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LTE基站传输带宽配置分析
LTE基站传输带宽配置分析

随着4G网络的快速发展，新建基站、双层网小区以及开通CA功能的小区大量入网，更多的小区，更快的速率意味着对传输带宽的要求更高。而无线基站传输带宽要求的不同，也决定了对传输网络规划建设要求的不同。本文主要从江苏现网传输资源配置情况及集团要求的依据出发，分析在现网传输资源配置情况下，小区及用户LTE速率能力。

一、峰值传输带宽计算
根据TD-LTE的网络架构，E-NodeB基站的总传输带宽需求包括S1用户平面的业务数据带宽需求、S1控制平面的信令传输带宽需求、X2用户平面的业务数据带宽需求和X2控制平面的信令传输带宽需求几部分。
具体计算公式为：
E-NodeB总带宽需求=（S1用户平面带宽需求+X2用户平面带宽需求）×扇区数＋S1控制平面带宽需求+X2控制平面带宽需求＋其他开销带宽
其中：
S1用户平面的业务数据带宽需求与小区吞吐量相关，可以用（扇区吞吐量×扇区数）来表示，对于峰值传输带宽计算时，扇区吞吐量采用峰值传输速率进行计算
X2用户平面的业务数据带宽需求与小区中同时切换的用户数及每用户平均需要转发的数据量相关
切换时的X2用户平面流量较少。同时如果用户在切换时，流量从X2接口走，则不占用S1接口，因此总的S1+X2流量不变。
S1控制平面带宽需求约为1Mbps
设一个基站与另一个基站的X2接口信令带宽约64kbps，一个基站与邻近16个基站有X2连接，X2控制平面的带宽需求总共约1Mbps流量
其他开销带宽每个厂家不一样，可以按照5%计算
从上面的公式可知，要计算基站的峰值传输带宽，需要计算单小区的峰值速率。
对于20MHz带宽，调制方式为64QAM的情况下，每一个子帧时隙单流承载bit数为：RB总数×[每RB的子载波数×(子帧内符号数-控制符号数)-RS数]×调制阶数×码率=71280bit；
每一个DwPTS时隙单流承载业务bit数为：RB总数×[每RB的子载波数×(DwPTS内符号数-控制符号数)-RS数]×调制阶数*码率=47520bit；
这样，若3:1时隙配比，2×2MIMO，则20MHz带宽单小区下行峰值带宽为104.544Mbps。
根据如上计算结果，一个TD-LTE基站的峰值传输带宽需求可以按照下表计算：
BBU总容量S1+X2用户面流量S1控制面流量X2控制面流量BBU总带宽承载带宽（5%开销）3x20MHz小区(S111)3x104.5443Mbps1Mbps317Mbps332Mbps20Mhz小区(O1)104.5441Mbps1Mbps107Mbps112Mbps上表所计算的是一个TD-LTE基站的峰值传输带宽需求，在实际的传输网络的规划建设中，为了保证传输网络的经济效益，一般不按照峰值传输带宽进行传输网络的建设，而是按照一定的方式来计算基站的保证带宽需求。

二、保证传输带宽计算
在实际网络中，由于无线传播环境的差异以及用户分布位置不同等原因，用户终端不可能都按照峰值速率工作。如果按照峰值传输带宽进行传输网络的的建设，将会造成很大的传输资源浪费。所以为了保证传输网络的经济效益，一般按照一定的方式来计算基站的保证带宽需求，按照保证带宽需求进行传输网络规划建设。
保证带宽的计算有采用多种方式，可以根据峰值带宽按照一定的收敛比计算，也可以按照峰值和平均值进行配比计算，还可以根据网络仿真进行估算。以下采用峰值和平均值配比计算保证传输速率
按照峰值和平均值进行配比计算的计算方法，是在实际配置传输接口时根据平均值和峰值配比进行计算。
前面所计算的单扇区的3:1时隙时用户面的峰值为104.544Mbps,平均值为26Mbps(该值为集团提供)。按照1个峰值，2个平均值进行计算，3:1时隙配置S111基站需要的带宽为：
（104Mbps+2×26Mbps+3+1）×1.05=168Mbps

三、集团规范传输带宽配置分析
集团最新下发的《中国移动城域传送网建设指导意见（2016版）》，其中对于接入层的规范如下：
城区，PTN接入环应以单层环或环带短支链结构为主，单个接入环上的基站站址数建议为6-8个，最大不超过10个；乡镇农村区域，PTN接入环还可采用2级接入环带短支链的结构，单个接入环上的基站站址数建议为6-10个，最大不超过15个。
对于现有GE接入环，当环上接入的4G站点拟规划采用异频组网或为S222站型、或环上接入的集团客户专线较多时，优先考虑升级成10GE接入环，当现网设备不支持升级为10GE时，可采用叠加环、拆环或跳点组环方式组网。
对于承载4G基站回传的GEPTN接入环，当环上忙时平均流速连续7天超过环网带宽的70%或连续2天超过80%时，可考虑升级为10GE或双GE环。
根据集团规范要求，在城区环境下，若一个GE接入环下挂10个S1