TD-SCDMA, come uno dei sistemi standard di comunicazione mobile di terza generazione proposti dalla Cina, ha attirato molta attenzione da tutte le parti, in particolare dall'industria nazionale. I ricercatori nelle reti di trasmissione ottica sono più preoccupati per la domanda e l'impatto della costruzione della rete TD sulla rete portante di trasmissione, considerano lo schema della tecnologia portante, il supporto per la pianificazione della rete di trasmissione e i metodi di costruzione, nonché l'integrazione dello sviluppo della tecnologia TD con il sviluppo di tecnologie di rete ottica per adattarsi allo sviluppo attuale ea medio-lungo termine di TD.
I. Selezione dello schema tecnologico della rete portante di trasmissione TD
Lo sviluppo della rete TD nel breve e medio-lungo termine può essere suddiviso in tre fasi: R4, R5 e R6. Ogni fase ha protocollo, interfacce e capacità di servizio diversi. L'interfaccia di rete Iub evolve da E1 a GE/FE, l'interfaccia Iu-CS evolve da STM-N/GE a GE, l'interfaccia Iu-PS/Nb/Gn/Gi evolve da GE a GE/10GE. Pertanto, la costruzione della rete di trasmissione TD dovrebbe basarsi anche sulle diverse fasi di applicazione tecnica del 3G e scegliere la tecnologia appropriata per l'implementazione.
La struttura della rete TD-SCDMA è divisa in due parti principali: UTRAN e CN. RNC (Radio Network Controller) generalmente adotta una costruzione ad alta capacità e meno bureau, quindi a livello di rete di trasmissione, RNC è raggruppato con nodi come MGW, MSC Server, GGSN, SGSN nel livello centrale della rete di trasmissione metropolitana. D'altra parte, NodeB, che è più numeroso e sparso, insieme ai servizi 3G da NodeB a RNC può essere raggruppato nel livello di accesso e nel livello di convergenza della rete di trasmissione metropolitana. La costruzione di UTRAN è un aspetto che interessa la rete di trasporto della metropolitana.
1. Discussione sullo schema tecnologico della rete portante di trasmissione
(1) Schema di tecnologia portante R4 UTRAN
Dopo l'analisi e la ricerca, i requisiti di base della RAN nell'attuale versione TD-SCDMAR4 sono: le interfacce Iub delle apparecchiature della stazione base sono principalmente IMAE1 e STM-1, utilizzate principalmente per supportare applicazioni di servizi vocali e servizi multimediali di dati durante l'iniziale 1 a 2 anni di costruzione della rete. In genere, devono fornire da 3 a 8 collegamenti E1. Alcune stazioni base di grande capacità, che sono collegate ad altre sottostazioni o unità RF utilizzando la tecnologia di estrazione della banda base, richiedono la connessione tramite l'interfaccia STM-1 (la sua capacità è correlata alla configurazione di rete effettiva).
Allo stato attuale, l'utilizzo di una tecnologia matura per la trasmissione del servizio è la soluzione preferita per la costruzione della rete di trasmissione. Ciò comporta l'utilizzo di SDH (Synchronous Digital Gerarchia) per la trasmissione del servizio per ottenere un'erogazione del servizio di alta qualità. Questo approccio offre vantaggi come la riduzione dei costi, la rapida costruzione della rete, una chiara gerarchia di rete e il livello di servizio è separato dal livello di trasmissione, semplificando la gestione.
(2) Soluzioni tecnologiche per cuscinetti UTRAN basate su IP
La versione iniziale di UTRAN utilizzava la tecnologia di trasmissione ATM e, con lo sviluppo della tecnologia IP, la trasmissione IP è stata introdotta come secondo meccanismo di trasmissione opzionale nella specifica R5. Ciò consente la trasmissione di frame del piano utente utilizzando UDP/IP sull'interfaccia Iur/Iub e RTP/UDP/IP sull'interfaccia IuCS, oltre ad AAL2/ATM.
Per garantire flessibilità nell'implementazione delle interfacce del livello fisico nella rete dell'operatore, la specifica non specifica in dettaglio le interfacce del livello fisico. Ciò significa che non ci sono restrizioni sui supporti fisici sottostanti (come E1/T1/STM-1/Ethernet, ecc.) e l'uso specifico dipende dall'operatore stesso. Per il livello di collegamento dati, la specifica richiede opzioni di trasporto IP per supportare frame PPP/HDLC, ma non esclude l'uso di altri protocolli L2/L1 (come PPPMux/AAL***TM, PPP/AAL2/ATM, Ethernet, MPLS/ATM, ecc.).
In questa fase, al fine di migliorare l'utilizzo della larghezza di banda e garantire un'elevata qualità del servizio per i servizi vocali, viene utilizzato un approccio di trasmissione di voce e separazione dei dati per la trasmissione trasparente dei servizi vocali. Facendo un uso appropriato di tecnologie come MSTP, MPLS incorporato, RPR e altri, è possibile ottenere il multiplexing delle statistiche sulla larghezza di banda e l'isolamento della sicurezza per i servizi di dati.
(3) Schema tecnologico della rete portante di trasmissione CN
La rete principale del sistema R4TD è stata basata su IP, con interfacce che utilizzano principalmente porte POS ad alta velocità e porte GE, che possono essere aggiornate a 10GE nelle fasi successive. L'attrezzatura SDH tradizionale ha un'efficienza a bassa capacità e si consiglia di introdurre il WDM dinamico (ROADM+GSS) sopra lo strato SDH per gestire in modo efficiente i servizi a grana grossa, come mostrato nella Figura 1.
2. schema di trasmissione a lunga distanza in fibra ottica della stazione base da esplorare
ZTE è all'avanguardia del settore nella tecnologia della stazione base TD-SCDMA, adottando la tecnologia della stazione base TD distribuita di seconda generazione (BBU+RRU), che è stata implementata per la prima volta nella rete esistente di Qingdao. La comunicazione tra BBU e RRU avviene tramite segnali ottici, offrendo i seguenti due vantaggi rispetto al metodo tradizionale dei cavi di alimentazione estesi fino alla sommità della torre.
(1) Risolvere il problema dei cavi complicati e della costruzione difficile.
(2) BBU e RRU sono separati, fornendo flessibilità e convenienza alla rete, che risolve vari problemi relativi alle sale server e all'alimentazione.
Di solito, la connessione diretta in fibra ottica viene utilizzata per la trasmissione tra BBU e RRU. Tuttavia, dopo l'analisi, nello scenario applicativo in cui BBU:RRU è 1:N, il collegamento in rete con apparecchiature a divisione di lunghezza d'onda grossolana e la sostituzione della fibra nuda con la lunghezza d'onda può far risparmiare una grande quantità di risorse in fibra e realizzare l'utilizzo e il riutilizzo della fibra già posata rete 2G, con conseguente miglioramento della scalabilità della rete. Inoltre, evita la necessità di posare nuovi cavi in fibra ottica in aree urbane densamente popolate e garantisce una rapida costruzione della rete. La Figura 2 e la Figura 3 mostrano il confronto degli effetti dell'applicazione della connessione diretta in fibra e degli schemi di divisione della lunghezza d'onda grossolana rispettivamente negli ambienti di applicazione della stazione base macro e della stazione base micro.
In sintesi, la rete di trasmissione che supporta il TD adotta principalmente la tecnologia MSTP per realizzare l'accesso, l'elaborazione e la programmazione di TDM e servizi dati. Inoltre, WDM è moderatamente introdotto nel livello centrale e tra RRU-BBU per ottenere una trasmissione e una programmazione efficienti di servizi dati su larga scala risparmiando risorse in fibra. Questa soluzione può soddisfare l'attuale domanda di costruzione di TD e adattarsi anche allo sviluppo dinamico di TD a medio e lungo termine.
Ⅱ Metodi di costruzione della rete di trasmissione TD da esplorare
La rete di trasmissione esistente soddisfa già la domanda per la costruzione della rete TD? È necessario riprogettare e realizzare la rete di trasmissione? Queste sono domande che i pianificatori e gli implementatori di rete devono considerare. Quanto segue confronterà la rete esistente con la rete di trasmissione richiesta per supportare TD.
Dal punto di vista dell'implementazione del sito, alcune stazioni base TD non si trovano allo stesso indirizzo delle stazioni base 2G a causa delle limitazioni della capacità di copertura e dei metodi di pianificazione.
Il metodo della stazione base distribuita "BBU + RRU", utilizzato principalmente nelle aree commerciali dense e nelle sedi olimpiche, porterà a un forte aumento della domanda di larghezza di banda. Tuttavia, alcune aree della rete esistente sono vicine alla saturazione, rendendo difficile per la larghezza di banda rimanente supportare la nuova domanda di servizi della rete TD. Inoltre, a causa del drammatico aumento dei servizi 2G e dei grandi clienti negli ultimi anni e della natura improvvisa e sbilanciata di questi servizi, sono emersi dei “colli di bottiglia” nella programmazione complessiva della rete. Nonostante alcune reti regionali dispongano di capacità sostanziali, questioni come il basso utilizzo delle risorse di rete e l'insufficiente sicurezza dei servizi di rete sono diventate sempre più importanti.
La prima rete di trasmissione fornisce principalmente servizi di canale 2M con basse velocità di interfaccia e tipo limitato. Le apparecchiature di fascia bassa non erano in grado di eseguire aggiornamenti fluidi e avevano una scarsa capacità di elaborazione per il servizio di classe di dati, in particolare per la gestione di servizi di dati su larga scala con bassa efficienza.
La rete TD è ancora in fase di sperimentazione e deve ancora raggiungere la commercializzazione su larga scala. La continua evoluzione tecnica, gli aggiornamenti delle stazioni base e gli adeguamenti della pianificazione della rete TD provocheranno fluttuazioni nella rete esistente e avranno effetti negativi sui servizi 2G esistenti e sui grandi servizi ai clienti.
Tenendo conto di vari aspetti come la pianificazione del sito della rete TD e le previsioni di sviluppo della tecnologia TD, si consiglia di pianificare una rete di trasmissione di supporto TD indipendente, con le nuove reti come obiettivo principale e l'adozione moderata della tecnologia WDM.
III. Tendenza di sviluppo a lungo termine della rete di trasmissione TD
Negli ultimi anni, il rapido sviluppo dei servizi dati nel settore delle telecomunicazioni, l'IP aziendale è diventata una tendenza importante. I servizi dati multimediali, in particolare voce e video IP, hanno compiuto notevoli progressi, determinando la graduale trasformazione della rete di trasmissione da portante di segnale basata su TDM a portante di segnale basata su IP.
Attualmente, la tecnologia MSTP (Multi-Service Transport Platform) tecnicamente matura e ampiamente utilizzata enfatizza l'affidamento alla piattaforma SDH. MSTP utilizza le risorse del circuito ridondante (time slot) della rete SDH per realizzare la trasmissione trasparente dei servizi dati, in particolare i servizi Ethernet. Basandosi su questa base, MSTP evolve gradualmente e approfondisce le sue funzionalità, come l'aggiunta di commutazione L2, funzioni RPR integrate e funzioni MPLS, ecc. Tuttavia, con l'evoluzione dell'IP 3G e la maturazione delle tecnologie e degli standard correlati, insieme alla maturità di tecnologia di trasporto di pacchetti, standard e catene industriali, la costruzione di reti di trasporto metropolitane basate sulla tecnologia di trasporto di pacchetti, integrate da reti dorsali di trasporto WDM (Optical Cross-Connect) ad alta capacità basate sulla struttura di rete in fibra ottica esistente, è diventato un importante sviluppo tendenza per il futuro, vedere la Figura 4.
Poiché la transizione delle reti TD verso un'architettura all-IP è un processo a lungo termine, si prevede che l'applicazione sul mercato di MSTP mantenga un certo livello di stabilità prima del 2010. Inoltre, i sistemi di apparecchiature WDM devono anche soddisfare le esigenze di pacchetto trasmissione ed espandere la capacità portante di servizio. In questo contesto, IP su WDM è una direzione a cui dobbiamo prestare attenzione.
