TD-SCDMA، به عنوان یکی از نسل سوم سیستم های استاندارد ارتباطات سیار پیشنهاد شده توسط چین، توجه همه طرف ها، به ویژه صنعت داخلی را به خود جلب کرده است. محققان در شبکه های انتقال نوری بیشتر نگران تقاضا و تأثیر ساخت شبکه TD بر شبکه حامل انتقال هستند، آنها طرح فناوری حامل، پشتیبانی از برنامه ریزی و روش های ساخت شبکه انتقال و همچنین ادغام توسعه فناوری TD با توسعه فناوری های شبکه نوری برای انطباق با توسعه فعلی و میان مدت تا بلند مدت TD.
I. انتخاب طرح فناوری شبکه حامل انتقال TD
توسعه شبکه TD در کوتاه مدت و میان مدت و بلند مدت را می توان به سه مرحله تقسیم کرد: R4، R5 و R6. هر مرحله دارای پروتکل حامل سرویس، رابط ها و ظرفیت های سرویس متفاوت است. رابط شبکه Iub از E1 به GE/FE، رابط Iu-CS از STM-N/GE به GE، رابط Iu-PS/Nb/Gn/Gi از GE به GE/10GE تکامل می یابد. بنابراین ساخت شبکه انتقال TD نیز باید بر اساس مراحل مختلف کاربرد فنی 3G باشد و فناوری مناسب را برای اجرا انتخاب کند.
ساختار شبکه TD-SCDMA به دو بخش اصلی تقسیم می شود: UTRAN و CN. RNC (کنترل کننده شبکه رادیویی) به طور کلی از ساخت و ساز دفتر با ظرفیت بالا و کمتر استفاده می کند، بنابراین در سطح شبکه انتقال، RNC با گره هایی مانند MGW، MSC Server، GGSN، SGSN در لایه اصلی شبکه انتقال مترو گروه بندی می شود. از طرفی NodeB که تعداد بیشتری و پراکنده‌تر است به همراه سرویس‌های 3G از NodeB تا RNC را می‌توان در لایه دسترسی و لایه همگرایی شبکه انتقال مترو گروه‌بندی کرد. ساخت UTRAN یکی از جنبه هایی است که بر شبکه حمل و نقل مترو تأثیر می گذارد.
1. بحث طرح فناوری شبکه حامل انتقال
(1) طرح فناوری حامل R4 UTRAN
پس از تجزیه و تحلیل و تحقیق، الزامات اساسی RAN در نسخه فعلی TD-SCDMAR4 عبارتند از: رابط های Iub تجهیزات ایستگاه پایه عمدتا IMAE1 و STM-1 هستند که عمدتاً برای پشتیبانی از برنامه های خدمات صوتی و خدمات چند رسانه ای داده در طول 1 اولیه استفاده می شوند. تا 2 سال ساخت شبکه به طور معمول، آنها باید 3 تا 8 پیوند E1 را ارائه دهند. چند ایستگاه پایه با ظرفیت زیاد، که با استفاده از فناوری کشش باند پایه به دیگر ایستگاه‌های زیرپایه یا واحدهای RF متصل می‌شوند، نیاز به اتصال از طریق رابط STM-1 دارند (ظرفیت آن مربوط به پیکربندی واقعی شبکه است).
در مرحله فعلی، استفاده از فناوری بالغ برای انتقال خدمات، راه حل ارجح برای ساخت شبکه انتقال است. این شامل استفاده از SDH (سلسله مراتب دیجیتال همزمان) برای انتقال خدمات برای دستیابی به ارائه خدمات با کیفیت بالا است. این رویکرد مزایایی مانند کاهش هزینه، ساخت سریع شبکه، سلسله مراتب شبکه واضح و جداسازی لایه سرویس از لایه انتقال را ارائه می‌کند و مدیریت آن را آسان‌تر می‌کند.
(2) راه حل های فن آوری بلبرینگ UTRAN مبتنی بر IP
نسخه اولیه UTRAN از فناوری انتقال ATM استفاده می کرد و با توسعه فناوری IP، انتقال IP به عنوان دومین مکانیزم انتقال اختیاری در مشخصات R5 معرفی شد. این امکان انتقال فریم های صفحه کاربر را با استفاده از UDP/IP در رابط Iur/Iub و RTP/UDP/IP در رابط IuCS، علاوه بر AAL2/ATM فراهم می کند.
برای اطمینان از انعطاف پذیری در اجرای رابط های لایه فیزیکی در شبکه اپراتور، مشخصات رابط های لایه فیزیکی را به طور دقیق مشخص نمی کند. این بدان معنی است که هیچ محدودیتی در رسانه های فیزیکی زیربنایی (مانند E1/T1/STM-1/Ethernet و غیره) وجود ندارد و استفاده خاص به خود اپراتور بستگی دارد. برای لایه پیوند داده، مشخصات به گزینه‌های انتقال IP برای پشتیبانی از فریم‌های PPP/HDLC نیاز دارد، اما استفاده از سایر پروتکل‌های L2/L1 (مانند PPPMux/AAL***TM، PPP/AAL2/ATM، اترنت، MPLS/ATM و غیره).
در این مرحله، به منظور بهبود استفاده از پهنای باند و اطمینان از کیفیت بالای خدمات برای خدمات صوتی، از رویکرد انتقال صدا و جداسازی داده‌ها برای انتقال شفاف خدمات صوتی استفاده می‌شود. با استفاده مناسب از فناوری هایی مانند MSTP، MPLS تعبیه شده، RPR و غیره، می توان به مالتی پلکس کردن آمار پهنای باند و ایزوله سازی امنیتی برای خدمات داده دست یافت.
(3) طرح فناوری شبکه حامل انتقال CN
شبکه اصلی سیستم R4TD مبتنی بر IP بوده و رابط‌هایی عمدتاً از پورت‌های POS پرسرعت و پورت‌های جنرال الکتریک استفاده می‌کنند که می‌توان آنها را در مراحل بعدی به 10GE ارتقا داد. تجهیزات سنتی SDH دارای راندمان ظرفیت پایینی هستند و توصیه می‌شود که WDM پویا (ROADM+GSS) را در بالای لایه SDH معرفی کنید تا خدمات دانه‌های بزرگ را به طور مؤثر انجام دهید، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.
2. ایستگاه پایه فیبر نوری طرح انتقال از راه دور برای کشف
ZTE در خط مقدم صنعت در فناوری ایستگاه پایه TD-SCDMA است و از فناوری ایستگاه پایه توزیع شده نسل دوم TD (BBU+RRU) استفاده می کند که برای اولین بار در شبکه موجود چینگدائو پیاده سازی شده است. ارتباط بین BBU و RRU از طریق سیگنال های نوری انجام می شود که دو مزیت زیر را نسبت به روش سنتی فیدرهای کابلی گسترده به بالای برج ارائه می دهد.
(1) حل مشکل کابل های پیچیده و ساخت و ساز دشوار.
(2) BBU و RRU از هم جدا شده اند و انعطاف پذیری و راحتی را برای شبکه فراهم می کنند که مشکلات مختلف مربوط به اتاق سرور و منبع تغذیه را حل می کند.
معمولاً از اتصال مستقیم فیبر نوری برای انتقال بین BBU و RRU استفاده می شود. با این حال، پس از تجزیه و تحلیل، در سناریوی کاربردی که BBU:RRU 1:N است، شبکه‌سازی با تجهیزات تقسیم طول موج درشت و جایگزینی فیبر خالی با طول موج می‌تواند مقدار زیادی از منابع فیبر را ذخیره کند و استفاده و استفاده مجدد از فیبر را که قبلاً در آن قرار داده شده است، محقق کند. شبکه 2G، در نتیجه مقیاس پذیری شبکه بهبود یافته است. علاوه بر این، از نیاز به گذاشتن کابل های فیبر نوری جدید در مناطق شهری پرجمعیت جلوگیری می کند و ساخت سریع شبکه را تضمین می کند. شکل 2 و شکل 3 مقایسه اثرات کاربرد اتصال مستقیم فیبر و طرح های تقسیم طول موج درشت را به ترتیب در محیط های کاربردی ایستگاه پایه ماکرو و ایستگاه پایه میکرو نشان می دهد.
به طور خلاصه، شبکه انتقال پشتیبان TD عمدتاً از فناوری MSTP برای تحقق دسترسی، پردازش و زمان‌بندی TDM و خدمات داده استفاده می‌کند. علاوه بر این، WDM به طور متوسط در لایه هسته و بین RRU-BBU برای دستیابی به انتقال کارآمد و برنامه ریزی خدمات داده در مقیاس بزرگ و در عین حال صرفه جویی در منابع فیبر معرفی شده است. این راه حل می تواند تقاضای ساخت و ساز فعلی TD را برآورده کند و همچنین با توسعه پویا TD در میان مدت و بلند مدت سازگار شود.
ⅱ روش های ساخت شبکه انتقال TD برای کشف
آیا شبکه انتقال موجود در حال حاضر تقاضا برای ساخت شبکه TD را برآورده می کند؟ آیا برنامه ریزی مجدد و احداث شبکه انتقال ضروری است؟ اینها سوالاتی است که برنامه ریزان و مجریان شبکه باید در نظر داشته باشند. در ادامه، شبکه موجود با شبکه انتقال مورد نیاز برای پشتیبانی از TD مقایسه خواهد شد.
از نقطه نظر استقرار سایت، برخی از ایستگاه های پایه TD به دلیل محدودیت های ظرفیت پوشش و روش های برنامه ریزی در همان آدرس ایستگاه های پایه 2G قرار ندارند.
روش ایستگاه پایه توزیع شده "BBU + RRU" که بیشتر در مناطق تجاری متراکم و مکان های المپیک استفاده می شود منجر به افزایش شدید تقاضای پهنای باند خواهد شد. با این حال، برخی از مناطق شبکه موجود نزدیک به اشباع هستند، و آن را برای پهنای باند باقیمانده برای پشتیبانی از تقاضای خدمات جدید شبکه TD چالش برانگیز می کند. علاوه بر این، با توجه به افزایش چشمگیر 2G و خدمات مشتریان بزرگ در چند سال گذشته و ماهیت ناگهانی و نامتعادل این خدمات، «گلوگاه‌هایی» در برنامه‌ریزی کلی شبکه پدیدار شده است. علیرغم اینکه شبکه های منطقه ای خاصی دارای ظرفیت قابل توجهی هستند، مسائلی مانند استفاده کم از منابع شبکه و امنیت ناکافی خدمات شبکه به طور فزاینده ای برجسته شده اند.
شبکه انتقال اولیه عمدتاً خدمات کانال 2M را با نرخ رابط کم و نوع محدود ارائه می دهد. تجهیزات رده پایین فاقد توانایی ارتقاء روان بودند و ظرفیت پردازش ضعیفی برای سرویس کلاس داده، به ویژه برای مدیریت خدمات داده در مقیاس بزرگ با راندمان پایین داشتند.
شبکه TD هنوز ماهیت آزمایشی دارد و هنوز به تجاری سازی در مقیاس بزرگ نرسیده است. تکامل فنی مداوم، ارتقاء ایستگاه پایه و تنظیمات برنامه ریزی شبکه TD نوساناتی را در شبکه موجود ایجاد می کند و اثرات نامطلوبی بر خدمات 2G موجود و خدمات مشتریان بزرگ خواهد داشت.
با در نظر گرفتن جنبه‌های مختلف مانند برنامه‌ریزی سایت شبکه TD و پیش‌بینی توسعه فناوری TD، پیشنهاد می‌شود یک شبکه انتقال پشتیبانی مستقل TD با تمرکز اصلی شبکه‌های جدید و پذیرش متوسط فناوری WDM برنامه‌ریزی شود.
III. روند توسعه بلند مدت شبکه انتقال TD
در سال های اخیر، توسعه سریع خدمات داده در صنعت ارتباطات، IP کسب و کار به یک روند اصلی تبدیل شده است. خدمات چندرسانه ای داده، به ویژه IP صوتی و تصویری، پیشرفت قابل توجهی داشته است که منجر به تبدیل تدریجی شبکه انتقال از حامل سیگنال مبتنی بر TDM به حامل سیگنال مبتنی بر IP شده است.
در حال حاضر، فناوری MSTP (پلتفرم حمل و نقل چند سرویس) از نظر فنی بالغ و پرکاربرد بر تکیه بر پلت فرم SDH تأکید دارد. MSTP از منابع مدار اضافی (شکاف زمانی) شبکه SDH برای تحقق انتقال شفاف خدمات داده، به ویژه خدمات اترنت، استفاده می کند. بر اساس این پایه، MSTP به تدریج قابلیت های عمیق خود را توسعه می دهد، مانند افزودن سوئیچینگ L2، توابع RPR تعبیه شده و توابع MPLS و غیره. با این حال، با تکامل IP 3G و بلوغ فناوری ها و استانداردهای مرتبط، همراه با بلوغ فناوری حمل و نقل بسته، استانداردها و زنجیره های صنعتی، ساخت شبکه های حمل و نقل مترو مبتنی بر فناوری حمل و نقل بسته، تکمیل شده توسط شبکه های ستون فقرات حمل و نقل با ظرفیت بالا WDM (Cross-Connect) بر اساس ساختار شبکه فیبر نوری موجود، به یک پیشرفت مهم تبدیل شده است. روند آینده، به شکل 4 مراجعه کنید.
از آنجایی که انتقال شبکه های TD به معماری تمام IP یک فرآیند طولانی مدت است، انتظار می رود کاربرد بازار MSTP تا قبل از سال 2010 سطح مشخصی از ثبات را حفظ کند. علاوه بر این، سیستم های تجهیزات WDM نیز باید با نیازهای بسته مطابقت داشته باشند. انتقال و گسترش ظرفیت باربری خدمات. در این زمینه، IP روی WDM جهتی است که باید به آن توجه کنیم.
