電信運(yùn)營商移動通信網(wǎng)絡(luò)之匠心鍛造

摘要：

移動通信網(wǎng)絡(luò)是電信運(yùn)營商服務(wù)移動互聯(lián)網(wǎng)用戶的基礎(chǔ)，本文通過總結(jié)在實(shí)際工作中的應(yīng)用情況，對移動通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等應(yīng)用場景，提出了創(chuàng)新建議。

作者簡介：

秦保根，男，1985年畢業(yè)于南京郵電學(xué)院電信工程系，高級工程師，享受國務(wù)院特殊專家津貼，中國聯(lián)通科技成果評審專家、結(jié)算專家、評標(biāo)專家，江西聯(lián)通高級經(jīng)理。

1.引言

打造獨(dú)具匠心、質(zhì)量求精、技藝精湛的極致移動通信網(wǎng)絡(luò)，鑄就“速度更快、覆蓋更廣、感知更好”之移動通信精品，讓客戶“體驗(yàn)更舒心、消費(fèi)更放心、服務(wù)更貼心”。精品網(wǎng)絡(luò)，貴在用心、重在行動，如何用更專業(yè)、更專注的工匠精神，練就高品質(zhì)、精益求精的匠心移動通信網(wǎng)絡(luò)，是各電信運(yùn)營商的必選課題。

2.移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)化建議

2.1 移動網(wǎng)基站

應(yīng)大力建設(shè)BBU池, RRU采用桿塔附掛式進(jìn)行廣泛布局，建設(shè)投資CAPEX及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用OPEX可分別降低60%、40%以上！

2.1.1 移動基站BBU池的動態(tài)共享

同一機(jī)框的各BP板，以及不同機(jī)框的各BP板發(fā)生故障時，可動態(tài)使能，采用N+1（在只用一個機(jī)框時）或N+M冗余共享（多機(jī)框時采用，M建議小于或等于20%的N，N為主用BP板數(shù)，M為熱備用的BP板數(shù)）,以確保BBU池安全高效；

2.1.2 縣區(qū)所屬區(qū)域移動RRU遠(yuǎn)端基站

根據(jù)區(qū)域規(guī)模，通過全光OTN網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點(diǎn)，組成若干個BBU集中池，縣鄉(xiāng)BBU集中池可以設(shè)置在較大的中心鄉(xiāng)鎮(zhèn)，市區(qū)BBU集中池可以集中在若干中心匯聚機(jī)房。

2.1.3 住宅小區(qū)或商務(wù)樓宇的Femto微型基站的布局

可使用多用戶的室內(nèi)外Femto微型基站，各Femto微型基站由全光的PON網(wǎng)絡(luò)連接，其同步可采用低成本的北斗衛(wèi)星授時（也可以用GPS），衛(wèi)星授時子模塊的天線接受衛(wèi)星信號，轉(zhuǎn)換成時間信息傳送給1588V2子模塊，該子模塊將時間信息,通過PON網(wǎng)絡(luò)的OLT，由OND的光網(wǎng)絡(luò)分配器傳送到各ONT，F(xiàn)emto微型基站從ONT獲得同步信號。室外或地下室工程中，配套相應(yīng)的高增益“射燈”天線，并調(diào)整適當(dāng)?shù)难鼋�，以達(dá)成低成本、高效益的快速覆蓋，如圖1。

2.2 全光傳輸?shù)囊苿油ㄐ懦休d網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2.2.1 “一跳直達(dá)”的迷你OTN+BBU池成環(huán)保護(hù)

OTN節(jié)點(diǎn)可規(guī)模使用光薄膜濾波器，進(jìn)一步下沉至RRU基站節(jié)點(diǎn), 承載2/3/4G的CPRI，同時部署OTN與RRU、整流電源、蓄電池一體化機(jī)箱的全室外桿塔解決方案，一體化機(jī)箱可在桿塔上進(jìn)行升降，便于維護(hù)。蓄電池可在部分有條件的地域，采用風(fēng)能、太陽能電池。CPRI回傳的全光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了光路“一跳直達(dá)”的扁平化、低收斂架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并向極簡網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，如圖2。

此外，RRU基站也可配備OBP光纖旁路模塊，使用繼電器控制光開關(guān)，實(shí)施光纖旁路(OBP)跳接，避免基站長時間斷電后導(dǎo)致蓄電池放電耗盡時，后續(xù)鏈接基站光信號的中斷，造成OTN的“斷環(huán)”。

2.2.2“兩端雙規(guī)”的OTN全光承載網(wǎng)絡(luò)

高鐵、高速公路、地鐵RRU基站，可通過“兩端雙規(guī)”的OTN及BBU池動態(tài)共享技術(shù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的線性組網(wǎng)，避免以往僅利用現(xiàn)有基站，進(jìn)行“雞腳叉”式的觸角延伸，既大幅減少了建設(shè)投資，又保障了網(wǎng)絡(luò)安全性，同時新增并構(gòu)建了本地傳輸網(wǎng)的保護(hù)路由。

具體為：高鐵、高速公路、地鐵的單個基站RRU節(jié)點(diǎn)，其CPRI回傳可通過OTN+光薄膜濾波器全光網(wǎng)絡(luò)的鏈?zhǔn)絻啥穗p規(guī)BBU池保護(hù)，即節(jié)省投資及維護(hù)成本，又可提速工期60%，且一個基站節(jié)點(diǎn)斷電，由于OTN+光薄膜濾波器是無源器件，不影響后續(xù)基站節(jié)點(diǎn)光的傳輸。如圖2，a/b均為RRU基站，各站點(diǎn)兩個方向各使用一個光薄膜濾波器（無源器件），按需占用一個或若干個波道，分別接到A-BBU池、B-BBU池，當(dāng)基站節(jié)點(diǎn)某一光方向的光纜中斷，導(dǎo)致主用BBU池不可達(dá)時，該節(jié)點(diǎn)基站通過光開關(guān)，倒向另一方向光纜連接的備用BBU池，如圖3。

2.2.3 PON全光承載網(wǎng)絡(luò)

對于少部分星形組網(wǎng)的移動RRU基站：可采用10G-PON或更高速率的光傳輸技術(shù)，由ODN光分配網(wǎng)絡(luò)分光級聯(lián)，匯聚到BBU池，可節(jié)省80%以上的光纜投資；此外，由于無源ODU的使用，避免了傳統(tǒng)星狀級聯(lián)的組網(wǎng)方式中，上一級RRU基站設(shè)備斷電，其下掛級聯(lián)的所有基站全部阻斷的情況發(fā)生，同時做到維護(hù)簡約化。

移動通信室分系統(tǒng)所使用的光纖，應(yīng)與住宅小區(qū)或商務(wù)樓宇有線寬帶光網(wǎng)絡(luò)OLT共享，劃分VLAN，在樓道內(nèi)使用同一個ODN，避免光纜及該分配設(shè)備的重復(fù)投資，大量降低光纜及光通信設(shè)備的工程造價，達(dá)到投資效益最大化。

2.3 各電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源領(lǐng)域的深度合作,共建共享

2.3.1 新建室分、地鐵、高鐵、高速公路等，應(yīng)全部共享。

2.3.2各電信運(yùn)營商，在4G同頻段區(qū)域的交通線和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村等低話務(wù)區(qū)域，新建基站，應(yīng)實(shí)現(xiàn)共享。

2.3.3 低話務(wù)、低基站密度區(qū)域，采用4G共享載波，如：中國聯(lián)通與中國電信可合作建設(shè)。

2.4 中國鐵塔公司等第三方桿塔、機(jī)房、機(jī)位的最佳優(yōu)選租用

2.4.1 新建基站設(shè)備，盡量設(shè)計(jì)在一個標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，減少給鐵塔公司的租金成本。

2.4.2 合理控制系統(tǒng)/天饋數(shù)量：用SDR（軟件定義的無線電）設(shè)備建設(shè)，一個標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品單元價格之內(nèi)。

2.4.3實(shí)施多系統(tǒng)、多端口合路共享口天線建設(shè)。

2.4.4樓頂抱桿站，應(yīng)自建。

3.現(xiàn)有基站若干優(yōu)化措施的采用

3.1 以“設(shè)備最簡、成本最優(yōu)”為目標(biāo)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)瘦身

3.1.1 SDR的采用，可實(shí)現(xiàn)GL900(800)/1800或UL900/2100，逐步清退現(xiàn)有老舊G900(800)/1800、U900/2100，退頻清網(wǎng)、節(jié)能降耗。

3.1.2 2/3G移動網(wǎng)的退網(wǎng)，以IMS及VoLTE開通為契機(jī)，4G覆蓋與2G/3G相當(dāng)或優(yōu)于2G/3G的區(qū)域，將2G/3G設(shè)備退網(wǎng)，不嚴(yán)重影響現(xiàn)有用戶感知。

3.1.3 2G/3G基站退網(wǎng)最晚啟動窗口，建議在2G/3G業(yè)務(wù)收入不足以支撐現(xiàn)有2G/3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本，或在網(wǎng)活躍用戶的2G/3G終端占比不足10%,或更換2G/3G用戶終端的補(bǔ)貼小于2G/3G網(wǎng) 3年的運(yùn)維成本時進(jìn)行。

3.2 異頻、異廠家基站插花部署

3.2.1 室內(nèi)室外基站可異頻部署。

3.2.2 在不降低網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及保證局部連片的情況下，進(jìn)行異廠家（應(yīng)為高性能價格比、低功耗的廠家）插花部署。

3.2.3 以總體效益最優(yōu)為原則，進(jìn)行基站的局部搬遷調(diào)整，實(shí)現(xiàn)廠家區(qū)域的清晰。 尤其是4G核心網(wǎng)EPC全I(xiàn)P化、扁平化，其雙節(jié)點(diǎn)集中在省會城市，通過全光OTN傳送網(wǎng)承載網(wǎng)，直達(dá)構(gòu)建多個虛擬直達(dá)鏈路，簡化目前的多層收斂的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，至少減少IP路由設(shè)備節(jié)點(diǎn)3-5個，進(jìn)一步減少時延，提高用戶體驗(yàn)感知，維護(hù)設(shè)備量大量減少，同時全光交叉帶來了99%的設(shè)備運(yùn)行功耗降低。

3.3基站載頻帶寬監(jiān)測

統(tǒng)計(jì)目前已有兩個及以上頻點(diǎn)的基站其每15分鐘內(nèi)每5秒的最大峰值流量，根據(jù)一定周期（如：一個月內(nèi)峰值數(shù)據(jù)）情況，進(jìn)行進(jìn)行降頻，調(diào)劑到實(shí)際帶寬占用較高的基站或新建基站中使用。實(shí)際工作中，曾對某省IPRAN傳輸?shù)?G基站網(wǎng)絡(luò)IP帶寬進(jìn)行監(jiān)測，其中2個及以上載頻的基站，有上千基站其峰值IP帶寬占用小于10%，可以調(diào)整使用，大量節(jié)省基站建設(shè)投資。

3.4 原有3G網(wǎng)絡(luò)的語音進(jìn)行IP化

可采用1588V2協(xié)議，或低成本的北斗/GPS授時提供基站同步，在光傳輸IPRAN 及SDH共存的基站站點(diǎn)，拆除SDH，原2M語音電路，改由IPRAN的100M端口 IP方式承載，所拆SDH可二次用于其他網(wǎng)絡(luò)的SDH成環(huán)，或大客戶專線使用。全面實(shí)施后，所大量拆除的SDH設(shè)備進(jìn)行利舊，節(jié)省3G基站的光傳輸設(shè)備造價、減少IPRAN 傳輸?shù)腅1資源占用（一個省通常可減少數(shù)萬個2M端口）。

3.5 其他措施

3.5.1流量高的基站，目前4G系統(tǒng)可采用多載波聚合滿足業(yè)務(wù)需求，如：三載波聚合可達(dá)到約500M速率。

3.5.2 調(diào)整基站桿塔的掛高、仰角、功率，滿足低話務(wù)、廣覆蓋的要求，達(dá)到降低投資、提高覆蓋范圍之目的。

4.建立移動通信網(wǎng)絡(luò)若干“云服務(wù)中心”

4.1 移動通信設(shè)備全網(wǎng)的軟件版本管理及升級云服務(wù)中心

各電信運(yùn)營商可與通信設(shè)備制造廠家協(xié)作，建立全國性的軟件版本管理及升級云中心，及時有效支撐全國各省市網(wǎng)管中心及本地網(wǎng)設(shè)備高效穩(wěn)定穩(wěn)定地運(yùn)行，保證網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備功能的有效提升，正真實(shí)現(xiàn)“云管端”，為全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)SDN及NFV功能打下基礎(chǔ)。

4.2 移動通信網(wǎng)國際話務(wù)全網(wǎng)的云監(jiān)控服務(wù)中心

在省際和省內(nèi)長途中，對國際話務(wù)實(shí)施分群（包括國際去話、國際來話、漫游等），既有利于國際異常話務(wù)流量、流向的監(jiān)控，減少每年數(shù)千萬元國際盜打損失，又便于對國際話務(wù)電路進(jìn)行重點(diǎn)保障！同時，根據(jù)用戶賬戶情況，提供及時有效的優(yōu)惠服務(wù)提醒推送。

4.3 全網(wǎng)“3G/4G”頻點(diǎn)動態(tài)分配云服務(wù)中心

以本地網(wǎng)或省為單位，根據(jù)各基站載頻、載扇的負(fù)荷情況跟蹤分析，按時段、話務(wù)及流量情況，全網(wǎng)動態(tài)分配載頻資源,對于確實(shí)多余的載頻可調(diào)劑到新建基站或高話務(wù)量基站；此外，在凌晨閑時等時段，對部分載頻、載扇進(jìn)行分時段減負(fù)或部分關(guān)停，實(shí)現(xiàn)基站載頻的動態(tài)運(yùn)行，節(jié)能降耗，達(dá)到資源使用效益最大化！

5.移動基站通信配套設(shè)備及設(shè)施的優(yōu)化建議

5.1整流電源

根據(jù)各機(jī)房通信設(shè)備實(shí)際電流負(fù)荷情況，確定實(shí)際工作的電源模塊數(shù)，包括斷電后，再來電時需對電池進(jìn)行均充的電流負(fù)荷，并增加一個故障備份模塊（平時該模塊休眠，用時智能啟動），由此盤出原建設(shè)中多配的電源模塊，調(diào)劑到其他需擴(kuò)容或新建機(jī)房使用，減少CAPEX。

5.2 蓄電池

加強(qiáng)蓄電池的充放電維護(hù)，對蓄電池充放電情況進(jìn)行監(jiān)控，并存留數(shù)據(jù)做分析，若確需更換，不應(yīng)簡單更換整個48V蓄電池組，而應(yīng)考慮盡量將與該電池同一時間段購買的、同一廠家、同一型號的其他完好的舊電池部分替換（主要考慮內(nèi)阻的一致性數(shù)據(jù)等），可延長蓄電池組的使用壽命30%以上，節(jié)省相應(yīng)的投資。

5.3 便攜式發(fā)電機(jī)的布放選點(diǎn)

根據(jù)日常統(tǒng)計(jì)各機(jī)房斷電的大數(shù)據(jù)情況（含季節(jié)及時段頻度、時長等）及物理位置，采取類似圍棋布點(diǎn)的方式，將發(fā)電機(jī)布放在經(jīng)常斷電、斷電時間較長、且交通便利的基站或綜合業(yè)務(wù)接入機(jī)房，當(dāng)該機(jī)房發(fā)生斷電時可以實(shí)施遠(yuǎn)程啟動功能；而當(dāng)其他機(jī)房發(fā)生斷電時，可從就近機(jī)房獲取發(fā)電機(jī)，實(shí)施發(fā)電作業(yè)，縮短斷電時長。

5.4 機(jī)房地線

在接入基站機(jī)房引入地線后，傳統(tǒng)的做法是在墻上設(shè)立地線排，每臺通信設(shè)備通過走線架單獨(dú)接線連接到該地線排的端子，此方式不僅占用大量的走線架的空間資源、不利于三線（地線、電源線、信號線）分離，而且耗費(fèi)購買大量地線連接線的資金。因此，建議在走線架的下方架設(shè)銅條（與走線架絕緣），并在該銅條上打孔，與其下方的通信設(shè)備地線端子通過短連線相接。

6.結(jié)束語

電信運(yùn)營商的移動網(wǎng)絡(luò)是服務(wù)于用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，其要求安全高、容量大、使用靈活方便，多快好省地進(jìn)行移動通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)是各電信運(yùn)營商致勝的法寶！因此，有必要通過實(shí)現(xiàn)移動基站BBU池的動態(tài)共享、相關(guān)屬區(qū)域移動RRU拉遠(yuǎn)基站、住宅小區(qū)或商務(wù)樓宇Femto微型基站合理布局，以及全光傳輸?shù)囊苿油ㄐ艠I(yè)務(wù)承載，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源領(lǐng)域深度合作、共建共享，優(yōu)選租用中國鐵塔公司等第三方桿塔、機(jī)房、機(jī)位，對現(xiàn)有基站業(yè)務(wù)流量進(jìn)行監(jiān)控優(yōu)化，建立移動通信網(wǎng)絡(luò)全國“云中心”，同時對移動基站通信配套設(shè)備及設(shè)施等進(jìn)行精心考量。

作者：秦保根 來源：中國聯(lián)通江西省分公司