基于光电共模技术升级超级基站的技术研究

孟 浩，侍 卫

（中国移动通信集团江苏有限公司宿迁分公司，江苏 宿迁 223900）

0 引 言

我国幅员辽阔，自然灾害多发。当重大自然灾害发生时，各大运营商的基站会因传输电力中断和设备损坏等原因批量退出服务，造成区域性的无线通信阻断。因此，政府部门和运营商都高度关注无线通信的保障机制，“超级基站”的概念在此背景下产生。

正常基站接入地面光缆网络传输数据，在地面链路中断后，通过维护人员抢修恢复通信。这种方式需要一定的抢修时间，对现场环境要求较高，难以满足自然灾害发生后快速并安全恢复通信的要求。而超级基站可在地面链路中断时自动切换到卫星链路，以满足自然灾害期间的通信需求。

随着通信技术的迅猛发展，原有的大量电口设备已不再满足更大流量的通信需求，需更换为光口设备。替换原有的超级基站设备还是采用新的传输技术升级改造，是超级基站升级工程面临的两难选择。在此提出超级基站光电共模的思路，在原有设备上升级改造，免去替换原有超级基站卫星配套系统的资源投入，成功实现2G设备和超级基站的同时升级。

1 技术方案

实现超级基站功能需要一个基站同时配置2套传输资源，地面传输作为主用传输，光传输作为备用传输。缺省情况下，基站工作在主用传输上，备用传输系统关闭。当主用传输出现故障时，启动备用传输，尝试与BSC（Base Station Controller，基站控制器）通信，保证站点的业务支持。当检测到主用传输恢复时，立即切换回主用传输，同时关闭备用传输。超级基站主备两条链路的倒换和倒回操作支持手动和自动两种方法，可在后台进行设置。

1.1 系统组成

整个系统包括BSS无线系统（Base Station Subsystem，基站子系统）、地面传输系统以及卫星传输系统。基站BTS（Base Transceiver Station，基站收发台）和基站控制器BSC间永久存在，地面传输链路和卫星传输链路两条物理链路如图1所示。

图1 基站BTS和基站控制器BSC间的物理链路

基站侧BTS设备和基站控制器侧BSC设备的Abis接口，有两个物理端口分别与地面传输链路和卫星传输链路实现硬件连接[1]。BTS正常情况下利用主用端口，通过地面传输链路与BSC相连。地面链路中断后，利用备用端口通过卫星传输链路与BSC相连。地面传输链路和卫星传输链路正常时，BSC和BTS均不会在卫星传输链路上发送收任何Abis有效数据。地面传输链路中断后，基站侧和BSC侧不需任何人工干预即可自动倒换至卫星链路。

Abis接口传输链路倒换功能的实现可由BTS侧或BSC侧发起，过程如图2所示。

图2 Abis接口传输链路倒换过程

1.2 升级过程

运营商原2G设备普遍采用2M电口传输，经过相关网络升级后，普遍替换为光路传输，但前期部署的超级基站仅支持2M电口传输。为解决超级基站主备用链路传输模式不同的难题，研究超级基站内的光电混合传输问题，针对基站和BSC分别制定整改方案。

基站侧在现网BBU（Base Band Unite，基带处理单元）上新增SA（干接点单板，主要完成E1的传输对接与告警监控）的2M接口板卡和2M线作为备用链路接连到卫星接口，在BBU的主控CC（主控板）板上做软切换，主用光纤链路中断60 s后自动切换到备用电口2M传输的卫星链路。BSC侧从SDH（Synchronous Digital Hieratchy，同步数字设备）光口传输分两路2M电口接到卫星倒换设备接口，实现BSC侧备用链路为电口2M卫星传输，从而完成“光纤+卫星”共融的传输模式[2]。经测试，主用和备用链路中小区语音和数据业务均正常，手动和自动倒换验证也正常。超级基站的工作示意图如图3所示。

图3 超级基站工作示意图

2 推广价值

光电共模解决超级基站的升级是一种创新思路，不但融合了速度更快、容量更大的光路传输，同时也可以让2M电路并行使用。后续网设备替换后，具有以下优势。

（1）低成本。在基站设备端即可实现自由切换，省去了卫星端升级设备，节约了2套卫星倒换设备。

（2）高效率。SDH系统承载的超级基站传输电路，可以核实SDH设备的运行状况，加强监控。由PTN（Packet Transport Network，分组传送网）系统承载的超级基站传输电路可以提高电路QoS等级，升级改造无需投入额外设备，还可以节约原来的卫星倒换配套设备，节约设备成本约5万元。

3 结 论

目前全省乃至全国超级基站，均面临升级改造的形势，光电共模技术可以应用于各主流设备，可以大量推广应用。