解析中兴通讯TD光传输建网思路

出处:chunyang 发布于:2011-08-31 19:17:51

  1 引言

  第三代移动通信,简单地说就是提供覆盖的宽带多媒体服务的新一代移动通信。 移动通信系统的发展已经历了两代,可以这样来讲,代移动通信是模拟的语音移动通信,第二代是数字语音移动通信,目前广泛使用的GSM、CDMA就是第二代系统。模拟移动通信具有很多不足之处,比如容量有限;制式太多、互不兼容、不能提供自动漫游;很难实现保密;通话质量一般;不能提供数据业务等。第二代数字移动通信克服了模拟移动通信系统的弱点,话音质量、保密性得到了很大提高,并可进行省内、省际自动漫游。但由于第二代数字移动通信系统带宽有限,限制了数据业务的应用,也无法实现移动的多媒体业务。同时,由于各国第二代数字移动通信系统标准不统一,因而无法进行漫游。比如,采用日本的PHS系统的手机用户,只有在日本国内使用,而中国GSM手机用户到美国旅行时,手机就无法使用了。

  2 TD传输承载网技术方案选择

  从TD网络近期和中远期发展来看,可将其分为R4,R5,R6三个阶段。各阶段TD网络的业务承载协议、接口和业务容量各有不同,Iub网络接口从E1演进至GE/FE,Iu-CS接口从STM-N/GE演进至GE,Iu-PS/Nb/Gn/Gi接口从GE演进至GE/10GE。TD-CDMA (3G标准 之一)TD就是我国自主研发的TD-SCDMA。TD-SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入,该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准,它是由中国次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作,完成了TD-SCDMA标准,成为CDMA TDD标准的一员的,这是中国移动通信界的创举,也是中国对第三代移动通信发展的贡献。在与欧洲、美国各自提出的3G标准的竞争中,中国提出的TD- SCDMA已正式成为3G标准之一,这标志着中国在移动通信领域已经进入之列。该方案的主要技术集中在大唐公司手中,它的设计参照了TDD (时分双工)在不成对的频带上的时域模式。

  TD-SCDMA网络结构分为UTRAN和CN两大部分。RNC一般采取大容量、少局所的建网方式,因此在传送网层面上RNC与MGW,MSC Server,GGSN,SGSN等节点一起归并到城域传送网的层;而Node B数量较多,且分布分散,应把从Node B到RNC的业务传送归并到城域传送网的接入层和汇聚层中面。

  2.1 传输承载网技术方案探讨

  (1)R4阶段UTRAN的承载技术方案

  经研究,目前TD-SCDMA R4阶段对RAN的基本需求是:基站设备Iub接口主要有IMA E1,STM-1两种,建网初期1~2年内以满足语音业务应用为主,数据多媒体业务为辅,一般需提供3~8路的E1链路。

  在该阶段,采用成熟技术对业务进行透传,是传输网络建设的优选方案。即采用SDH对业务进行透传,实现业务的高质量传送。这样做既能低成本、快速建网,又使网络层次清晰,业务层与传输层分离,便于管理。

  (2)IP化UTRAN的承载技术方案

  初,UTRAN采用ATM传输技术,随着IP技术的日益盛行,在R5阶段的规范中引入了IP传输作为第二种可选的传输机制。这样,用户平面帧的传输除采用AAL2/ATM之外,还可在Iur/Iub接口采用UDP/IP,在Iu CS接口采用RTP/UDP/IP。为保证运营商网络中物理层接口实现方式的灵活,对于物理层接口,规范没有做详细规定。ATM传技术,顾名思义就是异步传输模式,就是国际电信联盟ITU-T制定的标准。实际上在80年代中期,人们就已经开始进行快速分组交换的实验,建立了多种命名不相同的模型,欧洲重在图像通信把相应的技术称为异步时分复用(ATD)美国重在高速数据通信把相应的技术称为快速分组交换(FPS)。国际电联经过协调研究,于1988年正式命名为Asynchronous Transfer Mode(ATM)技术,推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式。

  为了提高带宽利用率,保证语音业务的高QoS,该阶段可选择语音、数据分路传送的方式。对语音业务进行透明传送,对数据业务可适当利用MSTP的二层交换、内嵌MPLS,RPR等技术实现带宽的统计复用和安全隔离。

  (3)CN传输承载网技术方案

  R4阶段TD系统网已实现IP化,接口以高速POS口与GE口为主,后期可发展为10GE。传统SDH设备承载效率低,建议在SDH层面上适当引入动态WDM(ROADM+GSS)来承载大颗粒业务。

  2.2 基站光纤拉远传输方案探讨

  中兴通讯在TD-SCDMA基站技术上于业界,采用第二代分布式TD基站(BBU+RRU)技术,率先在青岛实现现网应用。BBU和RRU之间通过光信号通讯,相比传统的大量电缆馈线到塔顶的方式具备以下两个优点:

  (1)解决了线缆复杂、施工难度大的问题;

  (2)BBU和RRU分离,使组网灵活方便,解决了机房、电源等多种难题。

  通常,BBU与RRU间采用光纤直连承载。然而经过分析,当BBU与RRU之比为1:N时,用粗波分设备组网,以波长替代裸光纤将节省大量的宝贵光纤资源。对现有2G网络中已铺设的光纤利旧复用,可避免在密集城区铺设新光缆,保证网络的快速建设,并使网络具备良好的扩展性。

  综上所述,TD配套传输网络建设应主要采用MSTP技术,实现对TDM及数据业务的接入、处理、调度,层及RRU-BBU间适度引入WDM,实现大颗粒数据业务的高效传送与调度,节省光纤资源。

  3 TD传输网建设方式探讨

  现有的传输网条件是否已满足TD网络建设需求?是否需重新规划建设传送网络?这是每一个网络规划实施者必须考虑的问题。下面将对现网与TD所需配套传输网络进行比较:

  (1)从站点部署角度看,受到覆盖能力及规划方式的限制,部分TD基站与2G基站不同址。

  (2)早期传输网络主要提供2M通路业务,接口速率低、种类单一,中低端设备不具备容量平滑升级能力,数据类业务处理能力较差,尤其是大颗粒数据业务的承载效率低。

  (3)密集商业区、体育场馆等环境下常采用的BBU+RRU分布式基站方式将导致带宽需求急剧增长。而现有网络部分区域已接近饱和,剩余带宽难以支撑TD网络的新增业务。此外,由于近年来2G、大客户等业务剧增及业务具备突发性和不平衡性,部分区域网络虽具有较大容量,但在全网调度方面出现瓶颈,网络资源利用率低、网络业务不够安全等问题也日益突出。

  (4)TD网络目前仍处于试验阶段,距大规模商用尚有一段距离。TD网络持续的技术制式演进、基站站型升级、规划调整等因素给现有网络带来振荡,对现有2G业务、大客户业务有不利影响。

  4 TD传输网远期发展趋势

  近年来,数据业务迅猛发展,业务IP化的趋势不可避免,导致传输网承载信号从TDM到IP的逐渐转变。这与TD配套传输网络长期发展所面临的需求和挑战是一致的。

  当前,技术成熟、应用广泛的MSTP技术,利用SDH网络的多余电路(时隙)资源,实现对数据业务尤其是以太网业务的透明传送,在此基础上逐步实现了功能的深化和演进。譬如,增加L2交换、内嵌RPR功能以及MPLS功能等。但随着3G IP化演进和相关技术及标准的成熟,同时伴随着分组传送技术、标准和产业链的成熟,以现有光纤网络结构为基础,建设基于分组传送技术的城域传送网,并辅以大容量WDM(OXC)的传输骨干网是未来的重要发展趋势(见图1)。

  由于TDM和数据业务的比重颠倒不是一蹴而就的,TD网络走向全IP化也将是一个长期的过程。因此,未来的几年内,MSTP的市场应用会保持相当的稳定性。WDM设备体系也将顺应分组传送的需要,扩大业务承载能力,IP OVER WDM是传输解决方案中需要重视的一个方向。DWDM能够在同一根光纤中,把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效,一根光纤转换为多个虚拟光纤。所以,如果你打算复用8个光纤载波(OC),即一根光纤中传输8路信号,这样传输容量就将从2.5 Gb/s提高到20 Gb/s。 目前,由于采用了DWDM技术,单根光纤可以传输的数据流量达到40Gb/s。随着厂商在每根光纤中加入更多信道,每秒兆兆位的传输速度指日可待。


  

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