随着新一轮通信产业的变革,3g已经成为时下最热门的话题之一,而作为我国自主的3g标准,td-scdma自然成为了国内应用的先行者。目前,国家已就td展开了多次的试验网络建设,td的国内商用呈现呼之欲出的态势。在准备td业务时,作为基础网络的承载网是每个运营商最先考虑的因素之一。只有具备可靠、成熟、足以支撑大量3g新增业务的承载网,才能保证未来td业务的顺利开展和运营。本文将结合中兴通讯建设在国内建设td承载网的经历,分享td建设经验,提出相关组网建议。
网络背景及规划
该案例原有网络是标准的三层结构,采用mstp技术,其中核心层为10g带宽,汇聚层为2.5g带宽,接入层采用155m带宽。运营商的主要业务是gsm业务以及部分大客户业务。
按照新的网络规划,新建宏蜂窝基站总数将达到566个,室内分布系统150个,rnc5个。市区node-b使用s3/3/3站型配置,其带宽将达到10m,其他地区node-b使用s1/1/1站型配置,带宽为4m,市内分布系统所需带宽也将达到25m~34m。
网络建设思路探讨
1、采用mstp作为3g业务承载技术
当前,在本地城域网络中应用的主要技术有两个:一是mstp,另一个是波分。波分技术是城域、本地网的核心,较为成熟,至今仍未有一项新的技术能够替代它。而mstp技术则面临众多新技术的不断挑战。尤其在提出3g、全ip的概念后,运营商在网络规划时面临较大冲击。许多人认为全ip的业务需要采用全ip的承载网,即采用基于分组的承载网。情况是不是这样呢?我们从td业务接口来分析。
iub接口是nodeb与rnc之间的接口,也是td承载网络中最主要的接口。从iub接口的演进来看,在当前r4版本下,接口类型以atm的e1为主,只有当td发展到r5版本时,才会逐步出现fe接口的基站。从td标准来看,td的全ip化进程比wcdma和cdma2000要慢,因此,即使全ip化是td的趋势,其发展也将是个长期的过程。现阶段,td在接入层的业务仍以tdm为主,接口依然是大量的e1,tdm与ip的接口在较长时间内仍会并存。当前,能够同时解决好tdm与ip业务的只有mstp。同时,现有网络仍存在大量的mstp设备,采用mstp来承载td网络对运营商来说,在运营、维护等各个方面都将具备相当大的优势。
分组承载网是近年来随着业务ip化诞生的概念。由于3g、ims、tripleplay等通信领域的主要业务在网络演进中都呈现出全ip化的趋势,而td作为3g的重要技术在未来演进过程中也无法避免全ip化。因此,从承载网的承载角度来看,全ip业务与tdm业务在承载的处理过程上是不同的,至少在承载效率上mstp无法与分组承载网相比较。但从技术应用的实际情况来看,虽然分组承载网技术已经在部分发达国家有初步应用,然而目前能够支持该技术的设备厂家还非常少,产品成本也相对较高,并且由于大量的协议私有化,真正的产业化还未完全成熟。因此,采用mstp仍然是运营商目前最好的选择。
2、新建td网络承载3g业务
下表显示的是该网络建设的部分统计数据:
在2g资源调查时对现网的224个微蜂窝基站和190个射频直放站进行了调查。除个别室内分布系统可共用,绝大部分室内分布系统并不满足共用要求,需进行改造或新建。
共站率的高低,直接关系到基站配套的投资规模和建设速度。共站率越高,配置投资比例就越小,因此在3g的无线网络规划过程中,在保证基站合理布局的前提下,应通过各种方式来提高共站率。然而,虽然共站在一定程度上意味着许多公共资源的共享,如线缆、空调等附属设备,但共站是否也意味着传输资源的共有呢?对此,运营商从几个方面进行了论证,并得出以下结论:
2.1、现有资源无法满足td带宽需求
显然,在当前情况下td与gsm网络将同时运营。目前,运营商现网上多数gsm基站的带宽要求为2×e1,有1个额外e1作为备份。在接入层,一个stm-1上的平均基站数量为12个,即一个stm-1上的总业务为48个e1,网络的带宽占用率为36/63=60%左右,处于非常合理的状态。增加3g业务之后,在一个原有10个站点的网络基础上,增加了5个新的td基站。根据规划,每个td基站的带宽是10m,即整个环网的带宽此时达到了50m+72m=122m,非常接近环网的最大带宽。显然,这样单纯的叠加方式行不通。此时,有两个选择,一是进行裂环,即两个环网分别走不同的光纤跳站,使每个环上跑60m左右的带宽;另一个选择是升级,把155m的带宽升级成622m。然而,这两种方式都有一个致命的弱点:不管是裂环还是升级,都必须把光口的光纤拔下来重新设置,即必须中断接入层的业务来实现网络的改造或升级。对于一个现网存在上千个基站的网络来说,所有基站中断业务来进行网络升级的风险是非常大的,一旦升级失败,业务将无法恢复,造成难以估量的损失。因此,对于正在运行的网络来说,这两种操作方式在理论上讲的通,实践起来却非常难。所以,与其共用传输,不如利用上td业务的机会,一步到位,建设一张全新的td专用网络。
2.2、新建方式是网络可管理的保证
如果大量的2g/3g业务共传输,网络的管理和维护就成为了难题。当前,运营商的网络运营成本分为capex和opex。capex是表象,一般体现在招标价格上,更多的成本隐含在opex中。如果2g/3g业务共传输,意味着一旦新增2g或3g业务,在割接电路时随时可能影响到另外一张网络的业务。
从实际操作方面来看,一旦2g/3g业务共用传输,就只能在现有的传输网络上进行扩容,运营商在商务价格等方面的谈判余地就很小。根据中国移动公开的信息,其在2006年新建项目集采节约的投资达到了近10%。而反复改造现有网络造成的人力、资源浪费等隐性成本加上扩容时较高的商务价格,最终网络扩容的成本绝不会少于新建一张专用的、方便维护的网络。
因此,经过反复权衡和激烈讨论,运营商最终决定利用td对网络改造的机会,重新建设一张新的承载网络。
网络建设方案
在具体的网络建设过程中,中兴通讯提出了三步走的网络建设方案:
第一步:采用e1直接透传nodeb的atme1,在rnc站点采用信道化的stm-n实现业务汇聚,提高网络利用率。
该模式的好处是把atme1当成普通的e1,而不对atm的信元进行处理,相关工作全部交给业务网络设备,大大减少了传输设备的复杂度,无需对现有mstp设备做任何改进,使得传送网与业务网分离,界面清晰。这种方式非常适合r4阶段的td-scdma业务传送。
第二步:采用分路传送的方式接入基站业务。随着业务发展,网络中开始出现全ip的基站,此时面临的主要问题是当语音业务和数据业务同时放在fe接口时,如何实现两个业务qos的差异化。如果网络中的数据业务量非常大,很容易出现因为数据业务的繁忙而导致语音电话无法接通的情况。而语音业务收入往往又是运营商的主要收入来源,因此采用分路传送是最为理想的方式,一方面可以继续使用e1为基站提供时钟,另一方面将语音和数据业务分别放在e1和fe中传送,又解决了两个业务的qos问题。
第三步:td业务全ip化后,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。mstp之二层交换、内嵌mpls、rpr等技术,能实现带宽统计复用、安全隔离、保证相应的qos。接入层引入cwdm,汇聚层引入dwdm,解决高速接入带宽的需求。
从该td网络建设案例中,可看出,根据现网情况和业务发展,目前仍应采用mstp作为3g业务的承载技术。同时,从td业务的带宽需求以及2g/3g业务的网络管理出发,应专门针对td业务新建承载网络。
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