果并且造成资源浪费。

2.3 需求分析

根据中国移动4G一、二期的数据，TD-LTE建网初期单小区实测下行数据流量约80M，单站需求≈20M×3×1.3～1.4（开销）≈80M。室内分布初期带宽达到60M。现网各种基站类业务的带宽需求为2G宏/微蜂窝，16M/4M；TD宏/微蜂，28M/5M；LTE宏/微蜂窝，80M/60M。

2.4 整体建设原则

先期制订总体建设原则有重要的指导意义，随着4G网络建设的全面铺开，对本地传输网带来新的问题。若不制定切实可行，一步到位的建设原则，会导致大量资源的浪费，对后期优化带来极大压力，而且会严重影响LTE基站的正常接入。

（1）在汇聚层建设OTN网络，LTE业务通过PTN接入环到汇聚节点PTN设备收敛后用GE颗粒经过OTN网络到达核心机房落地。（2）TD-LTE基站传输接入层组网采取GE PTN设备承载，环容量为1个GE，双汇上联至汇聚点。建设中要充分考虑PTN网络的整体部署策略，兼顾TD-SCDMA、GSM等的接入需求，充分利用已建PTN传输资源。（3）TD-LTE基站传输接入应采用光缆接入方式，可适当采用微缆，在光缆无法到达的情况下，可考虑采用分组化微波实现单链组网。（4）从安全可靠性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构。对不具备后备电源条件的基站，主要是微蜂窝站点，不宜入环或者混合组网。

三、TD-LTE接入层组网方法

3.1 GE PTN接入环组网基本策略

在3G网络建设中，已经开始采用GE PTN接入环组网方式，对传输的需求是30M带宽，FE接口。组网的基本策略是：（1）要求GE接入环必须双节点上连，上连的两个汇聚点应位于同一汇聚环。（2）GE接入主环内网元数，城区不超过4个，郊区不超过6个。（3）GE接入环不允许下挂二级子环/子链。（4）环路采用tunnel 1：1双端保护。

但在4G建设中，需求已经提升为80M带宽，GE接口，这样不仅加大了组网的难度，而且对整体原则也有不小的影响。本文通过TD-LTE建设中的实践与理论分析，在以上策略的基础上，提出以下新的组网方法。

3.2 宏蜂窝与微蜂窝站点分别组网

从网络现状存在的问题可知，微蜂窝站点普遍存在供电不稳的问题，宏微混合组网对网络造成较大的隐患。因此，在有可能的情况下，一个接入环尽量保持所有网元同为宏站或者同为微站，这样能大大加强网络的安全性。

如果微站机房无传输专用48V直流电，可采取加40AH整流器和电池组的方式，保证系统供电。

3.3 GE接入环网元数量及需求控制

本地传输网一般有GE接入主环内网元数城区不超过4个，郊区不超过6个的控制要求。但随着LTE站点的大量建设，这一控制要求也需要进一步细化。主要原因是TD-LTE基站本来传输带宽需求就高，再加上大量密集建设，导致一个机房出现3个以上4G基站需求的情况大大增加。使一台PTN设备经常要满足400M以上的业务需求，这样接入环的容量已经无法再容纳环内网元使用，需要新的控制方法。

目前大中城市基站推行的是2G、3G、4G三网共建，因此，每个机房的PTN设备，我们宏站最少预留16+28+80=124M的带宽，微站最少预留4+5+60=69M的带宽，也就是说给三网共建留下各一个需求的余地。在此基础上，如果新增第二个或更多的无线需求，则视为活动带宽需求，根据整个接入环的容量进行控制。同时需要注意的是，由于目前PTN设备接口所限，每个PTN节点的LTE需求不能超过4个。请见表1容量控制的模型：

由表1可看到，一个GE PTN接入环，保持三网需求的同时，还能接入多个其它需求而总带宽不超过1G。

因此， GE接入环网元数量仍限定为不超过4个，但接入业务需求的多少要根据容量控制模型决定，防止由于接入多个4G BBU，导致接入环无法开启业务，或者严重降低用户数据使用感知度的情况。

3.4 接入环光缆纤芯使用方法

PTN 设备组网，需要占用大量纤芯组双汇，并且由于TD-LTE基站的密集建设，对光缆的需求增长较快，因此我们建议大中城市配线层采用48芯光缆，同时纤芯规划必须先行，才能满足网络的发展。

首先，在TD-LTE建设中我们大力推广使用主干光交组网。随着这些年全国都在建设光缆网，各大城市形成了以主干光交为基础的一张光缆网，可以承载多种业务。基站组网通过这些主干光交进行连接，不仅可以提高接入的速度，也大大降底了维护的难度。避免了原来通过大量基站光缆跳接，耗费人力物力，造成故障点较多并难以发现的情况。其次，如果没有条件利用主干光交组网，接入配线层光缆建设应避免长链情况。为配合设备组网规范，城区建设配线层光缆在一条链上不应该超过6个中继段，郊区不应该超过8个中继段。这样可以规范光转的情况，使PTN接入环的组网跳点得到有效控制。在实际建设中，我们要尽量避免这种光缆长链的产生。

3.5 一个机房多个BBU组网的方法

在建设中，有时会出现一个机房有多个（大于4个）BBU需求的情况，绝大多数发生在TD-LTE微蜂窝建设需求中，这样就导致无法使用网元数量控制模型。遇到这种情况，我们推荐两种方式，一种是采取双GE环的方式建设，用两台PTN设备使该点的接入能力翻倍。另一种是采用多业务端口PTN设备（一台设备可以支持8-16个BBU），单独组环解决问题。这个接入环不再允许接入其它PTN设备，直接双上联到汇聚点。

3.6 其它网络优化方法

（1）继续进行PTN接入层网络优化调整，对原有超大环和层次不清的接入环进行改造，提高网络安全性。对于节点数超标的环路，建议采取裂环拆环的方式，拆成2个或多个环路。对于超长链、通过新建部分光缆，将能成环的链路尽量成环。对于假环，重新规划搭纤路由，使其形成正常的物理环路。（2）对接入主干光缆和组网经常使用的配线光缆，进行预升级工作，如果某段光缆纤芯用率大于60%，原则上需新放此段光缆的第二路由，以提供足够纤芯。（3）尽量少用微波设备组网，如果要用，尽量将微波改造到网络的末端或不重要的站点。（4）加大管道建设，尤其是沟通红线内外的接入管道，丰富战略资源，优化传输通路。（5）对光缆难以进入的建筑物，采取微管、ADSS光缆等多种灵活建设方式，进行前期光纤预覆盖，以保证TD-LTE传输接入的成功率和响应速度。

四、总结

TD-LTE是中国移动高速通信系统的发展方向，TD-LTE网络引进了全新的S1接口和X2接口，也对传输承载网络提出了前所未有的高带宽、低时延及灵活的业务转发和调度能力的要求，PTN网络拥有完善的业务承载、QoS和统计复用功能，能够满足TD-LTE网络的高带宽、低时延要求，是TD-LTE承载网络的重要解决方案。本文通过对TD-LTE建设中PTN接入层组网的讨论，提出新的组网策略，建设方法。介绍了目前传输网存在问题，分析了面向TD-LTE组网的一些新因素，并对这些因素提出了优化的措施和改进的方法。为大中城市的PTN传输网络建设提供了有益的参考经验，为配合蓬勃发展的4G建设的传输网络提供了有力的指导。

参 考 文 献

[1] 李忻，胡勇. 《LTE城域光缆网的应用与分析》，2013

[2] 《中国移动TD-LTE扩大规模试验网工程传送网建设要求》，2013