一体化室内皮站(Nanocell)-利用WLAN资源快速部署TD-LTE室内覆盖

利用WLAN资源快速部署TD-LTE室内覆盖
摘要：某地职业技术学院某地唯一一所具有高等教育招生资格的高等职业技术院校，故该校在当地具有比较重要的地位。

常规室分系统或Nanocell普通部署方式建设存在诸多困难。

该校宿舍楼原先布有较多的WLAN AP，可做一体化室内皮站(Nanocell)-利用WLAN资源快速部署TD-LTE室内覆盖试点。

本次试点选用中兴ZXSDR BS8102设备组网。

本文中说明了方案实施的过程。

安装AP后宿舍楼内的覆盖得到了明显改善，各项主要指标也都正常。

经过该站点的实践证明Nanocell利用WLAN网络资源部署是可行的，并且具有诸多创新点。

关键词：室内覆盖；利用WLAN资源；低成本；利旧快速部署
引言
地处某地的某地职业技术学院由某地农业学校和某地师范学校合并升格而来，是某地唯一一所具有高等教育招生资格的高等职业技术院校，故该校在当地具有比较重要的地位。

在校师学生3400余人，学校的宿舍楼没有部署LTE的室内覆盖，存在宿舍内信号较差的情况。

而高校是各运营商必争之地，高校地区的覆盖是抢夺大学生这个优质潜力客户群体的关键，所以在高校内优化LTE的覆盖是非常有必要。

1.1建设存在的问题
1）PTN传输部署较困难
由于改宿舍楼没有PTN传输设备，如果用Nanocell普通部署方式，需要配置PTN传输，或者需要拉远光纤到机房，机房离该地点也较远。

2）交换机安放困难
现场已经有铁通宽带，移动WLAN，电信的宽带及WLAN的机柜及电箱等。

如果按Nanocell 普通部署方式需要添加新的交换机，而交换机的安放需要添加新的电箱或者位置，施工困难。

原有交换机电箱已经不能容纳任何设备。

3）现场布线较困难
由于学生宿舍，存在各运营商的宽带，WLAN，以及基站的室内覆盖
等线路。

现场的线路已经布得密密麻麻。

用传统的室内覆盖或者传统的
Nanocell部署需要增加不少线路，容易引起校方和学生的抵制。

1.2方案设备和技术概述
介于该校宿舍楼原先布有较多的WLAN AP，本次试点选取位于校区
学生宿舍1号楼的一层，选用中兴ZXSDR BS8102设备利用WLAN资源快速组网。

1）ZXSDR BS8102的技术特点介绍如下：
主要功能
支持5MHz、10MHz、15MHz和20MHz 带宽配置。

支持2x2 MIMO。

支持上下行64QAM。

支持TD-LTE 和WiFi 两种制式。

支持TD-LTE频段：2300MHz-2400MHz，后续根据需求规划2.5G频段。

其他支持频段待规划。

支持挂墙安装和天花板安装。

产品亮点
ZXSDR BS8102是一款集成型超小基站，可用于增强室内覆盖。

外型小巧美观，部署灵活，更换方便。

紧凑型设计，高效自然冷却技术，无需额外增加风扇。

一次部署，TD-LTE 和WiFi 双制式接入。

POE(Power Over Ethernet) 供电，外型简洁。

LTE监听功能，上电后即可完成自配置和自优化，更低OPEX。

支持多样化的同步方式包括GPS同步、1588 V2、空口同步（Network Listening ）同时支持同步优先级倒换。

*ZXSDR BS8102技术指标
项目指标
工作频段2320~2370MHz
工作带宽20MHz
支持容量1*20MHz
输出功率2*125mW
体积（升）2L
重量（kg）2kg
典型功耗<36W（DL:UL 3:1） with WiFi; <30W（不含WiFi）
接口RJ45（网线）
防护等级IP30（防凝水）
供电方式RJ45（网线）或220V电源
2）Nanocell基本组网图
图1 Nanocell 组网图
虚线所示网元是为了增加部署灵活性的可选网元。

主要包括在传输安全无法保证时所需的SeGW 、降低大规模部署时对核心网的影响所需的AG ，以及其他配套网元（如时钟服务器等）。

3）本案例部署的组网拓扑图
这次部署为了能利用WLAN 资源达到快速部署，需要利用WLAN 的传输网络，该部署
简易的网络拓扑图如下：
图2 Nanocell 组网图
其中PON 网络和PTN 网络原先是相对独立的状态，现在的关键点是要调通
PON 网和PTN 网的传输。

Nanocell 站点直接接在了ONU 设备上，外加了一个自带的POE 供电模块，如果
加POE 不方便的情况，比如在本次的地点要部署好几个站点的情况。

可以利用原有WLAN 的POE 交换机直接部署。

这样能将利旧程度还更高，部署更方便。

但在原交换机需要配置端口的VLAN 透传功能。

更新后的网络部署，即节省了配置厂家交换机的成本，因为厂家原配交换机价格较贵，利旧的情况下，即方便施工，也节省了成本。

4）PTN 设备同PON 网络的设备连通解决传输问题
如第二点中的简易拓扑图可以看出，该方案关键点在于连接PON和PTN网络，这个需要承载网方面同事的配合。

由于本案PON网络的OLT设备同PTN二层在同一机房，所以只需要把这两个设备用尾纤直连，后台配置通路即可。

5）网线连接RGPS解决时钟同步
RGPS同步是GPS拉远来获取时间和时钟信息。

通过RGPS进行同步授时，RGPS具备小巧方便，安装灵活，定位准确的特点。

每个AP配置一个RGPS模块，RGPS安装在室内靠窗位置，通过双绞线连接到AP，双绞线的拉远距离小于70米；相比内置GPS方案，优点是AP的安装位置不受限制，可以不局限在窗口。

1.3方案实施
学生宿舍楼1号楼为五层建筑，楼层长约55米，宽15米，层高3.5米。

安装布放Nanocell AP采用挂墙安装方式，GPS采用就近靠窗部署。

1）AP的安装
目前该站点只是前期试点，所以只部署一个，按照楼层的面积及墙体较多的具体情况建议部署两个AP 覆盖会更理想一些。

图3 Nanocell AP以及GPS现场安装图
2）传输数据方面配合
PTN设备与PON在同一机房，直接通过尾纤进行直连后，PTN和PON侧数据配置如下：
隧道的创建：创建秦溪MUX1至秦溪L2/L3设备的主备隧道，因L2/L3桥接设备分主备，因此分为至主桥接点的主备隧道、至备用桥接点的主备隧道。

业务绑定至隧道后，正常是工作在主用桥接点的主用隧道上的。

图4 PTN配置图
业务配置：配置业务时需将A、Z端的VLAN配置为与PON侧的VLAN一致，并将业务伪线绑定至已创建的主要桥接点的主备隧道上。

业务开通后，PTN路由为：L2-L2/L3-L3(MME/SGW)
另外，OLT端也要对Nanocell的网管和业务VLAN等进行配置：
OLT下的配置主要是在OLT的上行到PTN的互联端口和下行光猫透传微站的网管vlan和业务vlan，在光猫上对应的网口及上行到OLT的端口透传业务vlan和网管vlan
1.4性能验证
1）覆盖
安装该AP后测试打点图如下：
图5 Nanocell性能图表
安装AP后宿舍楼内的覆盖得到了明显改善。

2）CSFB测试验证
在rrcConnectionRelease的消息中可以看到回落到2G，并伴随2G频点下发。

CSFB回落正常。

现场实测
平均回落时延为1839.4589ms，返回时延为509.3538ms。

CSFB的指标也是正常的。

3）速率
该AP覆盖下实际测试的速率为下载81.3M、上传8.09M，能明显改善宿舍区内的下载上传速率，符合LTE 站点单验要求。

图6 Nanocell性能图表
4）切换
室内外来回移动测试，累计50次，切换成功50次，切换成功率100%，信令和时延正常。

1.5方案总结
本次某地地区的试点主要是为了验证利用WLAN网络的资源实现快速低成本部署的方法可行性。

经过本案例的实践证明Nanocell利用WLAN网络资源部署是可行的。

并且有以下几个创新点
1）部署快速
布线较少，安装设备少，所以部署快速。

全省首例打通PON网络与PTN网络传输连接的，对后续采用有线宽带方式快速部署Femto实现E频段室内覆盖具有很大的借鉴意义,只要有移动宽带到的地方，都能比较快速方便的部署。

2）资源利用率高，建设成本减低。

充分利用原WLAN资源，减少部署交换机，网线等资源。

3）施工难问题得到有效解决
由于施工动作较轻，影响小，物业协调较容易，施工能顺利进行。

5）适合小场景
对于一些小场景又有WLAN资源的地方更适合本方案，不需要部署交换机，并且后续能配置WIFI功能，能真正达到一次部署，TD-LTE 和WiFi 双制式接入。

参考文献
[1] ZXSDR BS8102集成 Pico 基站/企业级 Femto 基站, 中兴通信官网[EB/OL].
/cn/products/wireless/small_cell/201405/t20140529_424310.html
[2] TD-LTE一体化皮基站(Nanocell)解决方案交流海南移动。