基于電信無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案研究

摘 要：電信公司無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)絡(luò)分為接入層、匯聚層和核心骨干層。根據(jù)對傳輸網(wǎng)絡(luò)運營商的相關(guān)指導(dǎo)意見和傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的優(yōu)化發(fā)展相關(guān)法規(guī)，基于現(xiàn)有的IP城域網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合運營商的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和建設(shè)的需求點，提出了一套新的傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)方案和一系列的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決方案，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰軌驖M足LTE服務(wù)的要求。

關(guān)鍵詞：電信無線網(wǎng)；傳輸網(wǎng)絡(luò)；優(yōu)化方案

中圖分類號：TN915.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0290-02

1 引 言

IP承載是網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展方向，無線業(yè)務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镮P?？焖偬峁┑统杀痉?wù)是IP網(wǎng)絡(luò)的真正核心。企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r決定了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的形式。業(yè)務(wù)繼續(xù)增長，但業(yè)務(wù)收入增長和業(yè)務(wù)增長是不相稱的，需要低成本運作；產(chǎn)業(yè)融合需要多終端、多業(yè)務(wù)統(tǒng)一交付和支持而且互不相干；需要快速生成支持服務(wù)，這些是電信無線網(wǎng)絡(luò)IP驅(qū)動力的三大因素。

不同基站提供接口類型可能不同。通常，基站可以在TDM模式中提供E1接口，或者ATM中的E1接口以及以太網(wǎng)接口。為了避免重復(fù)建設(shè)，新建的無線承載傳輸網(wǎng)絡(luò)支持上述三種接口模式傳輸?？捎糜趥鬏?shù)臒o線移動承載器類型很多，而且有多種類型的組網(wǎng)方案。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用的不同平臺，可分為傳輸類型和路由類型兩大類。如果IP承載技術(shù)用于承載傳輸，我們稱之為無線移動承載傳輸方法為IP RAN。交通運輸網(wǎng)絡(luò)是基于SDH/MSTP、PTN，路由型網(wǎng)絡(luò)是基于IP/MPLS的VPN模式實現(xiàn)了業(yè)務(wù)承載傳輸，是IP RAN實現(xiàn)的主要解決方案。

IP RAN在全業(yè)務(wù)承載傳輸中具有優(yōu)勢，因為它具有路由類型功能，它既能承載固定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)又能移動無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，包括家庭服務(wù)、公司服務(wù)、WLAN服務(wù)和移動電話用戶服務(wù)。對于不同類型的服務(wù)和不同用戶的傳輸要求，IP RAN網(wǎng)絡(luò)是一組平臺和兩個解決方案。IP RAN是一個完全標(biāo)準(zhǔn)的路由器的網(wǎng)絡(luò)平臺和統(tǒng)一的VPR平臺。路由型的IP RAN解決方案與PTN兼容。IP網(wǎng)絡(luò)不僅總體承載成本較低，可以承載各種服務(wù)，而且網(wǎng)絡(luò)的投資效率極高。對于固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)融合（FMC），IPRAN網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)未來發(fā)展需求。

2 電信無線傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃的實施，中國目前的互聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展迅速，互聯(lián)網(wǎng)用戶和網(wǎng)絡(luò)的需求也大大增加。在中共第十五屆中央委員會第五次全體會議上，把“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展戰(zhàn)略提升到國家下一階段的發(fā)展戰(zhàn)略，這表明互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)未來將經(jīng)歷更大的變化。近年來，電信業(yè)蓬勃發(fā)展，這使得電信業(yè)務(wù)發(fā)生了翻天覆地的變化。業(yè)務(wù)的多樣化和多媒體也在測試網(wǎng)絡(luò)的能力。移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將在網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展中起著決定性的作用。它也將成為各大運營商之間競爭的焦點，成為新的利潤增長點。

優(yōu)化總體網(wǎng)絡(luò)計劃采用當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)的三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，即接入層、匯聚層和骨干層。把無線接入網(wǎng)的IP（IP RAN）引用到接入層，并將其應(yīng)用到區(qū)域交通集中的城市和縣城。將OTN技術(shù)應(yīng)用到匯聚層，解決核心光纖電纜的短缺問題。另外，把MSTP技術(shù)用于農(nóng)村和城郊鄉(xiāng)，解決在優(yōu)化過程中取代的SDH設(shè)備，并降低施工成本。

3 電信無線傳輸網(wǎng)絡(luò)存在的問題分析

3.1 骨干層

出口路由器的機箱是100G平臺，但大多數(shù)的板卡40G。40G平臺板占據(jù)了大多數(shù)的槽位。然而，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，出口環(huán)節(jié)不斷擴大，華為NE5000E現(xiàn)在面臨槽位短缺問題，必須升級到性能更好的機箱。

3.2 業(yè)務(wù)控制層

用戶需求變化很大，網(wǎng)絡(luò)占用率和網(wǎng)絡(luò)在線時間較長，需要迅速增加。目前，對BRAS帶寬的聚合交換機接入主要采用多個GE包，隨著無源光網(wǎng)絡(luò)接入方式的迅速發(fā)展，對核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口要求也有了很大的提高。因此，需要更多的10GE端口引入用戶。有些城域網(wǎng)使用華為NE40-8設(shè)備，該設(shè)備不僅容量小，而且生產(chǎn)廠家停產(chǎn)。因此，該設(shè)備不能滿足企業(yè)發(fā)展的需要。

4 電信無線傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案-IPRAN

4.1 接入光纜網(wǎng)現(xiàn)狀

經(jīng)過多年的建設(shè)，電信公司已經(jīng)建立了光纖光纜網(wǎng)絡(luò)，主要采用自有光纜，有些段落使用租賃和轉(zhuǎn)讓纖芯滿足基站的接入，政府和FTTx接入的需求，基站路由纖維形成獨立的環(huán)和鏈結(jié)構(gòu)。接入主干光纜是根據(jù)ODN區(qū)域建立，主體結(jié)構(gòu)為雙層結(jié)構(gòu)。目前接入主干光纜主要服務(wù)如政府、企業(yè)、和FTTx?；窘尤牍饫|和接入干線光纜的綜合利用率很低。

4.2 無線傳輸網(wǎng)絡(luò)總體優(yōu)化方案及策略

在IPRAN網(wǎng)絡(luò)中，IP的B類設(shè)備與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)城域網(wǎng)共享匯聚層平面，也就是說，它們共享SR和BRAS設(shè)備。由于BSC的分區(qū)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的劃分區(qū)域在物理上是不同的，BSC的聚合室節(jié)點沒有SR設(shè)備，雖然在IP層，但是不在乎物理層組。只要是在IP層就可以，但這種組網(wǎng)方式會增加光纜線路的風(fēng)險，對線路的安全性提出更高的要求。由于線路的建設(shè)是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，那么在光纜的建設(shè)和匯聚層的路由中，有必要考慮將來是否存在SR以及BSC所在地。在光纜路由中，需要仔細(xì)考慮在線核心分布。當(dāng)需要承載網(wǎng)絡(luò)或匯聚層網(wǎng)絡(luò)時，必須清楚地確定IP RAN匯聚層是如何形成的。事實上，IP RAN的關(guān)鍵是集中在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上，特別是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的重要性和完備性更為關(guān)鍵。IP RAN是設(shè)備的替代品，但其實質(zhì)是光路的重新規(guī)劃，以及匯聚層節(jié)點的優(yōu)化和重組。

由于它是一個新的網(wǎng)絡(luò)，所以建議在核心節(jié)點和聚合節(jié)點上采用新的方法，例如：光纖布線槽/配線架、網(wǎng)絡(luò)機柜和ODF。完全以新路由器走線，不將與現(xiàn)有的路由線重合，減少折疊交叉；ODF獨自設(shè)定，獨自終端，如果可能的話，分開設(shè)備成端和電纜成端；機箱位置獨自成列，與現(xiàn)有的SDH設(shè)備分開。雖然這是麻煩的，但仍然需要從新網(wǎng)絡(luò)的角度來避免某些風(fēng)險，避免由于SDH網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接入、設(shè)備關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)和回退對新網(wǎng)絡(luò)造成的影響。另一方面，由于SDH網(wǎng)絡(luò)中有大量2M電纜，這些電纜占用線架資源。如果用的網(wǎng)絡(luò)和2M的電纜同路由，那么當(dāng)2M的電纜被拆除時，風(fēng)險會很大。既然新建網(wǎng)絡(luò)，就必須投資于基礎(chǔ)設(shè)施和支持基礎(chǔ)設(shè)施，改善了基礎(chǔ)，才會有最基本的安全保證。

而建設(shè)IP RAN時，制造商必須提供明確的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)配置和割接方案。通過BSC組網(wǎng)和設(shè)備特可以發(fā)現(xiàn)，建成后的IP RAN，在無線網(wǎng)絡(luò)割接方面，電信可能有一個巨大的投資。目前，BSC與BTS連接的ABIS口采用155m端口，采用1：N的保護模式。在IP RAN上進行無線電服務(wù)之后，只有在與BSC相連的SR設(shè)備上提供GE端口，然而GE端口是有效的，負(fù)載只有300兆字節(jié)。

不能簡單地考慮承載網(wǎng)絡(luò)，必須考慮到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的需求和特點。在新的無線網(wǎng)絡(luò)承載IP RAN之后，將考慮特定的配置和解決方案，并考慮一些風(fēng)險和缺點，決不能無線網(wǎng)絡(luò)的低水平導(dǎo)致投資浪費巨大。同時，隨著IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，IP網(wǎng)絡(luò)將趨于扁平化，數(shù)據(jù)城域網(wǎng)的融合將成為未來IP網(wǎng)絡(luò)的匯聚點。

5 IPRAN組網(wǎng)方案

為了滿足基站IP轉(zhuǎn)型，大規(guī)模部署提供LTE接入基站資源儲量，IP RAN網(wǎng)絡(luò)部署在資源豐富和強大光纜維護能力的綜合城市中。IP RAN網(wǎng)絡(luò)基于MSTP傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)方式和區(qū)域模式下基站的覆蓋范圍進行聯(lián)網(wǎng)。目前，該基站的業(yè)務(wù)優(yōu)先提供，大客戶業(yè)務(wù)承載模式確定后再用IP RAN網(wǎng)絡(luò)進行綜合業(yè)務(wù)承載。

LTE階段基站的規(guī)模將增加數(shù)倍，這將直接導(dǎo)致回傳網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的迅速擴大。IP RAN是典型的動態(tài)三層，當(dāng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)以傳統(tǒng)方式建立時，一方面，接入層上的路由等性能指標(biāo)壓力太大；另一方面，所有的隧道直接在核心設(shè)備上終止，造成核心設(shè)備壓力過度。通過引入分層技術(shù)，將大型網(wǎng)絡(luò)劃分為多個小網(wǎng)絡(luò)。通過線路隔離和故障隔離，削弱了接入層盒式設(shè)備的性能，降低了核心設(shè)備的性能要求，實現(xiàn)了設(shè)備容量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模解耦。此外，不同層可以在分層后使用不同的隧道和服務(wù)承載技術(shù)，進一步提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性。

6 結(jié) 論

隨著傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)向移動、甚至物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)移，提出了整個傳輸網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方案。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展也將以傳輸網(wǎng)為載體。IP運營的步伐不能被阻斷，未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向?qū)㈦S著運營商發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整而調(diào)整?；贗P網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中的有效性和強大性必須得到運營商的青睞。傳輸網(wǎng)絡(luò)將發(fā)揮越來越大的優(yōu)勢，成為未來常青樹。

參考文獻

[1]趙正一，張 沛.IP RAN技術(shù)演進分析[J].通信世界，2011（27）：33.

[2]孫仁鑫.IP RAN及在鹽城聯(lián)通接入網(wǎng)中的應(yīng)用[D].南京理工大學(xué)，2012.

[3]趙 宇.基于移動網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案設(shè)計[D].吉林大學(xué)，2012.

[4]高凌翔，李 昀.IP RAN建設(shè)策略分析[J].廣東通信技術(shù)，2012，32（6）：17～18+29.

收稿日期：2018-5-15