1、48 运 营 与 应 用 DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.07.011 4G 一体化皮飞基站建设方案研究 王成帅 江苏省邮电规划设计院有限责任公司山东分公司， 主要从事传输规划及设计工作。 王成帅 随着移动互联网的迅猛发展 ，移动用户数及移动 4G 业务数据量的增长与室内覆 盖网络承载能力出现了不平衡 ，在此背景下 4G 皮飞站应运而生 ，其可作为蜂窝网络 的有效覆盖补充和容量扩充手段 ；文章从皮飞站回传方案及选择 、同步方案选择及 VLAN 和 IP 地址部署各方面进行探讨研究，建设方案切实可行。 关键词：4G 业务 皮飞站 回传方案 1 引言 随着移动互
2、联网的突飞猛进的发展 ， 移动网络用户数 量也节节攀升 ， 据最新统计数据 ， 截止 2016 年 5 月底 ， 仅中国移动 4G 用户数就已突破 4 亿 。 据调查显示 ， 近 75% 的 4G 业务发生在商场 、 办公楼 、 商务酒店 、 会展中心 、 高校校园等室内场景 。 然而 ， 据某运营商用户投诉分布情 况分析 ， 室内覆盖不足导致的投诉占比高达 80% 。 移动 用户数及移动 4G 业务数据量的增长与室内覆盖网络承载 能力出现了不平衡 。 在此情况下 4G 一体化皮飞站 （ 简称 4G 皮飞站 ） 应运而生 。4G 皮飞站是一种低成本室内覆盖 解决方案 ， 可作为蜂窝网络的有效覆
3、盖补充和容量扩充手 段 ， 可有效解决热点区域覆盖问题 ， 提升用户感知 。 2 4G 皮飞站回传方案及选择 4G 皮飞站的回传分为两部分 ： 皮飞站至网关和网 摘要 关至 EPC 。 2.1 4G 皮飞站至网关方案 4G 皮飞站至网关方案共有三种 ， 分别是 PON+CMNET 、PTN+ CMNET 、 第三方回传连接至皮飞 站网关 。4G 皮飞站回传方案示意图如图 1 。 ONU OLT 信令 网关 HeNBGW PON CMNET L3 PTN BRAS/SR 安全网关 SeGW 组网方案一：PON+CMNET PTN 组网方案二：PTN+CMNET pool pool S1-SGW
4、S1-MME 防火墙 S1-U S1-C 组网方案三：第三方回传 第三方回传 小基站网管 初始HeMS 公共DNS 图 1 4G 皮飞站回传方案 49 运 营 与 应 用 2016.07 广东通信技术 （1 ） PON+CMNET 对于部署在 PON 覆盖区域的 4G 皮飞站 ， 原则上采 用 PON+CMNET 回传方案 ， 即末端采用 PON 接入 ， 通 过 OLT 上联至 BRAS/SR ， 经城域数据网 、 省干 CMNET 后连接至 4G 皮飞站网关 。 为了保证安全性 ， 在 CMNET 与皮飞站网关间需经过防火墙 ， 以保证网络的安全性 。 对于 4G 皮飞站规划数量较多的建筑
5、物 ， 比如办公 楼宇 、 宾馆和大型室内活动场馆 ， 建议为皮飞站提供独立 PON 口 ， 根据皮飞站的密度和收光灵敏度 ， 选用一级分 光或二级分光方式 。 由于当前一体化皮基站主要用于解决 弱覆盖和盲区问题 ， 分布较为分散 ， 一级光分路器应设置 在综合业务接入区二级分纤点 ， 二级光分路器设置在客户 楼宇的弱电间 / 井内 。 对于 4G 皮飞站规划数量不多或现有光分路器端口空 闲端口较多的建筑物 ， 比如营业厅 、 小型室内活动场馆 ， 建议和专线或家宽共用 PON 口 。 该方式能充分利用现网 资源 、 提高开站速度 ， 但需要统筹考虑专线 、 家宽和皮飞 站的带宽需求 ， 并配
6、置相应的 QoS 。 对于拟建 4G 皮飞站的营业厅 、 咖啡馆 、 商场等类型 区域 ， 如果已经安装移动自有产权的 ONU 设备且有空闲 端口 ， 在不影响现有业务的前提下 ， 可利用空闲端口接 入皮飞站 。 （2 ）PTN+CMNET 对于皮飞站部署场景不具备 PON 网络但有 PTN 资 源时 ， 采用 L2 PTN 接入 ， 通过 PTN 连接至 BRAS/SR ， PTN 和 BRAS/SR 间可通过 LAG 保护方式连接 。 其它类 同 PON+CMNET 。 （3 ） 第三方回传 当自建资源存在建设难度大 、 成本高等问题时 ， 可采 用第三方网络实现皮飞站回传 ， 应注意评估
7、其传输质量 ， 避免影响用户体验 。 当末端没有接入资源时 ， 也可采用微 波接入 。 2.2 网关至 EPC 皮飞站网关部署位置原则上不高于 SAE-GW ； 与 EPC 间连接首选通过 L3 PTN 方式 ， 次选直连方式 。 （1 ）L3 PTN 方式 对于皮飞站网关设备端口少 、 流量不大 、EPC 数量 较多 、EPC 需要组 POOL 且没有配置交换机时 ， 通过 L3 PTN 连接至 EPC ， 与宏站共用 EPC 对接的端口资源 。 此 方案不需 EPC 扩容或改造 ， 只需对 PTN 网络进行扩容或 改造即可 。 皮飞站网关与异机房 EPC 的通信 ， 由省干 PTN 系 统
8、实现 。 省干 PTN 系统通过调度 L3 PTN 完成跨机房转发 。 皮飞站网关先与交换机对接 ， 交换机出主 、 备端口分别与 同机房主 、 备省干落地 L3 PTN 对接 。 后期皮飞站网关若 实现多机房容灾备份可直接与同机房省干落地PTN 对接 。 皮飞站网关至 EPC （ L3 PTN 方式 ） 示意图如图 3 。 （2 ） 直连方式 对于皮飞站网关设备端口少且没有配置有交换机 时 ， 可采用皮飞站网关和 EPC 直连方式 ， 即通过光纤或 WDM/OTN 进行连接 。 但目前的 4G 皮飞站网关设备端口 有限 ， 建设初期流量不大 ， 因此近期不建议采用此方案 。 3 皮飞站的同步
9、方案选择 图 2 4G 皮飞站传输接入方案 图 3 皮飞站网关至 EPC （ L3 PTN 方式 ） 4G 一体化皮飞基站建设方案研究50 运 营 与 应 用 运营与应用 皮飞站可根据部署情况 ， 选择采用无线空口同步 、 GPS 直接同步或地面传输 1588v2 同步方式 ， 其中地面传 输 1588v2 方式可采用从末端接入的 PON 或 PTN 设备提 取同步信号 。 （1 ）PON+CMNET 方案 ： 现有PON 设备需升级 支持 1588V2 ， 同步于 GPS 或同机房 PTN 设备 ， 再通过 PON 网络对基站进行同步 。 同步于 GPS 需从同机房现有 的 GPS 引接 ，
10、 但增加功分器会对时钟信号引入 3dB 插损 ， 可能会影响无线站同步接收 。 （2 ）PTN+CMNET 方案 ：PTN 网络在核心机房时 间同步服务器引入同步信号 ， 需要对 PTN 全网进行改造 ， 改造之后可直接从 PTN 设备提取同步信号 。 （3 ） 如采用微波或第三方资源 ， 则需微波或第三方 设备支持 1588v2 。 通过上述对比 ， 现网PTN 、OLT 设备升级支持 1588v2 难度较大 ， 因此首选无线空口同步和GPS 直接同步 。 4 VLAN 和 IP 地址 PON 承载皮飞站业务时 ， 到宽带边缘网关 (BRAS 或 SR) 间采用 SVLAN CVLAN （Q
11、inQ ） 方式进行 VLAN 规划 ， 其中外层 SVLAN 用于区分业务类型 、OLT 和 PON 口 ， 内层 CVLAN 用于区分用户和业务 。 皮飞站 VLAN 分 配示意图如图 4 。 VLAN 分配应统一规划各类业务的 VLAN 资源 ， 具体 应根据 PON 网络使用情况确定 。5 场景案例分析 场景 ：XXX 巷地处背街小巷 ， 宏站信号遮挡严重 ； 周边有多个经济型酒店 （ 如家酒店 ）， 客流量大 ， 业务需 求量大 ； 存在问题 ： 旅游热点区域 ， 宏站只能保证面的基 础覆盖 ， 深度覆盖效果差 ， 影响用户体验 ； 已不能满足网 络覆盖和容量的需求 ； 环境复杂 ，
12、 站点安装受限 ， 选址难 度大 。 解决方案 ： 采用 4G 皮飞基站 + 就近光缆接入的方案 。 具体现场图如图 5 。 建网效果 ： 弱覆盖提升明显 ， 深度覆盖从无到有 ； RSRP 平均值提升 9.74db ，SINR 平均值提升 8.72db ； 补热后网络性能良好和用户体验提升明显 ， 激活后 ，4G 皮飞站和宏站之前切换成功率 100% 。RSRP 、SINR 前后 建网效果图如 6 。 切换成功率表如表 1 。 6 结束语 某电信运营商根据自身业务发展需要 ， 从皮飞站回传 方案及选择 、 同步方案选择及 VLAN 和 IP 地址部署各方 面进行探讨研究 ， 通过具体场景具体分析 ， 得出建设方案 切实可行 。 图 4 皮飞站 VLAN 分配 图 5 皮飞站现场安装 图 6 RSRP 、SINR 前后 表 1 4G 皮飞站与宏站切换成功率 上传业务 切换请求次数 切换成功次数 切换成功率 61 61 100% 下载业务 切换请求次数 切换成功次数 切换成功率 60 60 100% （收稿日期：2016-07-04 ）
