基于TD-SCDMA的全業務城域網設計研究
摘要:為了解決現有城域網存在的問題,滿足中國移動向全業務運營演進的要求。采用分析全業務城域網所承載的業務的類型、特征與發展變化的方法。對未來的全業務城域網架構與演進策略進行討論和研究,同時平衡現有網絡設備與資源及演進過程中傳統業務的需求。發揮幾種光網絡技術在應用上互補的優勢,研究OTN,PTN,PON等光網絡技術在全業務城域網中的應用,得出全業務城域網的設計模型和建設方案。
關鍵詞:全業務;設計模型;傳送網;寬帶接入網;無線接入網
0 引言
目前全球電信運營企業向全業務運營企業發展。全業務運營是指從單一模式的運營商向多種,全面業務提供和接入運營模式轉變。中國移動作為世界范圍內移動用戶數最多的通信企業,面對的挑戰就是如何成功實現業務轉型和網絡轉型,建立提供語音、數據、圖像業務的全業務運營網絡。
本文針對中國移動向全業務運營演進的要求,從全業務城域網所承載的業務入手,分析了城域網業務的類型、特征與發展變化,以及現有城域網存在的問題。探討了未來的全業務城域網架構與演進策略,研究了平衡現有網絡設備與資源的方式,討論了演進過程中傳統業務的需求。同時分析了幾種技術在應用上互補的優勢,研究了OTN(Optical Transport Network,光傳送網)、PTN(Packet Transport Network,分組傳送網)、PON(Passive Optical Network,無源光纖網絡)等光網絡技術在全業務城域網中的應用。建立了全業務城域網的設計模型,設計了全業務城域網建設方案,并得出相應結論。
1 全業務運營模式對移動網絡的發展要求
1.1 全業務對城域數據網的發展要求
移動城域數據網由CMNET、IP專網組成。二者協同發展,互相補充、共同滿足業務需要,高價值業務由移動IP專網承載,普通互聯網業務由CMNET骨干網承載。由于接入業務的零散分布,要求數據收斂設備規劃分布要按照業務需求所在的區域進行劃分,收斂點由核心層向片區匯聚節點延伸,要統籌安排合理配置;接入業務的類型的多樣性,且對帶寬的巨大需求,傳統的城域網在接口以及帶寬上都不能滿足全業務需求。需要引入面向3G的寬帶接入技術如PON技術。
1.2 全業務對城域傳送網的發展要求
運營商城域傳送網主要是為基站回傳/RAN承載的網絡。以中國移動為代表的移動運營商建立了較完善的城域傳送網絡,滿足了GSM基站接入的高質量傳送需求。全業務的發展對傳統的城域傳送網的影響有以下方面。
(1)承載業務的變化
隨著全業務城域網的發展建設,移動傳送網正經歷從以話音業務為核心向以IP多業務為核心的網絡轉變。業務類型由單一性向多樣性的轉變;業務接口的IP化轉變;業務粒度由小顆粒向大顆粒轉變;業務類型的多樣性導致服務等級由單一向多樣性的變化。
(2)網絡組織的變化
現有的傳送網基于TDM業務搭建,同時考慮少量專線業務的需求,面對ALL-IP承載的變化,IP城域網需要進行大量的補網建設,城域傳送網組織將發生一定的變化。
2 全業務城域網業務類型及特點分析
2.1 全業務城域網業務類型
全業務城域網承載的對象包括:
(1)GSM/GPRS移動通信系統;
(2)TD-SCDMA/HSPA移動通信系統;
(3)LTE移動通信系統;
(4)重要集團客戶接入;專線和VPN(Virtual Private Network)虛擬專用網互聯業務;
(5)WLAN:無線局域網(Wireless Local Area Network)等無線寬帶數據業務;
(6)普通集團客戶及家庭客戶接入(含PON OLT上聯);
(7)綜合接入業務:提供上網、移動與固定語音、多媒體等服務。
(8)家庭網絡和IPTV(交互式網絡電視)及其他多媒體服務。
2.2 全業務城域網業務特點分析
全業務運營(Full Services Carrers)是指同時經營固定業務、無線業務、寬帶業務;從縱向角度看,是指同時進入網絡接入、基礎業務、增值業務、內容提供等價值鏈的各個環節。其特點就是在有線和無線領域提供語音、數據和視頻全方位服務的運營模式并要求城域網滿足業務IP化需求,能提供足夠大的帶寬需求并符合網絡融合的趨勢。從表1可以看出全業務運營時期,大量的寬帶業務爆發式增長。基站IP化的同時,集團客戶、專線業務、寬帶接入業務、綜合接入業務都是重要的增長部分。
通過全業務城域網的業務分類、覆蓋范圍、帶寬容量、QoS保證、安全性等幾個方面進行分析可以得出全業務特點,總結如下:
(1)業務種類多樣化。從無線運營時期的窄帶語音業務伴隨少量的寬帶業務,向全業務運營時期的移動多媒體業務、大量寬帶業務和以及多種專線業務和綜合接入業務全業務運營轉變。
(2)業務覆蓋范圍延伸化和疊加化。對于小區綜合接入和家庭用戶業務的接入使得全業務城域網的覆蓋范圍向下延伸了,與用戶駐地網結合的更緊密了。新增的WLAN等寬帶業務在熱點區域、室內覆蓋與現有的無線接入網末端疊加。
(3)基站回傳與寬帶接入業務帶寬等級不同。雖然全業務的帶寬都成倍增長,但不同業務的帶寬等級不同,所采用的城域傳送網技術也不同。
(4)業務QoS等級不同。包含語音部分的基站回傳的業務較寬帶接入業務對QoS等級要求高。
(5)業務安全性等級不同。包含語音部分的基站回傳的業務比寬帶接入業務對安全性等級要求高。
基于TD的全業務城域網承載的業務按照業務的帶寬、接入場景、業務品質可以分為基站回傳業務和寬帶接入業務兩大類。在全業務城域網架構下,需要采用不同的城域網技術實現合理承載。OTN網絡在核心層可以對大顆粒業務進行靈活調度,實現PON網絡所收斂的寬帶業務調度功能。PTN網絡可以用于核心層、匯聚和接入層來解決基站業務的匯聚和管道回傳。接入/邊緣接入演進方案主要針對回傳的語音、數據、專線出租、其他接入節點等以太業務。光纖接入技術中的PON具有覆蓋能力強、高帶寬、經濟性好、節能減排和易于維護管理等優勢,是光纖接入的主要手段。
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