余嗣兵
(中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司,合肥 230041)
室分系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种解决方案,其作用是完成射频信号的透明传输。各运营商主要采用BBU+RRU的分布式组网,基带资源集中放置,利用光纤等媒介将数据、信令及维护操作等信息传递到覆盖区域的远端RRU处。各运营商经过了2G和3G室分系统的建设,也积累了一些建设经验,总结了一些适应室分系统的网络建设方案,但面临大量的4G室分系统的建设,还是显得有点困惑,如继续沿用2G和3G室分系统的建设方案,可能造成通信网络的基础资源消耗过快,而且4G网络质量和安全都受到很大的影响。本文提出了信源点BBU集中设置方案,既能减少基础资源的占用,也提高了网络质量,更能方便网络维护管理。
目前,室分系统接入现状存在两种,一种是信源点BBU就近设置于宏基站内容,然后通过光缆与远端的RRU相联;另一种是信源点BBU单独设置,然后通过光缆与远端的RRU相联。无论采用那种接入方案,信源点BBU都要通过尾纤上联至传输设备,涉及传输系统资源,通过光缆与RRU直联,涉及光缆及管道资源。室分系统接入现状图如图1所示。
图1 室分系统接入现状图
根据图1所示,信源点BBU是分散设置在不同的物理位置,远端点RRU支链接入信源点BBU,分析会存在如下问题:
(1) BBU分散设置,涉及大量的传输系统组网方案,不利于传输带宽的预留,维护管理成本高。
(2) RRU支链接入,管孔资源消耗过大,同时不能形成物理环网保护,对网络安全性较差。
图2 4G室分BBU集中设置方案示意图
4G室分系统接入建设方案涉及到信源点BBU设置、室分系统接入传输系统和光缆线路共3个方案,每个建设方案将按照初期和中远期进行阐述。
根据以上室分系统接入现状的分析结果,提出了信源点BBU集中设置,远端点RRU物理环网保护的方案。信源点BBU集中设置方案首先根据信源点BBU的安装环境,即信源点BBU需要传输,安装空间和电源等资源;其次根据信源点BBU的工作特性,即信源点BBU发射天线、覆盖的有效半径及RRU数量;再次根据室分系统布置的场景(商场、公共场所等);最后确定BBU集中设置的物理位置。
由于4G室分系统是分期建设,因此BBU集中设置可以根据网络的发展需要,分期考虑集中程度。建设初期,由于4G室分系统接入点数量较少,再结合BBU的相关要求,可以考虑集中设置于传输汇聚点内(各运营商根据基站接入汇接的需要,根据河流、铁路等大型障碍物已经规划很多传输汇接区,建设了大量的汇聚节点,机房空间、传输资源等条件均能满足BBU的安装需求),在传输汇聚点内单独设置BBU安装列。
随着4G室分站点数量的大量增加,对传输汇聚点内的安装空间、光缆进出局管孔资源将受到影响。因此在中远期,为了适应4G室分系统的建设需求,应将4G室分系统集中设置的BBU下沉至其他业务节点机房内(各运营商根据客户接入需要,根据河流、铁路等障碍物已经规划了大量的综合业务接入区,建设了大量的业务节点,机房空间、传输资源等条件也能满足BBU的安装需求),在业务节点内单独设置BBU安装架。4G室分BBU集中设置方案示意图如图2所示。
方案说明:建设初期,在传输汇聚区已经设置1个信源点BBU集中区,随着业务发展,中远期规划新建另外2个信源点集中区,即传输汇接区共有3个信源点BBU集中区。
根据信源点BBU集中设置方案,建设初期,由于BBU均设置与传输汇聚节点内容,BBU上联至传输设备比较简单,仅需要通过室内尾纤把信源点BBU光口与PTN设备光口直联即可,如图3所示。
根据信源点BBU集中设置方案,建设中远期,由于信源点BBU数量的增加,将部分BBU集中设置于综合业务接入区的业务节点内。虽然初期业务节点内已经设置了相应的传输设备,但均未考虑4G室分接入的需求,可能存在传输系统容量不能满足的情况,而且4G室分系统的带宽需求在逐渐大幅度增加,也致使原有的传输系统无法满足需求。另外,室分系统的带宽业务与其他业务混合考虑,对传输系统的容量预测的准确性有一定的影响,因此,为了适应4G室分业务的发展需要,考虑单独组建4G室分的传输系统方案,方案是用10 G容量传输设备(PTN)组建环网架构。4G室分系统接入传输系统建设方案图如图3所示。
方案说明:中远期在设置信源点BBU的位置,均考虑新建一个传输设备,单独组网,实现与传输汇聚节点双上联的环型网络架构,以保证传输系统的网络安全。
图3 4G室分系统接入传输系统建设方案图
根据信源点BBU集中设置方案及室分系统接入传输系统方案,建设初期,远端点RRU数量较少,而且分布较分散,为了提高管孔资源的利用率,同时考虑网络安全,将远端点RRU按照物理环网建设,即将远端点RRU分布的位置依次串联起来与信源点BBU设置的传输节点组建物理环网架构。
随着4G室分站点的增加,中远期4G室分系统接入光缆线路建设方案分为信源点BBU之间的光缆线路建设方案和信源点BBU与远端点RRU之间的光缆线路建设方案。信源点BBU之间的光缆线路方案,可以利用已建的光缆或新建物理架构的光缆网络解决4G室分系统接入的传输系统组网方案的纤芯需求,光缆芯数一般按照24~48芯考虑,即可满足传输系统组网需要。新建物理架构的光缆建设方案就是传输节点与信源点BBU所在位置业务节点依次连接组建的环网物理架构。
另外,同一个楼宇或其他场景内可能出现多个远端点RRU,此时可以根据远端点RRU分布的位置或场景,集中设置光缆接入点(可以是基站机房,也可以光缆交接箱)或者远端点RRU接入主节点,然后将信源点BBU设置的传输节点或业务节点与集中设置光缆接入点或远端点RRU接入主节点依次串联组建物理环网,其余远端点RRU可以通过光缆接入点或者RRU接入主点进行支链接入。各时期4G室分系统远端点RRU接入光缆线路建设方案图如图4所示。
不论初期4G室分系统接入光缆线路建设方案,还是中远期4G室分系统接入光缆线路建设方案,光缆的芯数均按照每个远端点RRU6芯考虑(2G/3G/4G室分RRU存在级联和并联情况,对纤芯的需求量不一致,考虑光缆线路的施工难度及经济成本,故每个远端点RRU的光缆芯数配置为6芯)。若按照敷设一条144芯光缆,最多可以接入24个远端点RRU。信源点BBU与远端点RRU光缆组网纤芯分配示意图如图5所示。
图4 各时期4G室分系统远端点RRU或信源点BBU接入光缆线路建设方案图
图5 信源点BBU与远端点RRU光缆组网纤芯分配示意图
根据以上信源点BBU集中设置、室分系统接入传输系统和光缆线路建设方案,针对某个运营商某个城区内有100个信源点BBU,300个远端点RRU 4G室分系统建设任务。原方案是将100个信源点BBU就近分散安装于基站机房内或其他楼宇内,而采用集中设置方案后,信源点BBU安装位置的数量减少到25个,其中20个信源点BBU设置于传输汇聚节点内,5个设置于业务节点内,这样大大降低了施工成本和维护成本;原室分系统传输系统方案是需要考虑100个信源点BBU安装位置的传输系统资源能否满足室分接入需要,而采用集中设置方案后,仅需要考虑5处信源点BBU安装于业务节点中传输系统资源,最多新建一个10 GB容量传输系统即可满足室分系统接入需求;原室分系统接入光缆方案至少需要穿放100根子管才能满足远端点RRU接入(每个信源点BBU至少需要敷设光缆至远端RRU),而且全部支链接入,采用4G室分系统接入光缆建设方案后,占用子管数量直接降至25根(因信源点BBU集中设置于25处),而且全部采用物理环网架构,提高了网络的安全性。
本方案提出的4G室分系统接入方案,从信源点BBU的集中设置到传输系统和光缆线路方案,都存在很多优点,尤其对那些基础资源紧张的地区(管孔资源、机房空间等),但信源点BBU集中设置后,对网络的安全性要求比较高,而且需要考虑信源点BBU的接收天线。因此, 4G室分系统信源点BBU集中设置尤其重要,而本文涉及信源点BBU集中设置区域,是充分利用现有的传输汇接区和综合业务接入区,大大提高了4G室分系统接入建设速度,也提高了4G室分系统的网络安全,增强了网络覆盖质量。另外,4G室分系统接入传输系统和信源点BBU之间光缆线路方案也是根据信源点BBU集中设置情况进行组网建设,而信源点BBU与远端点RRU之间光缆线路方案是利用普通光缆进行搭建物理网络架构,也可以利用光电复合缆直接解决光缆纤芯和远端点RRU供电。
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