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    中國移動4G一體化小基站系統 建設指導意見 隨著網絡建設規模的不斷擴大和業務負荷的不斷增長,傳統宏站和室內分布系統建設在物業協調、配套建設、深度和精確覆蓋、擴容改造等方面的局限性日益 凸顯。以皮站和飛站爲代表的小基站技術,采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入設備,通過基于IP的有线宽带回传链路和小基站网关接入运营 商核心网,能较好的解决上述问题,成为传统...

中國移動4G(皮站、飛站)小基站系統建設指導意見

2017-11-26

中國移動4G一體化小基站系統
建設指導意見
隨著網絡建設規模的不斷擴大和業務負荷的不斷增長,傳統宏站和室內分布系統建設在物業協調、配套建設、深度和精確覆蓋、擴容改造等方面的局限性日益 凸顯。以皮站和飛站爲代表的小基站技術,采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入設備,通過基于IP的有线宽带回传链路和小基站网关接入运营 商核心网,能较好的解决上述问题,成为传统宏站和室内分布系统的有益补充。经过前期总部计划建设部、研究院和试点省公司的大力推进和规模试点,4G小基站 已基本具备全网规模部署推广的条件。为指导各省公司开展4G 小基站建設工作,特制定4G小基站建設原則。
一、4G小基站總體定位
4G小基站是指單載波(20MHz帶寬)功率在500mW以下,集成了BBURRU、天线的一体化基站,按照单载波功率大小又可细分为皮基站 (100mW-500mW)和飛基站(100mW以下)兩類。4G小基站是一种低成本室内覆盖解決方案,可作为蜂窝网络的有效覆盖补充和容量扩充手段,主 要用于网络覆盖或容量不足,建设难度相对较大且具备自有回传资源的场景。一方面可用于家庭、小型企业、营业厅、超市等室内补盲补热场景,解决室内深度覆盖不足、降低用户投诉,提升业务分流能力、改善用户体验。另一方面,还可以作为应对全业务竞争的家庭/企業無線應用綜合平台,提供家庭/企業市場進駐載體,增強用戶粘性,協同拓展寬帶業務和數字化家庭/企業等增值業務,提升客戶價值。
二、總體建設思路
4G小基站建設要按照室內補盲補熱、SOHO接入平台、協同大網規劃、按需適度建設的總體思路開展建設。
室內補盲補熱就是要通過4G小基站建設,以低成本、快速靈活的覆蓋手段補充宏網覆蓋盲點和弱覆蓋區域。
SOHO接入平台就是作爲應對全業務競爭的家庭/企業應用綜合平台,提供家庭/企業市場進駐載體,增強用戶粘性,協同拓展寬帶業務和數字化家庭/企業等增值業務,提升客戶價值。
協同大網規劃就是要在4G小基站建設的過程中,和現有宏網在覆蓋區域、容量規劃、頻率規劃、互操作策略、全網指標統計等方面協同考慮、統籌規劃。
按需適度建設就是要根據業務發展實際需求組織實時建設,結合家庭/企業自有寬帶資源和市場推廣策略,滿足市場競爭的需要。
三、4G小基站系統架構
4G小基站系統主要的網元有4G小基站、小基站網關及網管系統。
4G小基站爲終端提供LTE接入;4G小基站網關包括安全網關和信令網關兩部分功能,安全網關對4G小基站設備進行認證並對傳輸數據進行安全保證,信令網關進行 S1接口信令面的彙聚;4G小基站網管系統對4G小基站、小基站網關進行管理,實現系統的可管可控。
四、建設原則
(一)4G小基站設備建設原則
4G小基站設備可重點部署于室內無覆蓋或容量不足但具備回傳資源的家庭和小型企業等場景。根據覆蓋面積和用戶容量需求的不同可采用不同的設備類型和方案部署:
1)對于單點覆蓋面積百平米左右、並發用戶數少于8的家庭、酒店公寓單間、辦公室等場景可部署4G飛基站設備,滿足室內深度覆蓋;
2)對于單點覆蓋面積在數百至一千平米、並發用戶數大于8的沿街商鋪、營業廳、開闊單間等場景可部署4G皮基站設備滿足覆蓋和容量要求;
3)對于覆蓋面積在數千平米的小型企業、超市、賣場、寫字樓、教學樓等場景,可部署多台4G皮基站設備組網覆蓋;
4)對于建築面積1万平米以上的大型开阔空间建筑,如体育场馆、会展中心等,由于缺少墙体和楼层隔离,皮基站间干扰不易控制,不建议采用皮基站覆 盖;对于建筑面积1萬平米以上的有牆體和樓層隔離的密集建築場景,部署多台4G皮基站設備組網覆蓋可作爲傳統室分、MDAS、分布式皮站等其他覆盖方案的 补充方案。
5) 除用于整栋楼宇室内覆盖外,皮基站还可用于已有室内覆盖场景的局部区域覆盖或容量增强,實現按需灵活精确覆盖或补充。
6)除用于常规应用场景外,一體化小基站系統还可用于对覆盖面积和容量要求不高的应急通信或特殊应用场景,发挥其快速灵活、配套要求低等优势。
(二)頻段規劃使用原則
鑒于4G小基站主要用于室內覆蓋,原則上使用E頻段(2320 MHz -2370MHz)作爲主要工作頻段小站間可根據實際需求靈活選擇同頻或異頻組網方式,在重疊區域較大的場景采用異頻組網,以減少相互間的幹擾;同頻組網時盡量利用建築物牆體等空間隔離。時隙配比采用與室分相同配臵,上下行時隙配比采用1UL:3DL配臵,特殊時隙配臵采用10:2:2
(三)同步系統建設原則
小基站設備主要部署于室內,無法普遍采用宏基站基于衛星同步的方案,優先采用空口同步作爲主要的同步方案;企業場景及采用部署大量小站連續覆蓋的區域可根據實際條件采用GPSIEEE1588v2同步方案;家庭場景一般采用空口同步。
(四)回傳網絡建設原則
4G小基站技術可使用移動自有回傳(PTN回傳、GPON/EPON)、自有寬帶或第三方回傳。考慮到當前使用第三方或競爭對手的寬帶網絡回傳質量難以保障,影響用戶體驗,小基站建設原則上以自有寬帶、自有回傳網絡爲主。
(五)安全網關建設原則
各省需建設4G小基站安全網關保證小基站系統的安全。通過小基站與安全網關的雙向認證,防止非法AP接入;通過小基站與安全網關間的IPSec隧道實現對數據進行加密和完整性保護,並實現小基站與核心網跨域的連接。
安全網關部署位臵初期應參照核心網網元(如MME/SAE-GW)集中部署,後期根據業務發展及核心網網元位臵變動考慮下沈部署方案。
(六)信令網關建設原則
爲了實現小基站信令彙聚減少對核心網的負荷,同時考慮小基站系統網絡架構的穩定性,各省原則上應部署4G小基站信令網關。通過信令網關減少SCTP鏈路,降低對核心網信令負荷;實現使用28ID的小基站與宏網絡的互操作;通過S1-Flex功能接入MME Pool,實現MME負荷的分擔。
信令網關部署位臵同安全網關。
(七)網管建設原則
4G小基站網管系統建設包括小基站網管和網關網管。實現對小基站 AP、安全网关和信令网关的可监控、可管理,可操作维护。小基站网管与小基站之间是标准南向接口,与綜合網管OSS采用北向接口連接。小基站與網關的網管可實現分權、分域的管理。
(八)計費網絡建設原則
TD-LTE 小基站發展初期,采用和宏網相同的資費,通過現有的數據計費網絡,進行話單的産生和入賬,不需對網絡側和BOSS進行額外的改造。
4G小基站系統後續應具備根據小區IDCSG信息差異化計費的能力,爲個人或企業用戶提供特色業務。
(九)鑒權認證方案原則
4G小基站的安全認證方式有數字證書認證和USIM卡認證。數字證書實現設備認證,是國際標准方案,安全性高、組網簡單、相對成本低。證書配臵在安全網關。
推薦使用證書認證方案,當前也可以使用USIM/USIM的方式作爲認證的過渡方案。
(十)配套供電建設原則
1.供電方式
4G皮基站設備在傳輸設備和基站設備具備能力的前提下,首選支持 POE/POE+的交換機、ONU设备对基站设备进行供电,不具备支持能力时视实际部署环境采用交流或直流供電方式供电。4G飞基站设备主要采用就近交流供電方式,电源由家庭用户提供。
2. 電源保障
4G皮基站设备优选可靠电源,应结合用户级别、业务特点、覆盖场景等多方面情况控制在有需要的热点使用。飞基站设备暂不考虑電源保障。
五、網絡配置原則
(一)設備制式
鑒于当前产业发展状况,在多模设备尚未成熟前,初期以TD-LTE單模設備爲主。
(二)站型配臵
4G小基站按照O1站型配臵,後續根據業務發展,可采用O2配臵並引入載波聚合功能。
4G小基站采用設備自帶天線,特定場景也可外接定向或全向吸頂天線擴大覆蓋。回傳采用FE/GE自適應接口。
(三)基本功能配臵
支持TD-LTE R9基本無線功能,包括:10/20MHz带宽,灵活子帧配比,上行功控, 链路自适应,无线资源控制,QoS,終端省電,同異頻測量和移動性管理,接入和擁塞控制等。
支持S1X2接口功能(包括接口管理,E-RAB管理,UE上下文管理,UE能力傳遞,S1/X2切換,尋呼,負載管理,NASSON消息傳遞等功能)
(四)基站ID配臵
爲節省基站ID資源,4G小基站配臵28位基站ID,其中前8位由集團分配給各省,從左往右第920位由省內自行分配,第2122位由集團統一分配(目前統一爲00),第2328位由省內自行分配。
爲提高基站ID資源的利用率,以及考慮虛擬網關功能,小基站ID的第920位不能與宏站的相同。
(五)關鍵功能配臵
1SON(自優化)功能
4G小基站应支持自启动、自配臵、自优化功能,實現即插即用。具备侦听周边相邻小区频点的能力也可以自动配臵本设备频点。
2、空口同步
4G小基站需支持並開啓空口同步功能,通過偵聽周圍基站的同步信號,保證相鄰小區間同步。同步精度滿足:頻率同步誤差不超過±2.5ppm,時間同步誤差不超過±1.5us
3、虛擬網關功能
信令網關應支持虛擬網關功能,信令網關可配臵多個20位的虛擬eNB ID, 並且與省內其它宏基站的eNB ID不同。考慮到小基站後8eNB ID中的前兩位由集團統一分配,每個虛擬eNB可支持12828位的ID的小站。
(六)移動性管理
支持小站到宏站,宏站到小站,小站到小站的重選。
支持小站到宏站的S1切換,小站通過SON或手工配臵宏站鄰區。
原則上只對建築物入口覆蓋處配臵宏站到皮站的S1切換,宏站通過SON或手工配臵皮站鄰區。當宏站切換到皮站時,若現網設備不支持28位基站ID, 使用皮站的虚拟网关20位基站ID作爲目標基站ID,虛擬網關作爲切換代理;當現網設備支持28ID後,使用皮站的28位基站ID作爲目標基站ID,采 取标准切换流程。对于部署在家庭的飞站,不配臵宏站到飞站的切換。
支持小站間的切換,通過SON或手工配臵小站鄰區。原則上在能建立X2路由的場景下,建議采用X2切換;無X2接口時,采用S1切換。當有網關部署下,異廠商小站間采用S1切換。
(七)互操作
4G小基站系統支持與2/3G的互操作,配臵策略與宏網一致。 对于语言业务互操作,小站支持CSFB功能。爲支持CSFB,需要在小基站接入的MME配臵小基站所在的TA與宏網LAC間的對應關系。
對數據業務互操作,小站支持到2/3G的重選和數據業務連接態重定向功能。
(七)位臵管理
爲避免小基站(特別是飛站)跨區域使用造成的市場管理混亂及用戶計費錯誤,安全網關根據接入的IP地址、接入位臵的GPS信息、周圍的宏網位臵信息(如LACTA)控制小基站的接入,實現接入区域的管理。
(八)TA設臵原則
爲後續支持基于TAI的切換消息的轉發,並且減少尋呼對網關的壓力,小基站的TA和宏網TA區分設臵。爲避免TAI数量的过多增加,建议为每個MSC POOL範圍內的所有4G小基站配臵一個单独的TA
(九)多制式小基站網關
LTE小基站安全網關和2/3G 小基站的安全網關功能相同,原則上應融合部署。
LTE小基站信令網關與2/3G接入網關功能不同,可以獨立建設。
(十)VoLTE業務支持
小基站需支持VoLTE功能(包括語音承載,頭壓縮,eSRVCC等),VoLTE語音業務用戶數:32個(企业级皮站),8個(家庭級飛站)。

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