基站IPRAN關(guān)鍵技術(shù)問題探析

基站IPRAN需求分析

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，多業(yè)務(wù)承載和綜合成本控制等原因，對(duì)CDMA網(wǎng)基站IPRAN提出了更高的承載要求。

由于網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)不可能一蹴而就，會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)存在2G、3G乃至4G基站共站址的情況。因此，基站IPRAN需要考慮統(tǒng)一承載，在BTS基站側(cè)能夠支持E1、IMA、IP等多種接口；在BSC/RNC側(cè)需要支持STM-1、IP接口。第一，在網(wǎng)絡(luò)承載漸變的過程中，需要考慮到不同承載網(wǎng)絡(luò)之間的OAM互通能力，快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)配置，并支持網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層的電信級(jí)運(yùn)維管理，以滿足基站承載的高質(zhì)量、高可靠要求。第二，3G初期受空口限制，帶寬需求不大，但是DOB時(shí)期，乃至演進(jìn)到LTE，空口性能的提升以及大量多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要更高的帶寬。第三，IPRAN需要嚴(yán)格的時(shí)間和時(shí)鐘同步來輔助實(shí)現(xiàn)后3G時(shí)代實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)所要求的低時(shí)延、低抖動(dòng)的傳送。

面對(duì)新時(shí)期基站IPRAN的承載需求，基站IPRAN面臨一些關(guān)鍵問題的挑戰(zhàn)。

基站IPRAN關(guān)鍵技術(shù)問題

基站深化覆蓋問題

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的不斷演進(jìn)，單一語音業(yè)務(wù)承載向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)等綜合業(yè)務(wù)承載發(fā)展。（見表1）

表1CDMA2000演進(jìn)不同階段的帶寬需求

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201706/353715.htm根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可知，用戶平均帶寬越高，基站分布越密集。隨著CDMA網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的大規(guī)模發(fā)展,需要基站可以靈活、廣泛地部署,包括Femtocell微基站等各類基站的深化覆蓋需求將會(huì)非常普遍。（見表2）

表2用戶平均帶寬與基站覆蓋密度的關(guān)系

從成本考慮，可利用目前電信無處不在的多種寬帶接入手段以及寬帶網(wǎng)絡(luò)資源，如SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、寬帶接入網(wǎng)絡(luò)等，實(shí)現(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)的基站深度覆蓋。

但是，對(duì)于Femtocell等微基站由于多數(shù)部署室內(nèi)，衛(wèi)星同步接收信號(hào)較差，甚至難以接收到衛(wèi)星同步信號(hào)，因此，F(xiàn)emtocell等室內(nèi)微基站的部署，需要綜合考慮寬帶接入網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的地面同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力以及實(shí)施成本等因素來確定合適的承載方案。

同步問題

CDMA網(wǎng)同步系統(tǒng)的要求可以歸納為：同時(shí)要求頻率同步（0.05ppm）和時(shí)間同步（3us）。CDMA網(wǎng)同步功能主要用于相鄰基站（BTS）和基站控制器（BSC/RNC）之間進(jìn)行同步，滿足無縫切換。同時(shí)，CDMA網(wǎng)精確的同步功能可以保證空口成幀的精確性。但是，在一定時(shí)間段內(nèi)失去同步的情況下，CDMA網(wǎng)仍然可以工作（取決于設(shè)備與終端的時(shí)鐘和時(shí)間累計(jì)誤差）。

同步系統(tǒng)可以分為兩大類，分別是衛(wèi)星同步系統(tǒng)和地面同步系統(tǒng)。

目前CDMA網(wǎng)廣泛應(yīng)用的是衛(wèi)星同步系統(tǒng)。衛(wèi)星同步系統(tǒng)有兩種實(shí)現(xiàn)方式，即GPS同步系統(tǒng)和北斗同步系統(tǒng)。但是，都存在難以解決的技術(shù)問題。為了規(guī)避衛(wèi)星同步系統(tǒng)存在的問題，滿足今后IP接口基站的接入以及室內(nèi)微基站（如Femtocell）等部署的需求，需要考慮地面同步系統(tǒng)。目前有三種地面同步方式：第一種是線路同步方式。它相對(duì)成熟，通過PDH方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步。但這種同步方式不能提供時(shí)間同步，而且其精度取決于SDH的同步精度。后兩種是新型地面同步系統(tǒng)，一種是基于協(xié)議層的1588v2，標(biāo)準(zhǔn)尚未完全成熟。另一種是基于物理層實(shí)現(xiàn)的同步以太網(wǎng)技術(shù)，只支持頻率同步，要求每個(gè)網(wǎng)元必須支持同步以太網(wǎng)，但無須占用帶寬資源。新型地面同步系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方便，不受自然環(huán)境影響，尤其適合Femtocell等樓內(nèi)微基站和建筑物比較密集的地域；與GPS租用相比，新型地面同步系統(tǒng)利用二層網(wǎng)絡(luò)傳送，安全性高，且長(zhǎng)期成本較低，但實(shí)施成本較高，寬帶接入網(wǎng)中的相關(guān)設(shè)備還不能普遍支持。目前只有部分PON設(shè)備可以支持新型地面同步功能，多數(shù)DSLAM、BRAS等設(shè)備支持新型地面同步功能較弱。

因此，在新型地面同步技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟前，對(duì)于同步方式的選擇,建議當(dāng)前區(qū)別對(duì)待，根據(jù)基站覆蓋區(qū)域的重要性可分別采用衛(wèi)星同步和地面同步：大部分地域繼續(xù)保持衛(wèi)星同步方式，等待標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的進(jìn)一步成熟再全面采用地面同步方式；對(duì)于特殊或重要地域，建議地面同步或衛(wèi)星同步與地面同步并用方式。

組網(wǎng)靈活性問題

CDMA網(wǎng)IPRAN的靈活性要求體現(xiàn)在多方面。

首先，IPRAN應(yīng)滿足漸進(jìn)式演進(jìn)的需求，即考慮到2G、3G可能的共站址以及E1、IP等多種基站接口需求，支持E1、IMA、DSL（銅纜）、XPON（光纖）及微波等多種傳輸媒介的接入方式。

其次，演進(jìn)到LTE時(shí)代將采用全I(xiàn)P組網(wǎng)，RNC不存在，LTE組網(wǎng)與寬帶城域網(wǎng)架構(gòu)接近，需要IPRAN具有較高的業(yè)務(wù)靈活性。如果基站與AGW/PGW之間采用端到端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)二層通道，那么基站與AGW/P-GW必須處于同一IP網(wǎng)段，當(dāng)AGW/P-GW調(diào)整時(shí)，將導(dǎo)致基站與AGW/P-GW之間緊耦合，即下聯(lián)所有基站的IP地址都要隨之更改；反之亦然。因此，組網(wǎng)靈活性差。為了使運(yùn)維簡(jiǎn)便，提升運(yùn)維效率，需要eNB與AGW/PGW之間存在動(dòng)態(tài)IP路由。再次，LTE引入了AGWPool功能，當(dāng)一臺(tái)AGW發(fā)生故障時(shí)，下掛的所有基站需要及時(shí)切換到Pool中的備用AGW。因此，需要寬帶網(wǎng)絡(luò)提供安全、可靠、靈活的邏輯管道和保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)eNB基站連接的快速切換。

端到端OAM問題

2G的CDMA網(wǎng)回傳一般都是通過SDH/MSTP的數(shù)字電路或電路仿真或IMA分組通道承載。對(duì)于已經(jīng)大規(guī)模商用多年的SDH網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)，天生具有電信級(jí)OAM，可以很好地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開通和故障快速檢測(cè)、定位。但是，隨著基站回程IP化，新型分組網(wǎng)絡(luò)（如PTN、電信級(jí)以太網(wǎng)等）逐步滲透到基站回程網(wǎng)絡(luò)中。此時(shí)，一方面需要解決新型分組網(wǎng)本身的端到端電信級(jí)OAM支持問題；另一方面，由于基站IPRAN的漸進(jìn)式演進(jìn)，當(dāng)利用現(xiàn)網(wǎng)MSTP資源作為IPRAN接入網(wǎng)段時(shí)，需要考慮與作為無線回程承載擴(kuò)容的新型分組承載網(wǎng)之間的OAM互通互操作問題。由于目前多數(shù)電信級(jí)以太網(wǎng)或PTN等新型分組網(wǎng)端到端電信級(jí)OAM能力尚不足，因此，在MSTP與新型分組網(wǎng)不可避免混合組網(wǎng)的情形下，最好采用同廠商設(shè)備組網(wǎng)，以盡可能地提升端到端OAM性能。同時(shí)，在OAM標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備成熟之前，盡可能利用現(xiàn)有電信網(wǎng)絡(luò)資源，避免引入不必要的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

在電信運(yùn)營(yíng)商3G發(fā)展風(fēng)起云涌之際，基站IPRAN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)是一個(gè)持續(xù)平滑的過程，2G/3G乃至LTE將長(zhǎng)期共存。因此，基站IPRAN需要考慮多業(yè)務(wù)多場(chǎng)景的承載需求。在基站IPRAN漸進(jìn)式發(fā)展過程中，尚存在多方面的技術(shù)問題有待解決，但高質(zhì)量、低TCO是共性的需求。近期，建議結(jié)合技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟度以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，盡可能利用電信現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)基站RAN一定程度的IP化以及基站廣泛覆蓋，滿足用戶規(guī)模和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。