况卢娟,罗石灶,张 晶
(中国电信广东无线网络运营中心,广州 510610)
随着移动互联网和智能手机的发展,中国电信天翼网络规模也逐渐壮大,传输网络作为电信网络的基础,为网络的各项应用提供所需要的传输带宽,如何最大限度地发挥网络能力,最大限度保证网络的稳定性成为了电信运营商市场经营的成败关键。传输网优化调整是传输网络建设和维护工作的重要组成部分,要维护和管理好一个网络,就必需根据市场和维护需要及时对自身网络进行优化和调整,进一步提高网络拓扑结构的合理性和网络的安全性,有效的利用现有传输资源,提高设备端口的利用率,及时满足用户对传输带宽的要求。因此,做好传输网络网优,才能实现网络资源的合理配置,提高网络的服务质量,从而使企业获得最大回报,在激烈的市场竞争中,获得一席之地。
CDMA2000 1X EV-DO系统包括1X系统和1X EV-DO系统,整个网络包括CN(核心层)和UTRAN(无线接入层)两部分,无线接入层通过本地传输汇聚网和C网基站传输接入网承载,核心层的电路通过传输骨干网承载。网络结构图见图1。
图1 CDMA网络结构图
通过比较中国电信与其他运营商基站传输建设模式,可以发现中国电信的传输模式具有以下几个优点:建设周期短;建设投资少;传输维护经验丰富;但其对移动网络运营的不足也比较明显:成环率低,安全性和稳定性低;固网光缆维护等级低于基站光缆维护等级,造成基站中断修复不及时。
首先,承接过来的老站址基站采用的是原有运营商的传输模式,新建基站采用的是电信固网的传输模式,造成新基站要加入老基站的传输环中比较困难,新基站与链状的老基站共同成环也困难。
其次,电信固网传输从接入网机房往下,沿道路走向,根据用户的分布,安装多个光交接箱,不少光交接箱是级联的。如从某接入网机房拉出24芯光缆,在道路的a点安装了光交接箱A,根据周边的用户和业务只使用了6芯,以后道路延伸有新的业务需求,就在b点安装了光交接箱B,又使用了6芯。以此类推,又建设了光交接箱C和D,在CDMA网络新建基站的需求中,在光交接箱A,B,C,D下新建了基站1,2,3,4。很明显,这些基站都是单链的,没有成环,而且从接入网机房到光交接箱A之间的光缆路由是所有基站同缆,一旦发生中断将使得全部基站断站。如果要在后续的传输成环整治中,实现成环,则必须在接入网机房和基站1,2,3,4之间都新建一条光缆,不能使用原有光缆,因为使用原有光缆的话,就会出现同缆的假环,依然未有保护作用。如此,新建光缆的投资更大,而且一些稍远的乡镇农村地区,是一条道路从中心区到村庄的,很难在避开原来光缆走线的区域新建光缆,可见成环的难度有多大。
图2 电信固网传输示意图
基站传输接入网络优化的目的是提高传输网络的稳定性和合理性,降低网络的故障率,进而提高网络用户的感知度,因此基站传输网络优化因遵循以下几点:
第一,要做到有的放矢,分析日常维护中发生的故障及存在问题有针对性的优化网络。
第二,节约成本投入,尽量利用现有资源优化传输路由。
第三,充分预计后续传输压力,疏导繁忙传输节点,提高传输网络稳定性。
在传输优化实施过程中,考虑到现场施工人员可操作性及可行性等,必须考虑以下几个问题:
⊙ 简便性:要采用相对操作简单的方法,使传输维护人员可以尽快上手实施。
⊙ 高效性:要采用投资较少,尽可能的利用现网资源的方法,并进一步提高设备利用率,降本增效,节省维护成本。
⊙ 安全性:要采用对现网影响最小的方法,不能因此中断现有网络的使用,合理安排规划网络优化方法。
建网初期,中国电信新建基站受投资所限成环率低,传输组网为链状方式,安全性差,光缆中断导致断站情况非常严重。为此,惠州电信展开了基站传输接入网整治工作,提高基站的安全性。惠州基站传输接入网存在以下问题:
⊙ 基站成环率低,物理成环仅30%,存在20多个下带超过3个基站的单链。
⊙ 中国联通移交站点,传输设备老化,故障发生频次较高。
⊙ 光缆线路老化,需新建光缆替换。
⊙ 部分站点一个机房安装多套BBU,一旦局点掉电,影响范围较大。
⊙ 流量喷发,现有传输网利用率不均衡,网络的合理性有待进一步调整。
本文结合日常传输优化的工作,经过对惠州天翼CDMA网络传输的研究,对日常断站情况、传输网络结构组网方式、网络资源、网络拓扑图等方方面面进行分析,形成了有效的传输优化解决方案。本文提出了四种优化方法,逐一优化基站传输接入网络。
中国电信的CDMA基站承接自中国联通,后来为了开通3G业务,又新增了电信光缆到基站上,因此,原有的1X业务使用中国联通传输设备和光缆路由,3G业务使用电信传输设备和光缆路由。通过电信传输设备和光缆路由为1X业务配置多1条链路,这样就可以实现双路由的保护,一方的传输发生故障,另一方的传输仍然能够保证基站业务的继续。
对于电信新建基站,采用接入到北电传输环中,通过双路由起到保护作用。电信新建站接入北电环有两种方式,直接路由方式和迂回路由方式。目前,可通过这两种路由方式完成惠州电信的基站改造。
以华为BTS3900基站为例,一般情况下,1X业务使用了1个2M端口,EVDO业务使用了3个2M端口或FE端口。基站接口板有充足的2M端口,4端口的老型号CMPT板配上8端口的UTRP板或直接使用8端口的新型号CMPT板,足够新开1个2M端口用于1X业务。通过传输维护部门的配合,可以不用在新建光缆和传输设备的情况下,调通电路,实现保护。
3.1.1 直接路由1+1备份
图3 示例基站拓扑图A
图4 改造后的示例基站拓扑图A
图3中惠东园岭基站为2009年电信新建宏基站,与惠东园岭有传输路由连接的基站“三利”为2008年收购的联通基站,三利-新世界-平山电信-广播局为北电传输环。三利、新世界、平山电信、广播局通过惠东园岭开通DO业务,惠东园岭可通过三利接入到北电环,从而起到1+1双路由保护,改造后的拓扑图见图4。三利、新世界、平山电信、广播局1X走联通的北电传输网,DO走电信传输网,将3条DO中的1条DO改为1X,使得1X具备双路由保护,中断联通或是电信光缆不会中断业务。惠东园岭通过三利接入联通的北电传输网,通过将3条DO中的1条改为走北电环的1X,具备了双路由保护。
图5 示例基站拓扑图B
3.1.2 迂回路由1+1备份
图6 改造后的示例基站拓扑图B
图5中新联业基站为单链下带,该基站为政企A级基站,为加强对该站点的保护,将其接入到北电环中。但是该站点与北电环中的站点并无直接路由连接,只有通过中间节点惠阳洋纳基站的跳接完成1+1备份,跳接完成后传输路由如图6所示。新联业基站通过惠阳洋纳、沙田长龙港接入北电环,达到双路由保护的效果。
基站接入层的传输双路由保护需注意以下事项:
⊙ 核查基站的传输设备是否有多余的端口可用,传输路由是否通畅可用。
⊙ BSC侧是否有多余时隙可用。
⊙ 现场施工注意工艺制作及标签的粘贴。
经过传输1+1备份后,对光缆中断起到很大的保护作用,当一方的光缆发生阻断时,另一条路由正常使用,不影响业务,客户感知不受影响。
对于接入环过长链路,宜在建设初期杜绝长链的产生;对于已经存在的长链,应新建迂回路由将长链成环;对于无法建设迂回路由的,应同路由环回形成虚拟环,防止单个节点失效或停电影响所有下游业务。如图7所示。
图7 新建迂回路由成链路环
图8 同路由环回形成虚拟环
如图8所示,A节点下挂单链接入3个基站。一旦单链中的某个基站失效,或任意两个基站间光缆中断都会影响下游的所有基站业务,而新建迂回路由将链成环或同路由环回形成虚拟环后,在任意一个节点出现故障后,可利用环路的自愈功能对业务进行保护,提高了网络的安全性。
接入层基站在中国联通转网时存在不少微波传输通道,新建通道由于光缆路由不具备或光缆管道(杆路)没有敷设到位,可利用微波进行代通,但应杜绝微波链路过长以及单个SDH基站下挂微波基站数量过多的现象,以保证网络的安全性。并在光缆铺设完毕的情况下,尽快实施微波改光端,提高网络的安全可靠性。如果地形条件决定确实不合适光缆敷设,需新建微波站点做传输备份。如图9所示。
图9 微波改光示意图
如图9所示,SDH光端站A共下挂微波站6个,其中微波站B又下挂微波站2个,从图9中我们可以看出,站A的安全性要求非常高,一旦A站单点失效或停电将直接导致其下挂的6个微波基站业务中断,对网络的影响将是致命的;而B站的安全性要求仅次于A站,一旦B站失效或A站与B站微波出现故障,将直接导致B站及其下挂的2个微波站业务中断。因此必须加大微波改光端的力度,在光缆接入条件具备的情况下要进行微波路由改造,将部分微波站入环,减少微波链路长度和单个站点接入微波数量,降低微波对网络的影响,保证业务的安全稳定。
随着近几年移动网的迅速扩大,接入环网数的站点急剧增加,很多地方的接入层网络因节点过多,环上站点(或中继设备)数量多,同环两处地方同时发生故障的概率就越大,出现网络组织困难、新建接入点无法及时开通的问题,因此部分网络需要拆环优化。根据已有站点和新建站点的分布,结合现在光缆资源,再建设物理路由上的直达光缆,最后对接入环进行拆分和重组,这是比较合理的拆环优化方法。目前比较常用的拆环方法分为三种方案。
3.4.1 建设优化光缆,对接入环进行裂分
如图10所示,通过选取合理的物理路由,新建光缆将原环拆分为较小的环及链。拆环后网络清晰,拓展性更强。图10中,利用新建光缆将平海葫芦坑村所在的环拆成两环一链:
①1427-平海OSN3500--837-C-平海葫芦坑村-842-C-平海海滨-843-C-平海沙厂--1430-巽寮OSN3500上ASON成环。
②1427-平海OSN3500--838-C-平海金帆--839-C-平海斧头山--(经平海滨海、平海沙厂跳纤)--1430-巽寮OSN3500上ASON成环,839-C-平海斧头山下带两条链路:840-C-大星山,841-C-港口)。
③1427-平海OSN3500--1309-C-平海径口成链。
3.4.2 建设新汇聚点,对接入环进行拆分
如图11所示,现状为一个汇聚点下挂一个较多接入点的大接入环。由于该汇聚点地理位置较偏,如果从简单的设备拆环来看,需要将其拆分为2至3个接入环,对接入层的纤芯消耗较快。但是若在接入环中心位置选取一个新汇聚点,并通过该汇聚点选取合适的物理路由,分别建设优化光缆至环上2个基站,将原接入环拆分为3个接入环,则网络更简单更清晰,且网络安全性更高。
3.4.3 结合支线拆环优化
一般在接入层中除了环网还会存在支线。链状网络在节点失效或光缆损断的情况下无法实现自愈和恢复,因此在拆环中,还应统筹考虑支线的情况, 尽量将其成环。如图12所示, 通过利用局部段落的光缆,一方面实现了单个接入环上节点的减少,另一方面实现了支线成环。
图10 新建光缆拆分环
图11 建设新汇聚点拆环
图12中,利用原有光缆由完成:
①1422-白花OSN3500--812-C-白花新--813-C-谟岭--1485-C-白花谟岭(经东明跳纤)--896-司前OSN3500组环,812-C-白花新下带一条链路:815-C-白花高速。
图12 结合支线拆环优化
②完成666-平山--(经白花新跳纤)--810-太阳坳--809-C-惠阳海关--808-C-光明新城--666-平山组环。
通过以上优化手段使得惠州天翼网络结构得到了很大的改善,网络拓扑结构从无保护单平面单节点结构、环路带链路结构、环路线路过长节点数量过多、环路物理路由不合理等发展成有保护功能的、安全性和稳定性更高的自愈环网络和网格型网络,并实现接入层网络的无保护链状结构改环,保证了网络的安全性,提高了业务保护能力。通过对传输网络的优化,使得网络结构将更为合理,网络调度更加灵活,网络也将更为安全,进一步保证了惠州天翼CDMA网络向安全、高效、大容量的建设目标逐步演进。
[1] 杨宝磊.天津电信传输网优化设计.天津大学电子信息学院,2008
[2] 张斌,韦宇.移动接入层拆环优化方法探讨.电信工程技术与标准化,2010(8)