LTE时代光缆承载网建设策略研究

一、引言
        近年来，LTE已经在全球范围内掀起了一片快速发展的狂潮，LTE基站数量将在原3G站点的基础上增加2－3倍，因此对各大运营商面向基站的光缆网络将行成较大冲击。如何结合IPRAN或PTN的部署，对现有光缆承载网进行优化改造，是今后3年各大运营商需重点考虑的问题。本文的主要研究范围，即应对LTE时代的承载网光缆纤芯扩容思路，光缆组网方法等。
 
二、室外宏站覆盖
        根据资料数据，LTE室外宏站覆盖情况如表1所示。

类型		TD-LTE	TD-SCDMA
		下行	CS64上行
最大允许的路径损耗（dB）不含穿透		142.88	140.56
密集市区	穿透损耗	20	18
	考虑室内覆盖小区半径（公里）	0.28	0.35
市区	穿透损耗	17	15
	考虑室内覆盖小区半径（公里）	0.36	0.45

        与A频段相比，D频段的传播损耗和穿透损耗相对较高，覆盖相同的面积需要更多的基站数量。
        因此，LTE采用D频段，与TD-S共站建设不能实现连续覆盖，需要增加站址数量，如图1所示，该地区为某发达地区，基站资源比较丰富。图2为某欠发达地区的LTE建设情况，由图可见欠发达地区目前建设重点优先保证城区覆盖。
        针对LTE技术给现有运营商光缆承载网所带来的冲击，下面对接入主干光缆、接入配线光缆在不同场景下的建设提出思路和方案。
 
三、主干光缆优化思路
1、树形光缆优化
        树形光缆在现有光缆网中占据很大比例，部分的树形光缆节点是由于前期没有系统性的规划或市场发展中间歇性的业务增加而逐步形成的，例如一些零星室内站点、大型的集团接入点等。这些节点基本由就近光交接入基站，无双路由的安全保证，一旦该路由出现故障很可能造成业务中断（见图3）。
        针对于上述树形主干光缆，考虑建设光交到光交间或基站到基站的联络光缆，作为光纤物理网的公共纤芯，公共纤主要用于基站成环接入、重要政企客户成环，减少原来单路由的安全隐患（见图4）。
        优化后独享纤、公共使用原则如表2所示：

序号	纤芯种类	纤芯容量	使用原则
		（芯）	接入业务种类
1	独享纤芯	48~72	公众客户
			政企客户
			WLAN
			园区光交延伸、引接
2	公共纤芯	12~24	基站成环接入
			重要政企客户成环

        在基站及光交建设过程中，常会因为道路条件、地理位置等原因，无法具备物理双路由建设条件，只能以单归属光交环开通业务。这种单归属光交环在安全性上也存在隐患，若上联基站断电整个环网将无法工作。
        针对这种情况我们考虑增加节点环到节点环之间的联络光缆，通过跳纤形成物理双路由。该类型联络光缆采用12～24芯光缆，主要用于LTE基站双归属成环使用。
 
四、接入光缆优化思路
        接入光缆的优化将分宏站与室分微站两部分，其中宏站又分共址新增LTE设备和异址新建LTE宏站，不同的站点形式不同的场景都将进行方案论述。
1、共址宏站建设思路
       场景一：保持原有的光缆架构组网
4G站点建设中，若现有3G基站光缆环中，总基站数小于等于6个，且该基站环中所有3G站点都是新增LTE基站，直接利旧现有3G基站光缆环存量资源进行环形组网建设（见图6）。
        场景二：LTE站点跳站组环
        现有3G基站光缆环中，总基站数小于等于6个，且其中只有1个3G基站内新增LTE基站（见图7）。
        现有基站环1中有4个3G基站，而本期只有1个基站内新增LTE基站设备，考虑利用现有3G基站光缆环存量资源，通过跳纤进行树形组网建设；若后期其他3G基站陆续新增LTE基站，可通过割接已占用光缆的纤芯，进行环形组网建设；当有2个以上在3G基站内新增LTE基站时，考虑利旧现有3G基站光缆环存量资源跳纤进行环形组网建设，后期其他3G基站内新增LTE站，再割接占用的纤芯，并入原基站环中。
        场景三：B类设备下沉
        若部分汇聚端局未考虑设置B类设备，需要通过局间跳纤至设置B类设备的汇聚端局。
        在当前情况下，若未新建B类设备的汇聚端局下挂3G基站较多，可建议B类设备下沉；若下挂基站较少，不考虑下沉，无B类设备的端局上联至B类设备端局需考虑通过物理双路由上联，若上联纤芯不足，需考虑增补局间中继光缆，光缆纤芯结合近期综合业务发展考虑。
2、异址宏站建设思路
        场景一：插花式组环
        对于一般城区中，新建LTE基站较少，基站建设稳定，光缆网络资源较紧张，业务类型需求不是太丰富，在本次工程建设后，基站覆盖能满足较长一段时期内业务量的需求，可结合周边现有基站光缆环情况优选采用环形组网。
        现有3G基站环中，基站数较少，新建LTE基站可通过增补12芯光缆直达原有基站形成基站环进行改造，改造后总基站数小于等于6个。
        场景二：拆环方式
        若现有3G基站环中，基站数较多时，超过6个，可结合本期新增LTE站点情况，对原有基站环进行拆分、合并，重新进行组环建设。
        新建LTE基站可通过增补12芯光缆直达原有基站形成闭合环路。
场景三：双路由树形接入
        对于密集城区，主要为高端人群住宅区、商业CBD及人文风景区等，基站网络覆盖较丰富，基站数比较多、比较密集，平均站间距为300-500米。该区域中，本期工程新建的站数比例较少，分布较散，后期根据业务量的变化，及盲区分布，基站覆盖建设会不断完善，站点建设不明确，考虑新增基站站点可视就近光缆网资源情况优选树形组网。
        场景四：跨接主干光缆环
        在采用树形组网建设时，接入的主干上联为不同主干光缆环时，若主干光缆环存在同路由现象，原则上要使用物理路由分离的方向纤芯。
        主干光缆环1与环2中存在同路由现象，若新增LTE基站使用环1的纤芯为A方向，那么使用环2的纤芯方向应该为A方向，依此类推，形成物理双路由隔离。
        这种场景适用于双路由树形上联时，同一条主干光缆分纤点距离过远的场景，一般情况下应尽量避免。
        场景五：新增汇聚节点
        若现有站点还保持农村覆盖水平，站点非常少，站间距非常长，需新建站点较多，在后期随着用户业务量的不断增长，区域内站点也随之增加，建设不明确，考虑在该区域新建汇聚局点，新建LTE站点可视就近管线资源情况优选树形组网；若现有光缆资源无法满足基站树形组网建设需求时，可考虑先通过汇聚局新建主干光缆环网。
        郊区、农村基站建设应结合网络拓扑（农村站间距在4.5Km以上）、盲区、盲点、前端需求等多种因素，动态提交农村区域的网络建设需求，逐步做厚网络，确保农村站点开通一个，盲区解决一片，逐步提升农村站点的资源利用率，即农村基站建设无法一次性建设到位，是逐步建设；由于该类区域光缆资源较匮乏，采用树形建设较难实现双路由上联汇聚局，且该区域用户业务需求较小，优先环形组网。
        场景六：利旧和改造链状宽带环
        当所在网格分区内有现有主干光缆环时，应尽可能的利用其现有资源，但考虑到原来的主干光缆为单汇聚点环形结构，无法满足LTE站点接入的双规需求，因此环状结构的宽带环路尽量不考虑利用，主要利旧和改造现有的链状宽带环。
        如上图，当10GE节点为原GPON主干环OLT节点或配线环的一级分纤点时，同时需增加光交覆盖密度和新建LTE主干光缆时，可利旧其至第一个光交节点的光缆及光交。
 
五、结论
        接入层光缆的建设非常复杂，LTE站点接入的场景也不仅仅是文中所述几种，在LTE规模建设的初期，各个运营商面临的建设难点不尽相同。总体看来，LTE站点接入的时效性和安全性并重，如何利用一张接入光缆网同时承载固网、移动网业务，并结合不同运营商的业务保障策略，制定差异化的建设指导意见，是今后的研究重点。
        当前阶段，有线与无线应加大协同力度，通过站点覆盖的精细规划，制定可执行的接入光缆网建设思路，确保在不断涌现的单站接入时，有据可依，可持续发展。