面向3G/4G的微波城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080）

面向3G/4G的微波城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

楊永軍，陳曉明，賀政，劉天陽

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080）

本文通過分析辛姆巴科公司卡拉奇分公司傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)其存在的主要問題，針對(duì)性的提出了一種基于微波城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，提高了網(wǎng)絡(luò)安全性，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)承載能力，滿足了近期3G、4G業(yè)務(wù)發(fā)展需求，具有一定的工程參考性。

微波；城域網(wǎng)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；卡拉奇

1 研究背景

辛姆巴科公司于2014年5月獲得3G和4G移動(dòng)通信牌照后，制定了未來3年的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，并啟動(dòng)了相關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。而辛姆巴科公司卡拉奇分公司原有的城域傳輸網(wǎng)主要以微波傳輸為主，難以滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，亟需進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)向光傳輸網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

此外，由于巴基斯坦國內(nèi)的政策和市場環(huán)境與我國不同，故不能完全照搬國內(nèi)傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。為此，辛姆巴科公司委托中國移動(dòng)設(shè)計(jì)院對(duì)其城域傳輸網(wǎng)進(jìn)行研究和優(yōu)化。

2 現(xiàn)狀及問題

卡拉奇市是巴基斯坦國內(nèi)第一大城市，面積約為1448km2，市區(qū)約為591km2。目前，辛姆巴科公司卡拉奇分公司城域傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本由核心層和接入層構(gòu)成，其中核心層擁有核心站點(diǎn)2個(gè)，接入層擁有站點(diǎn)1179個(gè)，無清晰的匯聚層網(wǎng)絡(luò)。另外，其傳輸網(wǎng)絡(luò)中97%的站間連接采用微波方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多呈現(xiàn)“刺猬狀”，安全性很差且極易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。

3 優(yōu)化方案

目前來說，城域傳輸網(wǎng)一般可以分為核心層、匯聚層和接入層3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，可以將核心層和匯聚層合并，以簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著業(yè)務(wù)量的不斷增多和傳輸網(wǎng)絡(luò)的不斷演進(jìn)，合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)于構(gòu)建可靠、靈活的傳輸網(wǎng)十分重要。

與國內(nèi)情況不同的是，巴基斯坦電信業(yè)是一個(gè)充分競爭的行業(yè)，在資金受限的情況下，辛姆巴科公司只能優(yōu)先考慮對(duì)傳輸網(wǎng)匯聚層及以上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。 另外巴基斯坦國內(nèi)實(shí)行土地私有化，光纜建設(shè)難度極大且光纜芯數(shù)以小芯數(shù)（16芯）居多。

3.1 優(yōu)化思路

傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)整體工程，涉及到系統(tǒng)工程和線路工程兩部分?？ɡ娣止緜鬏斁W(wǎng)絡(luò)主要由核心層和接入層構(gòu)成，無清晰的匯聚層網(wǎng)絡(luò)，這無疑是傳輸網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中的最大瓶頸。所以，卡拉奇分公司傳輸網(wǎng)絡(luò)改造主要是以搭建匯聚層網(wǎng)絡(luò)為主，由匯聚站點(diǎn)優(yōu)化和光纜網(wǎng)優(yōu)化兩部分構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.2 匯聚站點(diǎn)優(yōu)化

3.2.1 匯聚站點(diǎn)篩選

在對(duì)業(yè)務(wù)無影響的情況下，通過對(duì)卡拉奇分公司接入站點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理、分析，將下掛（含兩級(jí)下掛）站點(diǎn)超過8個(gè)（含8個(gè)）的站點(diǎn)（認(rèn)為其承載業(yè)務(wù)較為密集）作為匯聚站點(diǎn)，同時(shí)考慮業(yè)務(wù)的地理環(huán)境分布，篩選匯聚站點(diǎn)。匯聚站點(diǎn)篩選流程如圖2所示。

考慮到后續(xù)與核心站點(diǎn)組成核心匯聚環(huán)時(shí)業(yè)務(wù)的均衡承載， 在匯聚站點(diǎn)篩選過程中需要注意統(tǒng)計(jì)匯聚站點(diǎn)下掛的接入站點(diǎn)數(shù)量。根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展，近期每個(gè)接入層站點(diǎn)4G帶寬按照40 Mbit/s、3G帶寬按照20 Mbit/s、 2G帶寬按照10 Mbit/s（帶寬收斂接入：匯聚：核心=4：3：2）的模型考慮進(jìn)行帶寬估算。匯聚層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃如表1所示。

圖2 匯聚站點(diǎn)篩選流程

3.2.2 核心站點(diǎn)微調(diào)整

匯聚站點(diǎn)篩選完成后，選擇下掛接入站點(diǎn)數(shù)量最多的匯聚站點(diǎn)（3～5個(gè)為宜）升級(jí)為核心站點(diǎn)，以備與原有核心站點(diǎn)組成核心層，其余匯聚站點(diǎn)用以搭建匯聚層。

在匯聚站點(diǎn)優(yōu)化過程中，需要注意與網(wǎng)絡(luò)部、工建部相關(guān)人員充分溝通。

表1 匯聚層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃表

3.3 光纜網(wǎng)優(yōu)化

光纜網(wǎng)優(yōu)化主要是以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以環(huán)狀網(wǎng)或者M(jìn)esh網(wǎng)為目標(biāo)，選取網(wǎng)絡(luò)中部分鏈狀（長單鏈）、星狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)更加“扁平化”，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。光纜網(wǎng)更加注重網(wǎng)的概念，其結(jié)構(gòu)優(yōu)劣直接關(guān)系到業(yè)務(wù)調(diào)度的安全和效率。

在光纜網(wǎng)優(yōu)化過程中，優(yōu)先考慮核心層，核心層光纜網(wǎng)應(yīng)組成環(huán)狀網(wǎng)或部分Mesh網(wǎng)，核心出口局間至少應(yīng)有2條以上不同路由的光纜；其次考慮匯聚層，以鄰近的兩個(gè)核心站點(diǎn)為中心，將核心站點(diǎn)與其下掛的匯聚站點(diǎn)組成核心匯聚環(huán)，每個(gè)核心匯聚環(huán)中匯聚站點(diǎn)以6個(gè)為宜。考慮兩種情況。

情況1：核心站點(diǎn)一級(jí)下掛匯聚站點(diǎn)（總數(shù)不超過6個(gè)），將所下掛的匯聚站點(diǎn)直接與核心站點(diǎn)組成核心匯聚環(huán)，如圖3所示。當(dāng)核心站點(diǎn)下掛匯聚站點(diǎn)超過6個(gè)時(shí)，將下掛匯聚站點(diǎn)與核心站點(diǎn)組成兩個(gè)或以上核心匯聚環(huán)。

情況2：核心站點(diǎn)二級(jí)下掛匯聚站點(diǎn)（總數(shù)不超過6個(gè)），將所下掛的二級(jí)匯聚站點(diǎn)與一級(jí)匯聚站點(diǎn)直接與核心站點(diǎn)組成核心匯聚環(huán)，如圖4所示。當(dāng)核心站點(diǎn)下掛匯聚站點(diǎn)超過6個(gè)時(shí)，將下掛匯聚站點(diǎn)與核心站點(diǎn)組成兩個(gè)或以上核心匯聚環(huán)。

下掛在單個(gè)核心站點(diǎn)下的鏈狀匯聚站點(diǎn)可參考情況1進(jìn)行優(yōu)化。圖5為卡拉奇分公司城域傳輸網(wǎng)優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

在光纜網(wǎng)優(yōu)化過程中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)照拓?fù)鋱D在實(shí)際地圖中（本文使用Google Earth地圖）沿主要道路、原有路由連接相關(guān)匯聚、核心站點(diǎn)，以統(tǒng)計(jì)光纜路由長度，完成光纜網(wǎng)的優(yōu)化。

圖3 核心站點(diǎn)一級(jí)下掛匯聚站點(diǎn)情況

圖4 核心站點(diǎn)二級(jí)下掛匯聚站點(diǎn)情況

經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后，卡拉奇分公司城域傳輸網(wǎng)形成了核心層、匯聚層和接入層3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中核心站點(diǎn)6個(gè)，匯聚站點(diǎn)58個(gè)，接入站點(diǎn)1117個(gè)， 組成核心環(huán)1個(gè)，組成核心匯聚環(huán)13個(gè)，網(wǎng)絡(luò)安全性得到了極大提高。

圖5 卡拉奇分公司城域傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（優(yōu)化后）

4 小結(jié)

本文通過對(duì)辛姆巴科公司卡拉奇分公司網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及主要問題進(jìn)行分析，針對(duì)性的提出了一種基于微波城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，極大的提高了網(wǎng)絡(luò)安全性，滿足了近期3G/4G業(yè)務(wù)發(fā)展需求，具有一定的工程參考性。

[1]龔倩，鄧春勝，王強(qiáng)，等. PTN規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)[M]. 北京：人民郵電出版社, 2012.

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中國移動(dòng)2017年將在巴基斯坦投資2億美元擴(kuò)大3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋

近日，中國移動(dòng)巴基斯坦公司CMPak(品牌ZONG)表示，計(jì)劃在2017年投資2億美元，從而使當(dāng)?shù)匾苿?dòng)市場的競爭再度升溫。

中國移動(dòng)巴基斯坦公司(ZONG)重申了未來幾年在巴基斯坦增加更多投資的承諾，該公司在一份聲明中表示ZONG在巴基斯坦年度業(yè)務(wù)會(huì)議上宣布投資2億美元。

聲明稱，該公司計(jì)劃通過增加3G/4G基站擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)，其目標(biāo)是到2017年底使其基站數(shù)量達(dá)到1.05萬個(gè)。近年來，ZONG已經(jīng)在巴基斯坦投資了30億美元，并且在兩年前首個(gè)參與了3G和4G牌照拍賣。

“通過增加投資和擴(kuò)建網(wǎng)絡(luò)，ZONG計(jì)劃使其4G網(wǎng)絡(luò)不僅覆蓋城市地區(qū)，同時(shí)還將覆蓋農(nóng)村地區(qū)”。ZONG的4G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的200萬，并且該公司已將其4G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大至覆蓋巴基斯坦300多個(gè)城市。

巴基斯坦電信局(PTA)表示，目前巴基斯坦移動(dòng)用戶數(shù)量已經(jīng)超過1.4億，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了該國2億人口的77%的滲透率。VimpleCom旗下的Mobilink占據(jù)了當(dāng)?shù)匾苿?dòng)市場的領(lǐng)導(dǎo)地位，該公司截至2016年12月移動(dòng)用戶數(shù)為4 100萬，加上其最新收購的電信運(yùn)營商Warid，兩家公司現(xiàn)在移動(dòng)用戶總數(shù)合計(jì)超過5 000萬。

PTA的數(shù)據(jù)顯示，ZONG以近2700萬移動(dòng)用戶數(shù)在當(dāng)?shù)厥袌稣紦?jù)第二位，排在其后的是Telenor和Ufone。3G/4G用戶數(shù)僅占據(jù)該國移動(dòng)用戶總數(shù)的1/4，因此在3G/4G方面加大投資和發(fā)展是非常重要的。PTA表示，截至2016年12月，巴基斯坦的3G/4G用戶數(shù)為3 750萬。

（來源：C114中國通信網(wǎng))

Structure optimization scheme of the microwave metropolitan area network for 3G/4G

YANG Yong-jun, CHEN Xiao-ming, HE Zheng, LIU Tian-yang
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Through the analysis of Karachi transmission network status, this paper finds the main existing disadvantages, proposes one targeted structure optimization scheme based on microwave metropolitan area transmission network, improves its security, and increases the capacity to meet the 3G, 4G needs of development of bandwidth in the near future and has a certain reference to other engineering.

microwave; metropolitan area network; structure optimization; Krachi

TN929.5

A

1008-5599（2017）02-0082-04

2016-01-16