O TD-SCDMA, como um dos sistemas padrão de comunicação móvel de terceira geração propostos pela China, atraiu muita atenção de todas as partes, especialmente da indústria doméstica. Os pesquisadores em redes de transmissão óptica estão mais preocupados com a demanda e o impacto da construção da rede TD na rede portadora de transmissão. desenvolvimento de tecnologias de rede óptica para se adaptar ao desenvolvimento atual e de médio a longo prazo da TD.
I. Seleção de esquema de tecnologia de rede de transmissão TD
O desenvolvimento da rede TD no curto e médio e longo prazos pode ser dividido em três estágios: R4, R5 e R6. Cada estágio tem diferentes protocolos de suporte de serviço, interfaces e capacidades de serviço. A interface de rede Iub evolui de E1 para GE/FE, a interface Iu-CS evolui de STM-N/GE para GE, a interface Iu-PS/Nb/Gn/Gi evolui de GE para GE/10GE. Portanto, a construção da rede de transmissão TD também deve se basear nas diferentes etapas técnicas de aplicação do 3G e escolher a tecnologia adequada para implementação.
A estrutura da rede TD-SCDMA é dividida em duas partes principais: UTRAN e CN. O RNC (Radio Network Controller) geralmente adota alta capacidade e menos construção de bureau, portanto, no nível da rede de transmissão, o RNC é agrupado com nós como MGW, MSC Server, GGSN, SGSN na camada central da rede de transmissão metropolitana. Por outro lado, o NodeB, que é mais numeroso e disperso, junto com os serviços 3G do NodeB ao RNC podem ser agrupados na camada de acesso e na camada de convergência da rede de transmissão metropolitana. A construção da UTRAN é um aspecto que afeta a rede de transporte metropolitano.
1. Discussão do esquema de tecnologia de rede de portadora de transmissão
(1) Esquema de tecnologia portadora R4 UTRAN
Após análise e pesquisa, os requisitos básicos de RAN na versão atual do TD-SCDMAR4 são: As interfaces Iub do equipamento da estação base são principalmente IMAE1 e STM-1, que são usadas principalmente para oferecer suporte a aplicativos de serviço de voz e serviços multimídia de dados durante o 1 inicial a 2 anos de construção da rede. Normalmente, eles precisam fornecer de 3 a 8 links E1. Algumas estações base de grande capacidade, que são conectadas a outras subestações base ou unidades de RF usando a tecnologia de extração de banda base, requerem conexão por meio da interface STM-1 (sua capacidade está relacionada à configuração de rede real).
No estágio atual, o uso de tecnologia madura para transmissão de serviços é a solução preferida para a construção de redes de transmissão. Isso envolve a utilização de SDH (Hierarquia digital síncrona) para transmissão de serviço para obter entrega de serviço de alta qualidade. Essa abordagem oferece benefícios como redução de custos, construção rápida de rede, hierarquia de rede clara e a camada de serviço é separada da camada de transmissão, facilitando o gerenciamento.
(2) soluções de tecnologia de rolamento UTRAN baseadas em IP
A versão inicial do UTRAN usava a tecnologia de transmissão ATM e, com o desenvolvimento da tecnologia IP, a transmissão IP foi introduzida como um segundo mecanismo de transmissão opcional na especificação R5. Isso permite a transmissão de quadros do plano do usuário usando UDP/IP na interface Iur/Iub e RTP/UDP/IP na interface IuCS, além de AAL2/ATM.
Para garantir flexibilidade na implementação das interfaces da camada física na rede da operadora, a especificação não especifica as interfaces da camada física em detalhes. Isso significa que não há restrições nos meios físicos subjacentes (como E1/T1/STM-1/Ethernet, etc.), e o uso específico depende do próprio operador. Para a camada de enlace de dados, a especificação requer opções de transporte IP para suportar quadros PPP/HDLC, mas não exclui o uso de outros protocolos L2/L1 (como PPPMux/AAL***TM, PPP/AAL2/ATM, Ethernet, MPLS/ATM, etc.).
Nesta fase, a fim de melhorar a utilização da largura de banda e garantir alta qualidade de serviço para serviços de voz, uma abordagem de transmissão de separação de voz e dados é usada para transmissão transparente de serviços de voz. Fazendo uso apropriado de tecnologias como MSTP, MPLS embutido, RPR e outros, pode-se obter multiplexação de estatísticas de largura de banda e isolamento de segurança para serviços de dados.
(3) Esquema de tecnologia de rede portadora de transmissão CN
A rede principal do sistema R4TD foi baseada em IP, com interfaces usando principalmente portas POS de alta velocidade e portas GE, que podem ser atualizadas para 10GE nos estágios posteriores. Equipamentos SDH tradicionais têm baixa eficiência de capacidade e é recomendado introduzir WDM dinâmico (ROADM+GSS) no topo da camada SDH para lidar eficientemente com serviços de granulação grande, conforme mostrado na Figura 1.
2. esquema de transmissão de fibra óptica de longa distância da estação base para explorar
A ZTE está na vanguarda da indústria em tecnologia de estação base TD-SCDMA, adotando a tecnologia de estação base TD distribuída de segunda geração (BBU+RRU), que foi implementada pela primeira vez na rede existente de Qingdao. A comunicação entre BBU e RRU é feita através de sinais ópticos, oferecendo as duas vantagens a seguir sobre o método tradicional de alimentadores de cabos extensos até o topo da torre.
(1) Resolvendo o problema de cabos complicados e construção difícil.
(2) BBU e RRU são separados, proporcionando flexibilidade e conveniência à rede, o que resolve vários problemas relacionados a salas de servidores e fornecimento de energia.
Normalmente, a conexão direta de fibra óptica é usada para transmissão entre BBU e RRU. No entanto, após análise, no cenário de aplicação em que BBU:RRU é 1:N, a rede com equipamento de divisão de comprimento de onda grosseira e a substituição de fibra nua por comprimento de onda pode economizar uma grande quantidade de recursos de fibra e realizar a utilização e reutilização da fibra já colocada em rede 2G, resultando em escalabilidade de rede melhorada. Além disso, evita a necessidade de colocação de novos cabos de fibra ótica em áreas urbanas densamente povoadas e garante uma rápida construção da rede. A Figura 2 e a Figura 3 mostram a comparação dos efeitos da aplicação de conexão direta de fibra e esquemas de divisão grosseira de comprimento de onda em ambientes de aplicação de estação base macro e estação base micro, respectivamente.
Em resumo, a rede de transmissão de suporte TD adota principalmente a tecnologia MSTP para realizar o acesso, processamento e agendamento de TDM e serviços de dados. Além disso, o WDM é moderadamente introduzido na camada central e entre RRU-BBU para obter transmissão e agendamento eficientes de serviços de dados em grande escala, economizando recursos de fibra. Esta solução pode atender à demanda atual de construção de TD e também se adaptar ao desenvolvimento dinâmico de TD a médio e longo prazo.
Ⅱ Métodos de construção de rede de transmissão TD para explorar
A rede de transmissão existente já atende a demanda de construção da rede TD? É necessário replanejar e construir a rede de transmissão? Estas são questões que os planejadores e implementadores de rede devem considerar. A seguir irá comparar a rede existente com a rede de transmissão necessária para suportar TD.
Do ponto de vista da implantação do site, algumas estações base TD não estão localizadas no mesmo endereço que as estações base 2G devido às limitações de capacidade de cobertura e métodos de planejamento.
O método de estação base distribuída “BBU + RRU” usado principalmente em áreas comerciais densas e locais olímpicos levará a um aumento acentuado na demanda de largura de banda. No entanto, algumas áreas da rede existente estão próximas da saturação, tornando difícil para a largura de banda restante suportar a nova demanda de serviço da rede TD. Além disso, devido ao aumento dramático em 2G e grandes serviços ao cliente nos últimos anos e à natureza repentina e desequilibrada desses serviços, surgiram “gargalos” na programação geral da rede. Apesar de certas redes regionais terem capacidade substancial, problemas como baixa utilização de recursos de rede e segurança insuficiente de serviços de rede tornaram-se cada vez mais proeminentes.
A rede de transmissão inicial fornece principalmente serviços de canal de 2M com taxas de interface baixas e tipo limitado. Equipamentos de baixo custo careciam de capacidade para atualizações suaves e tinham baixa capacidade de processamento para serviço de classe de dados, particularmente para lidar com serviços de dados em larga escala com baixa eficiência.
A rede TD ainda está em fase de teste e ainda não atingiu a comercialização em larga escala. A evolução técnica contínua, as atualizações das estações base e os ajustes de planejamento da rede TD trarão flutuações na rede existente e terão efeitos adversos nos serviços 2G existentes e nos serviços aos grandes clientes.
Levando em consideração vários aspectos, como o planejamento do local da rede TD e a previsão de desenvolvimento da tecnologia TD, recomenda-se planejar uma rede de transmissão de suporte TD independente, com novas redes como foco principal e a adoção moderada da tecnologia WDM.
III. Tendência de desenvolvimento de longo prazo da rede de transmissão TD
Nos últimos anos, o rápido desenvolvimento dos serviços de dados na indústria de telecomunicações, IP empresarial tornou-se uma grande tendência. Os serviços multimédia de dados, especialmente voz e vídeo IP, registaram progressos significativos, resultando na transformação gradual da rede de transmissão de portadora de sinal baseada em TDM para portadora de sinal baseada em IP.
Atualmente, a tecnologia MSTP (Multi-Service Transport Platform) tecnicamente madura e amplamente utilizada enfatiza a dependência da plataforma SDH. O MSTP utiliza os recursos do circuito redundante (slot de tempo) da rede SDH para realizar a transmissão transparente de serviços de dados, especialmente serviços Ethernet. Com base nessa base, o MSTP evolui gradualmente e aprofunda suas funcionalidades, como adição de comutação L2, funções RPR incorporadas e funções MPLS etc. tecnologia de transporte de pacotes, padrões e cadeias industriais, a construção de redes de transporte metropolitano baseadas em tecnologia de transporte de pacotes, complementadas por redes de backbone de transporte WDM (Optical Cross-Connect) de alta capacidade baseadas na estrutura de rede de fibra óptica existente, tornou-se um desenvolvimento importante tendência para o futuro, veja a Figura 3.
Como a transição das redes TD para uma arquitetura totalmente IP é um processo de longo prazo, espera-se que a aplicação do MSTP no mercado mantenha um certo nível de estabilidade antes de 2010. Além disso, os sistemas de equipamentos WDM também precisam atender às necessidades de pacotes transmissão e expandir a capacidade de carga do serviço. Nesse contexto, IP sobre WDM é uma direção que precisamos prestar atenção.
