核電站4G無線通信設(shè)計研究論文

1、核電站 4G無線通信設(shè)計研究論文1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀該核電基地內(nèi)原有RPR系統(tǒng)自建的光纜傳輸網(wǎng)，但整個網(wǎng)絡(luò)只有 11 個節(jié)點，而擬建的 4G高速無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋建筑物達(dá) 117 個，遠(yuǎn)超現(xiàn)有傳輸網(wǎng)覆蓋范圍。 且原有傳輸網(wǎng)絡(luò)的光纜均為點對點敷設(shè)， 而擬建項目規(guī)劃為總線型光纜網(wǎng)絡(luò)（大芯數(shù)主干光纜上分支基站接入光纜）。若利用現(xiàn)有光纜，需要重新敷設(shè)大量光纜，工程量遠(yuǎn)超新建一個新的傳輸網(wǎng)絡(luò)。 綜合以上因素可知， 原有傳輸網(wǎng)絡(luò)并不適合承載高速無線通信網(wǎng)絡(luò)（4G）。因此，除部分原有通信系統(tǒng)的機(jī)房和廊道外，傳輸光纜及傳輸設(shè)備都需要重新建設(shè)。2 業(yè)務(wù)需求傳輸網(wǎng)作為高速無線通信網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)和核心網(wǎng)的承載，其業(yè)務(wù)需求如下： 2.

2、1 傳輸帶寬及設(shè)備端口需求為無線網(wǎng)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(wǎng) 2 個機(jī)房提供每機(jī)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(wǎng)配套傳輸設(shè)備產(chǎn)生的光纖（光纜）需求，對應(yīng)每站（無線主設(shè)備）的每套傳輸設(shè)備雙方向每方向不少于2 芯（布放 24 芯光纜）。為支撐核心網(wǎng)與運營商互聯(lián)的配套傳輸設(shè)備產(chǎn)生的光纖（光纜）需求，2 個核心機(jī)房每機(jī)房 2 個方向每方

3、向不少于2 芯（布放 144 芯光纜）。核心機(jī)房間保護(hù)通道產(chǎn)生的光纜（光纜）需求，兩核心機(jī)房間至少需要 2 芯（布放 144 芯光纜）。去核島通信機(jī)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(jī)房兩方向?qū)舆\營商布放光纜產(chǎn)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(jī)房成環(huán)保護(hù)布放光纜產(chǎn)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(wǎng)布放光纜產(chǎn)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(shè)備對機(jī)房空間及電源的需求兩個核心機(jī)房每個機(jī)房內(nèi)傳輸設(shè)備占用三個機(jī)架位（600mm*600

4、mm），電源容量 4000W，蓄電池后備時間至少要達(dá)到 2 小時。宏站機(jī)房內(nèi)傳輸設(shè)備占用 1 個機(jī)架位（ 600mm*600mm），電源容量 500W，蓄電池后備時間至少要達(dá)到 1 小時。微站機(jī)房內(nèi)傳輸設(shè)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(dá)到半小時。 2.5 傳輸網(wǎng)絡(luò)安全需求任何一處光纜中斷， 或者不同片區(qū)二處光纜同時中斷， 傳輸網(wǎng)絡(luò)自動切換，不中斷無線網(wǎng)業(yè)務(wù)； 任一無線宏站或者微站電源中斷不影響其他基站業(yè)務(wù)；核心機(jī)房單節(jié)點故障或者掉電不影響另一核心機(jī)房及無線網(wǎng)業(yè)務(wù)。 所有傳輸設(shè)備單元可獨立管理， 任何設(shè)備脫網(wǎng)或者故障

5、，任何設(shè)備間光纜中斷或者衰耗增大都可以在監(jiān)測服務(wù)器上觀測。2.6 傳輸網(wǎng)絡(luò)同步需求要求在核心機(jī)房（至少 1 個核心機(jī)房）提供以太網(wǎng)接口或者 E1接口，支持 1588V2或者 NTP格式協(xié)議的時鐘輸出（滿足 LTE無線網(wǎng)基站精度需求）。3 規(guī)劃與設(shè)計3.1傳輸技術(shù)的選擇擬建項目主要是為本核電基地提供無線通信服務(wù)，可將配套的傳輸網(wǎng)絡(luò)定義為本地基站傳輸網(wǎng)。本地基站（含宏站及室分站點）傳輸網(wǎng)的可選傳輸技術(shù)主要有以下幾種：SDH/MSTP，PTN，OTN，PON，IPRAN。根據(jù)主要用途、 帶寬、安全 / 保護(hù)性能、成本等方面進(jìn)行分析，結(jié)果如表 1 所示。輸，一般不作為基站接入采用；PON技術(shù)雖然造價較

6、為低廉，但安全保護(hù)性能較差。綜上，適用本項目的傳輸技術(shù)主要有 PTN、IPRAN兩種。3.2傳輸設(shè)備的選擇通過對主流運營商的技術(shù)選擇調(diào)研，如國內(nèi)的中國移動，國外的 KDDI、T-Mobile 等移動業(yè)務(wù)為主的運營商， 主流選擇 PTN作為 2G、3G、4G和專線業(yè)務(wù)的綜合承載技術(shù)；如中國電信、中國聯(lián)通等傳統(tǒng)固定業(yè)務(wù)為主、同時有移動業(yè)務(wù)承載需求的運營商，主流選擇IPRAN作為承載技術(shù)。 PTN和 IPRAN均可以滿足基站回傳的傳輸組網(wǎng)需求?？紤]設(shè)備兼容性和未來接入運營商大網(wǎng)的需要， 擬建項目傳輸技術(shù)選擇 IPRAN。3.3傳輸系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)無線需求及安全角度考慮，選取2 個核心機(jī)房對外承擔(dān)與其他運

7、營商互聯(lián)互通的作用；對內(nèi)可以均衡承載本區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)，并起到互相備份的作用， 此兩機(jī)房可與宏站共址。 根據(jù)接入層 IPRAN組網(wǎng)原則： IPRAN網(wǎng)絡(luò)接入層以環(huán)形結(jié)構(gòu)為主，末端接入可采用鏈形或星形結(jié)構(gòu)。接入層一般組建1GE環(huán)路，環(huán)路節(jié)點數(shù)一般為46 個節(jié)點；業(yè)務(wù)量較大的區(qū)域可組建 10GE環(huán)路，環(huán)路節(jié)點數(shù)一般為 68 個節(jié)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(tǒng)以組雙上聯(lián)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主， 即基站全部組到環(huán)路上，每環(huán)路均可聯(lián)結(jié)到 2 個核心機(jī)房； 電源保障級別較低的室分站可以以鏈形組網(wǎng)聯(lián)結(jié)到附近的宏站上， 也可單獨組環(huán)。如圖 1 所示。從國內(nèi)外行業(yè)趨勢

8、來看， SDH/MSTP均已不作為無線運營商的主流接入技術(shù)； OTN在國內(nèi)外主要應(yīng)用于大型傳輸節(jié)點間的大容量、大寬帶的匯聚傳構(gòu)，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(shù)，普通 DSP算法，僅收端 DSP處理， 1450 公里。伴隨當(dāng)今技術(shù)水平的提升，第二代 100GOTN系統(tǒng)正處于測試及試驗應(yīng)用階段， 與第一代相比，其主要有如下技術(shù)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(tǒng)架構(gòu)，單個槽位具有 400G能力；核心技術(shù)有廠商自研制。4 結(jié)束語總之，近幾年國內(nèi)相關(guān)運營商已經(jīng)廣泛部署100GOTN網(wǎng)絡(luò)，以此滿足不斷