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TD-SCDMA 광전송망 네트워크 구축 아이디어 토론회

2023 년 5 월 30 일

중국이 제안한 XNUMX세대 이동통신 표준 시스템 중 하나인 TD-SCDMA는 모든 당사자, 특히 국내 업계의 긴밀한 관심을 끌었습니다. 광 전송 네트워크 연구원들은 TD 네트워크 구축이 전송 베어러 네트워크에 미치는 영향과 수요에 대해 더 우려하고 있으며, 베어러 기술 체계, 전송 네트워크 계획 및 구축 방법 지원, TD 기술 개발과 TD의 현재 및 중장기 개발에 적응하기 위한 광 네트워크 기술 개발.

I. TD 전송 베어러 네트워크 기술 방안 선정

단기 및 중장기 TD 네트워크 개발은 R4, R5 및 R6의 세 단계로 나눌 수 있습니다. 각 단계에는 서로 다른 서비스 베어러 프로토콜, 인터페이스 및 서비스 용량이 있습니다. Iub 네트워크 인터페이스는 E1에서 GE/FE로, Iu-CS 인터페이스는 STM-N/GE에서 GE로, Iu-PS/Nb/Gn/Gi 인터페이스는 GE에서 GE/10GE로 발전합니다. 따라서 TD 전송 네트워크의 구축도 3G의 다양한 기술 적용 단계를 기반으로 구현에 적합한 기술을 선택해야 합니다.

TD-SCDMA 네트워크 구조는 UTRAN과 CN의 두 가지 주요 부분으로 나뉩니다. RNC(Radio Network Controller)는 일반적으로 고용량 및 적은 수의 국 구성을 채택하므로 전송 네트워크 수준에서 RNC는 MGW, MSC 서버, GGSN, SGSN과 같은 노드로 그룹화되어 메트로 전송 네트워크의 코어 계층으로 구성됩니다. 반면에 NodeB에서 RNC로의 3G 서비스와 함께 더 많고 분산된 NodeB는 메트로 전송 네트워크의 액세스 계층과 융합 계층으로 그룹화될 수 있습니다. UTRAN의 구축은 지하철 운송 네트워크에 영향을 미치는 한 측면입니다.

1. 전송 베어러 네트워크 기술 방안 논의

(1) R4 UTRAN 베어러 기술 방식

분석 및 연구 후 현재 TD-SCDMAR4 버전에서 RAN의 기본 요구 사항은 다음과 같습니다. 기지국 장비의 Iub 인터페이스는 주로 IMAE1 및 STM-1이며 초기 1 동안 음성 서비스 응용 프로그램 및 데이터 멀티미디어 서비스를 지원하는 데 주로 사용됩니다. 네트워크 구축 2년. 일반적으로 3~8개의 E1 링크를 제공해야 합니다. 베이스밴드 풀링 기술을 사용하여 다른 하위 기지국 또는 RF 장치에 연결된 소수의 대용량 기지국은 STM-1 인터페이스를 통한 연결이 필요합니다(그 용량은 실제 네트워크 구성과 관련됨).

현재 단계에서 성숙한 서비스 전송 기술을 사용하는 것이 전송 네트워크 구축에 선호되는 솔루션입니다. 여기에는 고품질 서비스 제공을 위해 서비스 전송에 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)를 활용하는 것이 포함됩니다. 이 접근 방식은 비용 절감, 빠른 네트워크 구축, 명확한 네트워크 계층 등의 이점을 제공하며 서비스 계층이 전송 계층과 분리되어 관리가 더 쉬워집니다.

(2) IP 기반 UTRAN 베어링 기술 솔루션

UTRAN의 초기 버전은 ATM 전송 기술을 사용했으며, IP 기술의 발전과 함께 R5 사양에서 두 번째 선택적 전송 메커니즘으로 IP 전송이 도입되었습니다. 이를 통해 AAL2/ATM 외에도 Iur/Iub 인터페이스에서 UDP/IP를 사용하고 IuCS 인터페이스에서 RTP/UDP/IP를 사용하여 사용자 평면 프레임을 전송할 수 있습니다.

운영자 네트워크에서 물리적 계층 인터페이스 구현의 유연성을 보장하기 위해 사양에서는 물리적 계층 인터페이스를 자세히 지정하지 않습니다. 즉, 기본 물리적 매체(예: E1/T1/STM-1/이더넷 등)에 대한 제한이 없으며 특정 용도는 운영자 자체에 따라 다릅니다. 데이터 링크 계층의 경우 사양에는 PPP/HDLC 프레임을 지원하기 위한 IP 전송 옵션이 필요하지만 다른 L2/L1 프로토콜(예: PPPMux/AAL***TM, PPP/AAL2/ATM, 이더넷, MPLS/ATM 등).

 이 단계에서는 대역폭 활용도를 높이고 음성 서비스에 대한 고품질 서비스를 보장하기 위해 음성 서비스의 투명한 전송을 위해 음성 및 데이터 분리 전송 방식을 사용합니다. MSTP, 임베디드 MPLS, RPR 등과 같은 기술을 적절하게 사용함으로써 데이터 서비스에 대한 대역폭 통계 다중화 및 보안 격리를 달성할 수 있습니다.

(3) CN 전송 베어러 네트워크 기술 방안

R4TD 시스템의 핵심 네트워크는 IP 기반이며 인터페이스는 주로 고속 POS 포트와 GE 포트를 사용하며 이후 단계에서 10GE로 업그레이드할 수 있습니다. 기존의 SDH 장비는 용량 효율성이 낮으며 그림 1과 같이 큰 곡물 서비스를 효율적으로 처리하기 위해 SDH 계층 위에 동적 WDM(ROADM+GSS)을 도입하는 것이 좋습니다.

CN 전송 네트워크에 WDM 도입
그림 1 CN 전송 네트워크에서 WDM 도입

2. 탐색하는 기지국 광섬유 장거리 전송 체계

ZTE는 칭다오의 기존 네트워크에서 처음 구현된 XNUMX세대 분산 TD 기지국(BBU+RRU) 기술을 채택하여 TD-SCDMA 기지국 기술 분야에서 업계 선두에 있다. BBU와 RRU 간의 통신은 광 신호를 통해 이루어지며, 타워 상단까지 광범위한 케이블 피더를 사용하는 기존 방법에 비해 다음과 같은 두 가지 이점을 제공합니다.

(1) 복잡한 케이블과 어려운 구조의 문제를 해결합니다.

(2) BBU와 RRU가 분리되어 네트워크에 유연성과 편리성을 제공하여 서버실 및 전원 공급과 관련된 다양한 문제를 해결합니다.

일반적으로 BBU와 RRU 간의 전송에는 직접 광섬유 연결이 사용됩니다. 그러나 분석 후 BBU:RRU가 1:N인 애플리케이션 시나리오에서 거친 파장 분할 장비로 네트워킹하고 베어 파이버를 파장으로 교체하면 많은 양의 파이버 자원을 절약할 수 있으며 이미 배치된 파이버의 활용 및 재사용을 실현할 수 있습니다. 2G 네트워크로 인해 네트워크 확장성이 향상되었습니다. 또한 인구 밀도가 높은 도시 지역에 새로운 광섬유 케이블을 포설할 필요가 없으며 신속한 네트워크 구축을 보장합니다. 그림 2와 그림 3은 각각 매크로 기지국과 마이크로 기지국 응용 환경에서 광섬유 직접 연결과 거친 파장 분할 방식의 응용 효과를 비교한 것입니다.

매크로 기지국에서의 "BBU+ RRU" 통신 환경 적용 효과
그림 2 매크로 기지국에서 “BBU+ RRU” 통신 환경 적용 효과
마이크로 기지국 "BBU+RRU" 통신 환경 적용 효과 비교
그림 3 마이크로 기지국 “BBU+RRU” 통신 환경 적용 효과 비교

요약하면, 전송 네트워크를 지원하는 TD는 주로 MSTP 기술을 채택하여 TDM 및 데이터 서비스의 액세스, 처리 및 스케줄링을 실현합니다. 또한 WDM은 광섬유 자원을 절약하면서 대규모 데이터 서비스의 효율적인 전송 및 스케줄링을 달성하기 위해 코어 레이어와 RRU-BBU 사이에 적당히 도입됩니다. 이 솔루션은 TD의 현재 건설 수요를 충족하고 중장기적으로 TD의 역동적인 발전에 적응할 수 있습니다.

Ⅱ 탐색할 TD 전송망 구축 방법

기존 송전망이 이미 TD망 구축 수요를 충족하고 있는가? 전송망을 다시 계획하고 구축해야 합니까? 이는 네트워크 기획자와 구현자가 고려해야 하는 질문입니다. 다음은 기존 네트워크와 TD를 지원하기 위해 필요한 전송 네트워크를 비교합니다.

사이트 배치의 관점에서 일부 TD 기지국은 커버리지 용량 및 계획 방법의 제한으로 인해 2G 기지국과 동일한 주소에 위치하지 않습니다.

밀집된 상업 지역과 올림픽 경기장에서 주로 사용되는 "BBU + RRU" 분산 기지국 방식은 대역폭 수요의 급격한 증가로 이어질 것입니다. 그러나 기존 네트워크의 일부 영역은 포화 상태에 가까워 나머지 대역폭이 TD 네트워크의 새로운 서비스 수요를 지원하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 또한 지난 몇 년 동안 2G 및 대규모 고객 서비스의 급격한 증가와 이러한 서비스의 갑작스럽고 불균형한 특성으로 인해 네트워크의 전체 일정에 "병목 현상"이 나타났습니다. 특정 지역 네트워크가 상당한 용량을 보유하고 있음에도 불구하고 네트워크 리소스의 낮은 활용도 및 네트워크 서비스 보안 부족과 같은 문제가 점점 더 부각되고 있습니다.

초기 전송 네트워크는 주로 인터페이스 속도가 낮고 유형이 제한된 2M 채널 서비스를 제공합니다. 보급형 장비는 원활한 업그레이드 능력이 부족하고 데이터 클래스 서비스 처리 능력, 특히 효율성이 낮은 대규모 데이터 서비스 처리 능력이 부족했습니다.

TD 네트워크는 아직 시험 단계에 있으며 대규모 상용화 단계에 이르지 못했습니다. TD 네트워크의 지속적인 기술 발전, 기지국 업그레이드 및 계획 조정은 기존 네트워크에 변동을 가져오고 기존 2G 서비스 및 대규모 고객 서비스에 악영향을 미칠 것입니다.

TD 네트워크 사이트 계획 및 TD 기술 개발 예측과 같은 다양한 측면을 고려하여 새로운 네트워크를 주요 초점으로 하고 WDM 기술의 온건한 채택으로 독립적인 TD 지원 전송 네트워크를 계획하는 것이 좋습니다.

III. TD 전송 네트워크의 장기 발전 추세

최근 몇 년 동안 통신 산업에서 데이터 서비스의 급속한 발전으로 비즈니스 IP가 주요 추세가 되었습니다. 데이터 멀티미디어 서비스, 특히 음성 및 비디오 IP는 상당한 발전을 이루었고, 그 결과 전송 네트워크가 TDM 기반 신호 베어러에서 IP 기반 신호 베어러로 점진적으로 전환되었습니다.

현재 기술적으로 성숙하고 널리 사용되는 MSTP(Multi-Service Transport Platform) 기술은 SDH 플랫폼에 의존하는 것을 강조합니다. MSTP는 데이터 서비스, 특히 이더넷 서비스의 투명한 전송을 실현하기 위해 SDH 네트워크의 중복 회로(시간 슬롯) 리소스를 활용합니다. 이를 기반으로 MSTP는 L2 스위칭, 임베디드 RPR 기능, MPLS 기능 등을 추가하는 등 기능을 점차적으로 발전시켜 나가고 있다. 패킷 전송 기술, 표준 및 산업 체인, 기존 광섬유 네트워크 구조를 기반으로 하는 고용량 WDM(Optical Cross-Connect) 전송 백본 네트워크로 보완되는 패킷 전송 기술을 기반으로 하는 메트로 전송 네트워크의 구축은 중요한 발전이 되었습니다. 향후 추세는 그림 3를 참조하십시오.

기술 개발 동향
그림 4 기술 개발 동향

TD 네트워크에서 All-IP 아키텍처로의 전환은 장기적인 과정이므로 MSTP의 시장 적용은 2010년 이전에 일정 수준의 안정성을 유지할 것으로 예상됩니다. 또한 WDM 장비 시스템도 패킷 요구 사항을 준수해야 합니다. 서비스 베어링 용량을 전송하고 확장하십시오. 이런 맥락에서 IP over WDM은 우리가 주목해야 할 방향이다.