高铁光缆传输网络规划设计探讨

高铁光缆传输网络规划设计探讨

王师克王立军胡志涛陈銮雄方伟津程广展

中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司；江苏省邮电规划设计院有限责任公司

摘要：由于近年来我国高速铁路的发展迅猛以及移动通信技术从现有的2G和3G网到大力发展4G网络的大环境下，高铁移动网络建设对光缆传输网络提出了新的要求。本文介绍了高速铁路光纤专网的设计思路，重点讨论光纤拉远专网设计方案，对比专网中星形光缆组网、链型组网方案，采纳各种组网的优点，建设安全、优质、造价合理的光缆传输网络。

关键词：高铁；光缆传输网络；光纤拉远技术；LTE

1前言

1.1研究背景

近年来，中国高速铁路CRH（ChinaRailwayHigh-speed）发展迅猛，目前已经建成1万多公里高铁网络。CRH高速列车具有技术先进、安全可靠、高速、乘坐舒适及环保等特点，吸收了大部分客流和几乎所有的商务客流，这些客流中商务客流这些中高端用户产生的话务量及数据流量较大，会给运营商带来极大的经济效益。因此，为该部分用户提供高品质2G/3G/4G无线网络覆盖服务意义十分重大。而建设安全、节约投资、优质的光缆传输网络是提供高品质无线网络覆盖服务的基础。

2高铁光缆传输网络组网分析

目前，以广东省内的A高铁和B高铁的2G、3G、4G均采用BBU+RRU无线建设方案为例进行探讨。所谓BBU+RRU，即是由基带单元（BBU）+射频远端单元（RRU）组成的分布式基站解决方案，它可以有效解决密集市区无法找到可利用的站址资源等问题。同时，在BBU与RRU之间采用光纤进行信号传输，也避免了由于室内基站部分和室外塔顶单元之间通过馈线连接所带来的工程上的不便。而BBU+RRU无线建设方案对应的光缆传输网络组网就是光纤拉远技术。

光纤拉远专网覆盖是采用光纤拉远技术的覆盖模式，光纤拉远技术是采用软件无线电技术，将空口信号数字化，通过光纤传送到远端，利用远端射频单元再生、放大，实现基站信号拉远覆盖的无线网络覆盖设备。

2.1光纤拉远技术

拉远技术一般包括射频拉远、中频拉远、基带拉远等三种技术。射频拉远，是将基带信号转成光信号传送，在远端放大的一种技术。TD-SCDMA光纤拉远技术主要应用于射频拉远和基带拉远。射频拉远是通过光电耦合部件将射频信号用光纤进行远距离传输，远端部分包括光电耦合部件、功放设备、智能天线。基带拉远与WCDMA的基带拉远方式一样，分为基带部分（BBU）和射频部分（RRU），中间采用光纤进行信号传输，这种方式有时也被称为分布式基站或射频拉远（BBU+RRU）。

RRU（RadioRemoteUnit）技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制（RadioServer）和远端机即射频拉远（RRU）两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI或IR接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。RS可以安装在合适的机房位置，RRU安装在天线端，这样，将以前的基站模块的一部分分离出来，通过将RS与RRU分离，可以将烦琐的维护工作简化到RS端，一个RS可以连接几个RRU，既节省空间，又降低设置成本，提高组网效率。同时，连接二者之间的接口采用光纤，损耗少。3G网络大量使用分布式基站架构，RRU（射频拉远模块）和BBU（基带处理单元）之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案，可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。

2.1.1光纤拉远的优点

在基站部署中采用光纤拉远技术可以为移动运营商带来巨大的好处，主要表现在以下几个方面。

1）降低建设成本。采用光纤传输，可以减少馈线损耗，降低了功率放大器的功率要求，从而降低了基站设备成本。

2）降低运营成本。通过对现有基站资源的合理利用和基站基带部分的集中放置，降低基站的租赁费用。

3）实现快速建网。基带和射频的分开放置，让工程建设具有了很强的灵活性，加快了工程施工进度，保障3G、4G网络快速部署。

4）便于网络优化调整。光纤的远距离和快速部署特点，使无线天线的位置调整不再受基站的制约，可以依据基站周围环境特点，构建标准蜂窝结构，降低了网络优化的难度。

5）解决室内覆盖。过去一般将室内覆盖单独分开考虑，采用光纤拉远技术后可以将室外和室内信号覆盖统一考虑，有效利用网络资源，降低了成本，提高了网络覆盖质量。

3光纤拉远传输网络规划设计

3.1光纤拉远设备组网

以GSM网华为小区合并技术为代表的设备包括近端机BBU和远端机RRU，图一是I台BBU+6个RRU方案，拉远设备需要6芯光纤（6芯波分复用用于星型接法）：

华为BBU十RRU技术目前最多可带6个发射点，每个小区延伸覆盖范围大约是4.8公里。但是目前BBU单个光口可以级联最多5个发射点，这样利用一芯光纤资源就可以满足6个发射点组网。目前建设的LTE每个RRU需要2芯纤芯资源，并且LTE的组网只能是星形组网，一台BBU也同样是有6个光口，单个光口最多可以级联两个发射点，但目前一般尽量使用星形结构实现发射点的传输，保证传输的稳定性。

图三点对点和大芯数光缆结合的光纤拉远传输网络

随着2G、3G已建成，推展4G时候，LTE组网是星形结构的，发射点总需求纤芯数大量增加，跳纤方式的组网马上凸显了纤芯资源的紧张。这种组网方式跳纤点多，资源理清困难，这种组网方式在三种移动网络技术共同建设的时候带来维护的难度。在A高铁从TD的建设开始，这种组网的缺点就体现出来了，因此，在两个中心机房之间敷设大芯数光缆（96芯光缆）的方案来解决纤芯资源问题。

3.2.3点对点和大芯数光缆结合的光纤拉远传输网络

单纯点对点光缆敷设的缺点显而易见，但是只用大芯数光缆方式也存在不足。高铁线路中，在靠近城市和民居密集的地方，光缆路由的敷设也有一定的困难。某些时候，靠近中心机房的发射点直接拉点对点光缆到中心机房的方式比拉光缆到接头井割接更容易实现的情况下，那应该使用点对点的光缆敷设方式，并能为远距离的发射点腾出纤芯，降低纤芯使用成本。综合考虑2G、3G和4G的需求，中心机房和发射点光纤拉远传输网络应采用点对点和大芯数光缆结合的规划方案，采纳两种组网的优点，建设安全、优质、造价合理的光缆传输网络。

4.结束语

本论文主要针对A高铁和B高铁的无线网络建设现状，结合目前不同光纤拉远传输网络设计方案的优势，提出点对点和大芯数光缆结合的光纤拉远传输网络结合方案，为日后移动通信高铁网络覆盖建设提供指导性、实用性的参考经验。

参考文献

[1]B高铁无线覆盖方案设计及工程实施_朱镜华[D]

[2]光缆通信传输网络维护系统的设计与实现成曦[D]

[3]光纤拉远撬动TD新格局外围优化厂商介入王涛通信世界[J]

作者简介：王师克（1985），男，汉族，广东省广州市，硕士学位，中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司，通信设计师，主要从事通信传输网络规划设计，广州，510000。