核電站4G無線通信設計研究論文

　　1網絡現狀

　　該核電基地內原有RPR系統自建的光纜傳輸網，但整個網絡只有11個節點，而擬建的4G高速無線網絡覆蓋建筑物達117個，遠超現有傳輸網覆蓋范圍。且原有傳輸網絡的光纜均為點對點敷設，而擬建項目規劃為總線型光纜網絡（大芯數主干光纜上分支基站接入光纜）。若利用現有光纜，需要重新敷設大量光纜，工程量遠超新建一個新的傳輸網絡。綜合以上因素可知，原有傳輸網絡并不適合承載高速無線通信網絡（4G）。因此，除部分原有通信系統的機房和廊道外，傳輸光纜及傳輸設備都需要重新建設。

　　2業務需求

　　傳輸網作為高速無線通信網絡無線網和核心網的承載，其業務需求如下：2.1傳輸帶寬及設備端口需求⊙為無線網提供宏站不小于10GE的傳輸通道及光口（單站不小于300M，10GE為單站理論極限帶寬，實際為6-8個宏站共享）；為微站提供不小于1GE的傳輸通道及光口（單站不小于100M，1GE為單站理論極限帶寬，實際為4-6個微站共享）。⊙為核心網2個機房提供每機房與運營商對接的10GE傳輸通道及光口。2.2光纖（光纜）需求⊙為支撐無線網配套傳輸設備產生的光纖（光纜）需求，對應每站（無線主設備）的每套傳輸設備雙方向每方向不少于2芯（布放24芯光纜）。⊙為支撐核心網與運營商互聯的配套傳輸設備產生的光纖（光纜）需求，2個核心機房每機房2個方向每方向不少于2芯（布放144芯光纜）。⊙核心機房間保護通道產生的光纜（光纜）需求，兩核心機房間至少需要2芯（布放144芯光纜）。⊙去核島通信機房或者部分重要樓宇的光纜不少于144芯。2.3廊道需求⊙為核心機房兩方向對接運營商布放光纜產生的廊道需求，需占用主干廊道1根144芯光纜位置。⊙為核心機房成環保護布放光纜產生的廊道需求，需占用主干廊道1根144芯光纜位置。⊙為每宏站或者微站接入傳輸網布放光纜產生的廊道需求，需占用次廊道、末梢廊道1根24芯光纜位置；2.4傳輸設備對機房空間及電源的需求⊙兩個核心機房每個機房內傳輸設備占用三個機架位（600mm*600mm），電源容量4000W，蓄電池后備時間至少要達到2小時。⊙宏站機房內傳輸設備占用1個機架位（600mm*600mm），電源容量500W，蓄電池后備時間至少要達到1小時。⊙微站機房內傳輸設備需在墻面占用綜合箱掛裝空間（300mm*400mm*500mm），電源容量200W，蓄電池后備時間至少要達到半小時。2.5傳輸網絡安全需求⊙任何一處光纜中斷，或者不同片區二處光纜同時中斷，傳輸網絡自動切換，不中斷無線網業務；任一無線宏站或者微站電源中斷不影響其他基站業務；核心機房單節點故障或者掉電不影響另一核心機房及無線網業務。⊙所有傳輸設備單元可獨立管理，任何設備脫網或者故障，任何設備間光纜中斷或者衰耗增大都可以在監測服務器上觀測。2.6傳輸網絡同步需求要求在核心機房（至少1個核心機房）提供以太網接口或者E1接口，支持1588V2或者NTP格式協議的時鐘輸出（滿足LTE無線網基站精度需求）。

　　3規劃與設計

　　3.1傳輸技術的選擇

　　擬建項目主要是為本核電基地提供無線通信服務，可將配套的傳輸網絡定義為本地基站傳輸網。本地基站（含宏站及室分站點）傳輸網的可選傳輸技術主要有以下幾種：SDH/MSTP，PTN，OTN，PON，IPRAN。根據主要用途、帶寬、安全/保護性能、成本等方面進行分析，結果如表1所示。輸，一般不作為基站接入采用；PON技術雖然造價較為低廉，但安全保護性能較差。綜上，適用本項目的傳輸技術主要有PTN、IPRAN兩種。

　　3.2傳輸設備的選擇

　　通過對主流運營商的技術選擇調研，如國內的中國移動，國外的KDDI、T-Mobile等移動業務為主的運營商，主流選擇PTN作為2G、3G、4G和專線業務的綜合承載技術；如中國電信、中國聯通等傳統固定業務為主、同時有移動業務承載需求的運營商，主流選擇IPRAN作為承載技術。PTN和IPRAN均可以滿足基站回傳的傳輸組網需求。考慮設備兼容性和未來接入運營商大網的需要，擬建項目傳輸技術選擇IPRAN。

　　3.3傳輸系統設計

　　根據無線需求及安全角度考慮，選取2個核心機房對外承擔與其他運營商互聯互通的作用；對內可以均衡承載本區域內業務，并起到互相備份的作用，此兩機房可與宏站共址。根據接入層IPRAN組網原則：IPRAN網絡接入層以環形結構為主，末端接入可采用鏈形或星形結構。接入層一般組建1GE環路，環路節點數一般為4～6個節點；業務量較大的區域可組建10GE環路，環路節點數一般為6～8個節點。擬建項目需求主要為宏站與室分站點兩類，針對移動通信安全保障要求較高的特點，傳輸系統以組雙上聯環網結構為主，即基站全部組到環路上，每環路均可聯結到2個核心機房；電源保障級別較低的室分站可以以鏈形組網聯結到附近的宏站上，也可單獨組環。如圖1所示。從國內外行業趨勢來看，SDH/MSTP均已不作為無線運營商的主流接入技術；OTN在國內外主要應用于大型傳輸節點間的大容量、大寬帶的匯聚傳構，使其單槽位具備100G的能力；（3）低集成度+中等容量，40nm1T交叉芯片，0T級的交叉容量；（4）第一代線路傳輸技術，普通DSP算法，僅收端DSP處理，1450公里。伴隨當今技術水平的提升，第二代100GOTN系統正處于測試及試驗應用階段，與第一代相比，其主要有如下技術特點：（1）高集成度+超大容量，交叉容量＞25.6T，交叉芯片+28nm2T；（2）400G系統架構，單個槽位具有400G能力；核心技術有廠商自研制。

　　4結束語

　　總之，近幾年國內相關運營商已經廣泛部署100GOTN網絡，以此滿足不斷增長的IP業務需要，順應當今高速發展的傳送網技術需求，隨著技術的日漸成熟，OTN+100G技術定會在多領域中廣泛運用。

　　參考文獻

　　[1]朱瑩德，王怡，高欣．廣西廣電基于PID+OTN技術的城域網建設淺析[J]．電視技術，2012,36(10):57-59

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