一体化小基站系统中回传网络的应用研究

单 彬，高聪慧，何 琦，张明宇，孟凡博

（中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，哈尔滨 150080）

1 概述

受制于物业协调、深度和扩容改造等多方面，城区的传统宏站和室内分布系统建设举步维艰。以皮站和飞站为代表的小基站技术，采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入设备，通过基于IP 的有线宽带回传链路和小基站网关接入核心网，组成一体化小基站系统。一体化小基站系统可以较好解决上述问题，但对回传网络提出较高要求，如何利用传输网络成为研究方向。

2 回传网络分析

2.1 一体化小基站系统架构

一体化小基站系统主要的网元有小基站、网关及网管系统。

2.2 一体化小基站系统对回传网络的影响

一体化小基站系统利用其丰富的产品形态和灵活的网络架构及快速部署能力，渗透到各类网络场景，但对回传网络造成影响：

（1）光纤资源方面的影响：部分接入层光缆紧张，对光缆消耗增多。如新敷设光缆段落，投资、造价、光缆同路由、管道不通等各方面限制因素有很多，难度增加、成本提高。

（2）接入设备能力的限制：接入层PTN 设备，一般能提供8/16个GE 光口，GE 光口资源有限，如端口不满足，设备需替换。

（3）对网络带宽与结构带来影响：接入环多为GE环网，在满足现有2/3/4G、WLAN、集客等业务的情况下，环网中带宽不多。随着系统建设带宽需求会不断提高，需对环网进行改造升级，会导致现有设备组网结构发生改变。

（4）增加电路维护的复杂度：有多种回传网络，导致回传网络配置电路业务复杂，对后期维护提升了难度。

2.3 一体化小基站系统回传网络

回传网络存在着3种组网架构，为PTN 网络架构、PON+PTN 网络架构、PON+CMNET 网络架构，它们各具特点，可适用于不同场景。

（1）PTN 网络架构

电路业务沿用PTN 业务走向至小基站接入网关，此种结构对现网影响小。

（2）PON+PTN 网络架构

电路业务通过GE 口接入ONU 传送至OLT 设备，OLT 设备需与PTN 设备通过GE/10GE 口进行连接，最后通过L3层PTN 设备传送至小基站接入网关。

采用此种结构时，对现网改造较小，且易于实现，但对设备具有配置要求。

（3）PON+CMNET 网络架构

电路业务通过GE 口接入ONU 传送至OLT 设备，OLT 设备通过GE/10GE 口直连BRAS 设备，最后通过L3层PTN 设备传送至小基站接入网关。

采用此种结构时，对交换部分改造调整较多，需要业务通过防火墙后回到L3PTN，传送至小基站接入网关。

3 回传网络的应用场景

3.1 回传网络分析

PTN 网络是现有回传网络的基础，但有一些局限性。

（1）每个基站接入需要一对光纤，对光缆紧张地区消耗较多。

（2）PTN 设备需要独立供电和相对安全的机房空间，家庭小区等地点难以完全进入。

（3）相对成本和功能来说，目前PTN 接入产品普遍功能较强，但成本偏高。

（4）PTN 接入层面临增加节点时，需要拆环加点或重新组环，成本高且扩展方式不够灵活。

针对以上局限性，可以采用PON 网络来解决：

（1）具有良好的适配性：PON 系统采用点对多点的拓扑结构，非常适合分布零散、位置不易预测的一体化小基站回传；在光网城市建设的大背景下，海量光纤已经向用户侧延伸，有利于发挥FTTx 网络建设中形成的光缆、局房等基础设施资源。

（2）部署快捷：利用PON 网络已经部署好的主干光纤和分光器，只需通过配线和引入线的调配，节约重新敷设光缆或调配到BBU 的光缆工期。PON 网络可以采用终端放装模式，在基站安装完成后放装并激活ONU即可，具备效率高、灵活的优势。

（3）设备成本低：PON 系统和通常只需要针对小基站增加小段引接光缆和ONU 即可，终端设备价格便宜，可支持交流供电，支持室外安装环境，无需机房空调，节约大量的电源、机房成本。

（4）设备硬件优势明显：GPON 设备下行带宽为2.5G，可升级为10G 业务板；下行端口最大可配置16*16个；上行支持GE/10GE。PON 设备具备1588V2时间同步的传送能力，下带ONU 设备具备GE/FE 的接入能力，上行链路具备LAC 保护能力。

3.2 场景应用

不同的组网架构有其特点及适用性，在具体工程建设中，需针对不同场景来选择不同的组网架构。对影响回传网络因素进行分析，选择光纤资源/接入设备能力/接入网能力三条作为场景分类的约束条件，即分为以下几个场景：

场景 光纤资源 接入设备 环网能力 组网选择场景一 满足 满足 满足 PTN网络场景二 满足 不满足 满足 PTN网络场景三 满足 满足 不满足 PON+CMNET/PTN网络场景四 满足 不满足 不满足 PON+CMNET网络场景五 不满足 满足 满足 PON+PTN网络场景六 不满足 不满足 满足 PON+PTN网络场景七 不满足 满足 不满足 PON+CMNET网络场景八 不满足 不满足 不满足 PON+CMNET网络

4 结束语

一体化小基站是未来通信网络接入层发展的另一个重要方向，它有利于解决现有网络所遇到的局限，为现有网络“查缺补漏”，加深移动网络的延伸。文章针对一体化小基站的组网方式，对3种回传网络架构进行分析，在现有PTN 网络为回传网络主体的情况下，结合现阶段宽带业务大提速，PON 网络精细化建设和改造的趋势，来解决一体化小基站系统部署场景多样性、覆盖范围分散、光缆资源消耗多、带宽需求大等问题。