1 引言
作為第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)制式之一,TD-SCDMA受到各方尤其是國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)界的密切關(guān)注。而身為光傳輸網(wǎng)絡(luò)的研究者,則更加關(guān)注TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)傳輸承載網(wǎng)絡(luò)的需求及影響,考慮適應(yīng)TD當(dāng)前及中遠(yuǎn)期發(fā)展的承載技術(shù)方案、配套傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)方式、TD技術(shù)發(fā)展與光網(wǎng)絡(luò)自身技術(shù)發(fā)展的融合等問(wèn)題。
2 TD傳輸承載網(wǎng)技術(shù)方案選擇
從TD網(wǎng)絡(luò)近期和中遠(yuǎn)期發(fā)展來(lái)看,可將其分為R4,R5,R6三個(gè)階段。各階段TD網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載協(xié)議、接口和業(yè)務(wù)容量各有不同,Iub網(wǎng)絡(luò)接口從E1演進(jìn)至GE/FE,Iu-CS接口從STM-N/GE演進(jìn)至GE,Iu-PS/Nb/Gn/Gi接口從GE演進(jìn)至GE/10GE。鑒于此,TD傳送網(wǎng)應(yīng)根據(jù)不同的技術(shù)應(yīng)用階段,選擇與之匹配的成熟技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)建設(shè)。
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為UTRAN和CN兩大部分。RNC一般采取大容量、少局所的建網(wǎng)方式,因此在傳送網(wǎng)層面上RNC與MGW,MSC Server,GGSN,SGSN等節(jié)點(diǎn)一起歸并到城域傳送網(wǎng)的核心層;而Node B數(shù)量較多,且分布分散,應(yīng)把從Node B到RNC的業(yè)務(wù)傳送歸并到城域傳送網(wǎng)的接入層和匯聚層中。由此可見(jiàn),UTRAN的建設(shè)是對(duì)城域傳送網(wǎng)影響最大的層面。
2.1 傳輸承載網(wǎng)技術(shù)方案探討
(1)R4階段UTRAN的承載技術(shù)方案
經(jīng)研究,目前TD-SCDMA R4階段對(duì)RAN的基本需求是:基站設(shè)備Iub接口主要有IMA E1,STM-1兩種,建網(wǎng)初期1~2年內(nèi)以滿(mǎn)足語(yǔ)音業(yè)務(wù)應(yīng)用為主,數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)為輔,一般需提供3~8路的E1鏈路。少量通過(guò)基帶拉遠(yuǎn)技術(shù)遠(yuǎn)程連接其它子基站或射頻單元的大容量基站需要通過(guò)STM-1接口進(jìn)行連接(其容量與實(shí)際組網(wǎng)相關(guān))。
在該階段,采用成熟技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行透?jìng)?,是傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)選方案。即采用SDH對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行透?jìng)鳎瑢?shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的高質(zhì)量傳送。這樣做既能低成本、快速建網(wǎng),又使網(wǎng)絡(luò)層次清晰,業(yè)務(wù)層與傳輸層分離,便于管理。
(2)IP化UTRAN的承載技術(shù)方案
最初,UTRAN采用ATM傳輸技術(shù),隨著IP技術(shù)的日益盛行,在R5階段的規(guī)范中引入了IP傳輸作為第二種可選的傳輸機(jī)制。這樣,用戶(hù)平面幀的傳輸除采用AAL2/ATM之外,還可在Iur/Iub接口采用UDP/IP,在Iu CS接口采用RTP/UDP/IP。為保證運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中物理層接口實(shí)現(xiàn)方式的靈活,對(duì)于物理層接口,規(guī)范沒(méi)有做詳細(xì)規(guī)定,即不限制底層物理介質(zhì),包括E1/T1/STM-1/Ethernet等,具體使用取決于運(yùn)營(yíng)商本身。
為了提高帶寬利用率,保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的高QoS,該階段可選擇語(yǔ)音、數(shù)據(jù)分路傳送的方式。對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)進(jìn)行透明傳送,對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可適當(dāng)利用MSTP的二層交換、內(nèi)嵌MPLS,RPR等技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和安全隔離。
(3)CN傳輸承載網(wǎng)技術(shù)方案
R4階段TD系統(tǒng)核心網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)IP化,接口以高速POS口與GE口為主,后期可發(fā)展為10GE。傳統(tǒng)SDH設(shè)備承載效率低,建議在SDH層面上適當(dāng)引入動(dòng)態(tài)WDM(ROADM+GSS)來(lái)承載大顆粒業(yè)務(wù)。
2.2 基站光纖拉遠(yuǎn)傳輸方案探討
中興通訊在TD-SCDMA基站技術(shù)上領(lǐng)先于業(yè)界,采用第二代分布式TD基站(BBU+RRU)技術(shù),率先在青島實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用。BBU和RRU之間通過(guò)光信號(hào)通訊,相比傳統(tǒng)的大量電纜饋線(xiàn)到塔頂?shù)姆绞骄邆湟韵聝蓚€(gè)優(yōu)點(diǎn):
(1)解決了線(xiàn)纜復(fù)雜、施工難度大的問(wèn)題;
(2)BBU和RRU分離,使組網(wǎng)靈活方便,解決了機(jī)房、電源等多種難題。
通常,BBU與RRU間采用光纖直連承載。然而經(jīng)過(guò)分析,當(dāng)BBU與RRU之比為1:N時(shí),用粗波分設(shè)備組網(wǎng),以波長(zhǎng)替代裸光纖將節(jié)省大量的寶貴光纖資源。對(duì)現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)中已鋪設(shè)的光纖利舊復(fù)用,可避免在密集城區(qū)鋪設(shè)新光纜,保證網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè),并使網(wǎng)絡(luò)具備良好的擴(kuò)展性。
綜上所述,TD配套傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)主要采用MSTP技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)TDM及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入、處理、調(diào)度,核心層及RRU-BBU間適度引入WDM,實(shí)現(xiàn)大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效傳送與調(diào)度,節(jié)省光纖資源。該方案既能滿(mǎn)足TD當(dāng)前的建設(shè)需求,同時(shí)也能適應(yīng)TD中遠(yuǎn)期的動(dòng)態(tài)發(fā)展。
3 TD傳輸網(wǎng)建設(shè)方式探討
現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)條件是否已滿(mǎn)足TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求?是否需重新規(guī)劃建設(shè)傳送網(wǎng)絡(luò)?這是每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)施者必須考慮的問(wèn)題。下面將對(duì)現(xiàn)網(wǎng)與TD所需配套傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較:
(1)從站點(diǎn)部署角度看,受到覆蓋能力及規(guī)劃方式的限制,部分TD基站與2G基站不同址。
(2)早期傳輸網(wǎng)絡(luò)主要提供2M通路業(yè)務(wù),接口速率低、種類(lèi)單一,中低端設(shè)備不具備容量平滑升級(jí)能力,數(shù)據(jù)類(lèi)業(yè)務(wù)處理能力較差,尤其是大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載效率低。
(3)密集商業(yè)區(qū)、體育場(chǎng)館等環(huán)境下常采用的BBU+RRU分布式基站方式將導(dǎo)致帶寬需求急劇增長(zhǎng)。而現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)部分區(qū)域已接近飽和,剩余帶寬難以支撐TD網(wǎng)絡(luò)的新增業(yè)務(wù)。此外,由于近年來(lái)2G、大客戶(hù)等業(yè)務(wù)劇增及業(yè)務(wù)具備突發(fā)性和不平衡性,部分區(qū)域網(wǎng)絡(luò)雖具有較大容量,但在全網(wǎng)調(diào)度方面出現(xiàn)瓶頸,網(wǎng)絡(luò)資源利用率低、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不夠安全等問(wèn)題也日益突出。
(4)TD網(wǎng)絡(luò)目前仍處于試驗(yàn)階段,距大規(guī)模商用尚有一段距離。TD網(wǎng)絡(luò)持續(xù)的技術(shù)制式演進(jìn)、基站站型升級(jí)、規(guī)劃調(diào)整等因素給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)振蕩,對(duì)現(xiàn)有2G業(yè)務(wù)、大客戶(hù)業(yè)務(wù)有不利影響。
結(jié)合TD網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)規(guī)劃及發(fā)展預(yù)測(cè)等各方面情況,建議規(guī)劃獨(dú)立的TD配套傳輸網(wǎng)絡(luò),以新建網(wǎng)絡(luò)為主,適度引入波分技術(shù)。
4 TD傳輸網(wǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展,業(yè)務(wù)IP化的趨勢(shì)不可避免,導(dǎo)致傳輸網(wǎng)承載信號(hào)從TDM到IP的逐漸轉(zhuǎn)變。這與TD配套傳輸網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期發(fā)展所面臨的需求和挑戰(zhàn)是一致的。
當(dāng)前,技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的MSTP技術(shù),利用SDH網(wǎng)絡(luò)的多余電路(時(shí)隙)資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)尤其是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明傳送,在此基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)了功能的深化和演進(jìn)。譬如,增加L2交換、內(nèi)嵌RPR功能以及MPLS功能等。但隨著3G IP化演進(jìn)和相關(guān)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的成熟,同時(shí)伴隨著分組傳送技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,以現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),建設(shè)基于分組傳送技術(shù)的城域傳送網(wǎng),并輔以大容量WDM(OXC)的傳輸骨干網(wǎng)是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)(見(jiàn)圖1)。
由于TDM和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比重顛倒不是一蹴而就的,TD網(wǎng)絡(luò)走向全I(xiàn)P化也將是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。因此,未來(lái)的幾年內(nèi),MSTP的市場(chǎng)應(yīng)用會(huì)保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。WDM設(shè)備體系也將順應(yīng)分組傳送的需要,擴(kuò)大業(yè)務(wù)承載能力,IP OVER WDM是傳輸解決方案中需要重視的一個(gè)方向。