超A类基站在CDMA网络应急保障中的应用

唐伯荣

（中国电信福建分公司，福州 350001）

2010年6～8 月间，福建闽北地区受洪涝灾害影响造成山区多个县市的通信网络受到严重损坏，中国电信福建公司网络运行维护部在汛期通信应急保障期间，结合福建省CDMA网络的实际情况，创新性提出超A类基站概念，并在汛期应急保障中加以实际应用，确保了天翼网络的基本畅通，收到了良好的效果。

1 超A类基站的概念

态势，即某个城区或县城的内部传输通信网络正常，但与外界的传输通路基本中断或全阻，对于CDMA网络而言，这种“孤岛型”的中断往往导致县城或局部区域的大面积基站断站，造成天翼网络全阻。但是我们注意到，如果在“孤岛”内部筛选或新建部分广覆盖的站点，灾害情况下将这部分基站通过应急传输手段接回BSC，则可以保证孤岛区域内的CDMA网络的基本覆盖，显然这些站点由于其重要的社会影响，我们将这些站点称为超A类站点。

根据《中国电信CDMA基站考核办法》，中国电信集团公司根据实际（或预计）吸收话务量、服务区重要性以及对于网络质量的改善程度，将CDMA网络基站分为A/B/C/D 4类，而超A类基站的概念就是比A类基站更为重要的基站。

在实际的网络维护中我们注意到，对于洪涝灾害等自然灾害，通信网络面临的最大威胁就是传输光缆中断和电源中断，而且这种中断往往呈现“孤岛型”中断的

2 超A类基站筛选、规划原则

在CDMA网络应急保障中，根据应急保障区域无线环境和基站位置的实际情况，超A类基站的选择有两种方式：一种是在现有网络中进行筛选，这种方案投资省，但是存在平时和灾时的转换问题；另外一种是根据地形特点，通过射频仿真规划新建超A类基站储备站点，这种方式投资相对较大，但是可以采取平时将这些设备作为备件，汛期将设备提前布放到位，灾时开通的方式，确保灾时能够迅速发挥作用。原则上建议两种方式应当同时进行，这样可以针对灾害天气对网络破坏的程度灵活采取应急保障措施。

在超A类基站的筛选或规划时可以参照以下原则。

原则1：首先是党政军等重要机关所在地的CDMA网络站点，以便在灾时确保首脑机关的通信畅通。

原则2：尽可能是选择广覆盖站点，对于城区可根据地形选择高站，确保灾时天翼网络信号的基本覆盖。

原则3：考虑到灾时应急传输网络的容量限制，对于新建储备站点方式，超A类站点原则上县城区域范围内不超过5个。

3 超A类基站的应急保障原则

合理的超A类基站应急保障原则是保证CDMA网络能在灾害条件下继续提供基本服务的重要保证，结合超A类基站的规划、筛选原则，超A类基站应急保障可以按照以下原则进行。

一是“光缆通，C网通”的原则，按照目前中国电信传输承载网络的特点，C网基站往往承载在若干个本地传输环上，灾害条件下出现大面积传输环中断导致局部区域的大面积C网基站传输中断时，可将从现有站点中筛选出来的超A类站点优先调度到正常的传输环中，确保C网的基本通信功能。

二是“光缆不通，C网通”的原则，随着灾害对电信网络破坏程度的加剧，当现有传输网络全部中断时，可以充分利用C网卫星应急通信车、微波应急通信等手段开通若干个E1应急中继电路，将超A类基站利用应急中继接回归属BSC，确保C网的基本通信功能。

三是“平灾转换迅速“原则，灾害来临，电信网络遭受破坏后，无论哪一种的网络调度都是对技术人员、网络装备的严峻考验，而应急保障的速度和效率是网络保障的关键，因此超A类基站保障的重要原则平灾转换迅速，这就要求做到预案周到，要对超A类基站如何在不同传输环之间进行调度、应急传输中继如何在最短时间内开通等制定周全预案，并确保具体的技术操作细节的简易型、可行性。

4 通信孤岛条件下的超A类基站的组网方案

按照超A类基站的保障原则，当出现通信全阻的情况是，可以利用卫星通信、微波通信等一切可能的通信手段打通对外传输通道，其中面对洪水这样的自然灾害，较为可行的做法是利用中国电信C网应急车的卫星应急通道实现Abis口传输。可行的方案如下。

4.1 BBU+多RRU组网

本方案适用于根据地形特点，通过射频仿真规划新建超A类基站储备站点，灾时在超A类站点布放3～5个RRU，采用级联或星形连接方式与BBU连接，BBU通过卫星中继接回BSC，组网示意图如图1所示。

图1 BBU+多RRU组网

优势如下:

（1）汛期来临时只需要新增RRU安装和光路跳接。

（2）无线侧后台数据配置简单，可以提前做好，灾时无需修改。

（3）平时将应急RRU下电，重大灾害发生后，只需要前台上电即可使用。应急通信响应时间快。

（4）对维护人员技能要求低。

（5）即使单E1的卫星传输，最多同时支持126路纯话音。

劣势如下:

（1）需要单独购置BBU和RRU在超A类站点。

（2）平时RRU关电，后台新增多个未探测到RTR告警，影响告警考核。

4.2 菊花链组网

本方案主要针对从现网宏站站点选取超A站点的情况，即平时采用正常传输通路，灾时使用菊花链传输路由，利用菊花链顶端的基站通过卫星传输通道接回本地BSC。组网示意图如图2所示。

图2 菊花链组网

优势：超A类基站平时正常使用，灾时通过传输路由开通，节省投资。

劣势如下:

（1）灾时需要临时进行传输路由和无线侧配置数据调整，网络恢复后又要恢复。

（2）数据配置复杂，对维护人员技能要求高。

（3）应急通信响应速度最慢。

（4）容量较方案1支持的用户数，因菊花链上级基站需要配置交换时隙，主要起到桥接作用，对于图2所示的5级级联情况，5个基站最多只有2×5=10个时隙终结在BTS上，即一个E1可用时隙的1/3。这样可同时支持的用户数只有：（2.048 M-64 k×22）×0.7×0.9/9.6 k=42。即42路用户。

4.3 IP承载组网

本方案对超A类基站进行IP改造，将这些基站通过以太网交换机进行汇聚后经公众传输网接至本地BSC，灾时将汇聚交换机的出口利用E-200的IP卫星电路接至本地BSC。组网示意图如图3所示。

图3 IP承载组网

优势如下:

（1）对于IP承载的基站较为适用，只需在汇聚层进行中继转换即可。

（2）即使非IP承载基站，可事先配置IP传输路由，平时可以在传输侧禁用Ethernet连接，保证基站业务全部在E1传输上承载，灾时只要传输禁用E1传输连接，启用Ethernet连接，基站业务自动倒换到Ethernet上承载，并汇聚到卫星传输上，终结在BSC ABES FE百兆电口单板上。

（3）无线侧数据可以提前做好，灾时无需再修改。

（4）单E1的卫星传输，最多支持126路纯话音。

劣势如下:

（1）BSC需要配置相应接口板。

（2）对于非IP承载的超A基站，需要单独建以太网传输设备，增加投资。

（3）存在平灾转换问题，灾时如果从E1传输改为IP传输数据配置较为复杂。

综上所述，从可靠性、可行性、经济性3个方面考虑，方案1较为简易可行，而且这些BBU和RRU平时可以作为备件及应急设备，保证投资收益。

5 超A类基站应急保障中的QoS保障——EPACA机制

对于“孤岛型”保障，从前面的分析可以看出，当只有一个E1传输通道时，无论何种方案，能够提供的话音中继数量都极为有限，因此为保障重要用户特别是抢险救灾通信的畅通，应启动用户QoS保障，目前中兴、华为系统建议采取的是EPACA机制。

EPACA（Enhanced Priority Access and Channel Assignment）机制可实现对不同用户赋予不同的优先级别，高级别用户拥有比普通用户更高的优先级别，EPACA机制采用的是资源预留机制，基站侧为高优先级别的用户预留部分无线资源，这部分预留资源只能分配给高优先级别的用户，而不能分配给低优先级别的用户使用。当非预留资源足够时，优先分配非预留资源；当非预留资源全部被占用时，低优先级用户间无法建立呼叫，高优先级用户通过分配预留资源保证呼叫顺利进行。显然，EPACA机制中用户级别的配置原则和配置流程也要作为超A类基站保障预案的重要组成部分。

[1] 中兴通讯. CDMA系统EPACA机制介绍[A]. 中兴通讯股份有限公司设备手册[C].

[2] 中兴通讯. 菊花链基站开通指导书[A]. 中兴通讯股份有限公司设备手册[C].

[3] 中兴通讯. ZXC10 BTSB I4 & CBTS I2拉远RRU开通指导书. 中兴通讯股份有限公司设备手册[C].