量身定做的TD-SCDMA传输解决方案

摘要：本文描述了TD-SCDMA业务发展对传输承载网络的要求，阐述了TD网络建设原则以及中兴通讯独特的TD传输解决方案。

    传输网是电信网的基础网络，本着“传输先行”的原则，3G建网中首当其冲的是部署一个能够满足业务发展的传送平台。

    3G网络发展的趋势是全IP化,高速和大容量的数据业务是3G的主要特征标签，建设一张承载3G全网运营的传输网，是全网建设的“先行军”。3G传输网络规划建设的流程大致是：1)结合3G业务发展需求，进行传输技术研究、确定总体方案策略；2)实际移动网络规划，传输网络规划；3)网络建设实施；4)网络持续优化、扩容。

    目前，如何适合3G当前及未来持续演进，制定总体承载策略是业界讨论的热点。因为，目前世界范围内3G网络还是ATM制式居多，包括2007年国内建设的TD网络。承载业务依然以语音为主。但未来3G网络是要逐步向IP化演进，移动数据业务也逐步成为运营商发展重点。传输网络新建开通后，通常会满足近期业务发展的需求。但随着时间的推移、业务的开展，传输网络后期还会有持续优化、扩容的需求。

    一、 TD对传输网的需求

    根据TD网络的发展，可将其分为R4、R5、R6三个阶段。每个阶段不同的网络接口需求和基站接入带宽需求如下：

    由此看来，传输网络接入层需具备STM-4的容量，支持E1、FE接口；核心网则需具备GE、STM-N乃至10GE速率的高速接入和处理能力。传输网络将面临从低容量、小颗粒、以TDM为主到高容量、大颗粒、全IP的业务需求变化。因此，TD传输解决方案规划的重点是满足初期网络的弹性、对未来数据业务的支持、以及减少TD网络不断升级对传输网带来的振荡。

    1.1、UTRAN对传输接入汇聚网的需求

    接入点布址规划需求

    由于3G核心网的设备容量大、设置集中，导致了传输骨干层的集中。由下图可见，RNC至Node B的距离较长，从Node B到RNC的传输需要接入和汇聚两层网络。而TD基站的覆盖半径小于GSM和WCDMA，在城区布站时与后两者差别不大，但在郊区和农村布站时，就会出现需要加站的情况。

    因此，受到覆盖能力及规划方式的限制，部分TD基站与2G基站不同址，需要采用MSTP构建新的网络。

    时钟传送需求

    CDMA2000和TD-SCDMA均是基站同步系统，但同步设计不同。TD仅在基站内置GPS实现基站间同步，基站与RNC的同步与WCDMA一样采用帧同步，需要SDH提供时钟。

    适应复杂业务环境的需求

    接入层设备应该能够支持多种多样的接口以迎合不同的需求。

    1.2、CN对传输核心网的需求及影响

    业务调度的需求

    在大本地网结构中，MGW之间的业务颗粒通常是GE，并且流量与方向都是变化的，因此，提供高质量的传输来支持大颗粒数据业务的灵活调度成为了迫切需求。

    IP业务的汇聚和保护需求

    传输网络必须能够对来自多方向的、各种各样的业务进行汇聚接入，并且在核心/干线网络中对IP业务进行50ms级别的保护，保障业务的高QOS。

    网络管理的需求
   
    随着网络发展，3G及其他网络的规模越来越大，加上运营商希望对全网实现统一的管理和调度，提供快速的E2E服务，这就对EMS的管理能力提出了新的要求。

    二、TD网络建设原则及建议

    2.1、传输网络建设原则

    传输核心层承载TD网络之CN部分，传输汇聚、接入层承载TD网络之UTRAN部分；

    传输网络架构为TDM+IP的统一传送平台。TD系统核心网接口以高速POS口与GE口为主，核心层重点考虑引入波分WDM来承载大颗粒业务；

    容量上以满足TD网络演进中期的业务容量来部署；

    网络建设以新建为主。

    2.2、传输网络建议

    NODE B侧采用定制设备，可内置在TD基站设备中，通过软件设置灵活支持155M至622M的速率升级，支持丰富的E1、FE、HDSL等接口；

    核心网采用IP OVER DWDM方案，可支持动态ROADM（可重构OADM）＋GSS（通用业务交换平台），实现2.5G／10G波长级业务的任意上下和调度，可直接提供GE/POS等子波长业务的灵活调度。

    三、中兴通讯TD传输解决方案

    中兴通讯在提供高品质TD-SCDMA系统设备的同时，提供最贴切的TD传输承载解决方案。该方案采用统一平台架构，融入TD传输特色功能，不仅满足当前TD网络建设需求，更能适应中远期的技术演进和网络发展应用。

    首先，UTRAN侧采用MSTP解决方案，减少传输设备的复杂度，无需对现有MSTP设备做任何改进，使得传送网与业务网分离，界面清晰。这种方式非常适合R4阶段的TD-SCDMA业务传送。核心网采用MSTP或IP OVER DWDM方案。

    容量上满足TD网络演进中期的业务容量来部署，热点地区考虑HSDPA加载后的容量需求。

    由于受到覆盖能力及规划方式限制，部分TD基站与2G基站不同址；密集商业区、奥运场馆大多采用的BBU+RRU分布式基站方式导致带宽需求急剧增长；现网部分设备不支持MSTP功能或者采用155M系统设计，难以升级或费用昂贵等，网络建设以新建为主。

    3.1、汇聚、接入传送网方案

    第一阶段【R4阶段】，采用E1透传Node B的ATM E1。

    R4阶段，网络无线侧基于ATM承载，接口为IMA E1。引入HSDPA后，带宽需求增加，接口向FE过渡，最终实现无线侧的IP化。MSTP解决方案能够持续满足TD不同阶段对传输的需求，适应TD网络的平滑演进及规模应用。

    传输网透传Node B的IMA E1，在汇聚层汇聚成信道化STM-1与RNC连接，减少RNC的接口压力，快速构建网络。

    第二阶段【R5阶段】，分路传送 (适用于引入HSDPA 后版本)。

    NODE B侧语音、数据业务分别采用E1、FE分路传送。语音业务延用E1/T1接口，采用静态电路配置，最大限度地减少大量数据业务对语音业务的冲击，保障最重要业务的QOS。新增FE完成对高速数据业务支持，并采用内嵌MSTP功能进行带宽的收敛和处理。

    第三阶段【R6阶段】，全面支持分组业务传送。

    Iub接口最终完全演进到高速FE接口，基站带宽达到几十Mbit/s。MSTP之二层交换、内嵌MPLS、RPR等技术，实现带宽统计复用、安全隔离、保证相应的QOS。考虑到热点地区将来有建设WiMAX高速无线接入的可能性，可在接入层引入CWDM，汇聚层引入DWDM，解决高速接入带宽的需求。

    中兴通讯MSTP系统构建接入、汇聚网络的特点：

    具备带宽可平滑升级能力，满足接入/汇聚层带宽持续增长需求；

    接入汇聚层设备采用STM-1/4、STM-4/16、STM-16/64兼容性设计。可将155M在线提速至622M，622M在线提速至2.5G，2.5G在线提速至10G，适应TD技术演进及规模应用对带宽的显著需求；

    兼容TDM与数据处理能力，MSTP功能强大；

    支持E1、STM-N、FE、GE等接口。除支持Ethernet over SDH透传外，支持大汇聚比二层交换，以实现引入HSDPA后对高速分组业务的统计复用，提高传输带宽利用率。支持内嵌MPLS、RPR，实现无线接入IP化后，业务安全隔离，保证不同等级业务的QOS要求；

    接入层设备面向TD基站的特殊设计，高度适应TD接入需求；

    接入层传输设备体积紧凑，仅1U高，功耗低、安装灵活、电源接入方式多样，可内嵌到中兴通讯标准的TD基站设备中。

    3.2、核心传送网方案

    TD核心网设备采用GE/STM-N接口，内核实现全分组交换。采用WDM系统构建核心传送网，不但满足TD业务网络宽带化、IP化的需求，同时可以向后续阶段平滑演进，最终构建一张全光传送网。核心网WDM建设可分为以下三个阶段：

    第一阶段，采用静态N×2.5G WDM系统；

    第二阶段，平滑升级到N×10G WDM系统＋动态ROADM/GSS网络；

    第三阶段，升级到多维动态WDM系统＋OXC全光交叉机。

    中兴通讯WDM系统构建核心传送网的特点：

    支持GE/10GE/POS/ATM/SDH/SAN/FISCON/ESCON/FC等全业务的透明传送，支持4×STM-16/8×ANY    的汇聚，提高波长利用率；

    省去SDH/MSTP设备层面，简化网络层次，大大提升网络承载效率并降低建设成本；

    中兴通讯WDM系统支持所有光层保护方式，尤以独具特色的通道共享保护技术见长。在中国移动组织的IP OVER WDM测试中，2000Km超常距测试保护倒换时间小于20ms，完全满足电信级保护时间的要求。同时，与其它光层保护方式相比，通道共享保护不仅节省波道资源、节省保护单板，更节省中继OTU，大大降低了建网成本；

    WDM网络可升级到动态ROADM（可重构OADM）＋GSS（通用业务交换平台），完成2.5G／10G波长级的任意上下和调度，并能对FC、GE、2.5GPOS、SAN等子波长业务直接进行接入、汇聚、交叉，支持子波长级交叉和端到端链路的建立和管理，做到X-ADM，为网络提供灵活可靠的组网方案和完善的业务汇聚、调度能力；

    基于WDM的承载网络，最终可向OXC全光网络平滑演进，这不仅为中国移动近期TD核心网络建设提供了解决方案，也保证了今后网络的演进与可持续性发展。

    四、小结

    中兴通讯为TD量身定做传输解决方案，在UTRAN侧采用MSTP解决方案，核心网采用IP OVER DWDM方案，适应ATM、IP两种制式，持续满足TD实际建网和平滑演进的需求，避免了后期频繁扩容与升级对业务带来的振荡。