楊順祥,謝永任
(中國(guó)電信股份有限公司東莞分公司 東莞523077)
傳輸網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò),為各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供所需的傳輸通道,對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量起著關(guān)鍵作用,隨著中國(guó)電信CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶量的不斷增長(zhǎng),用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求會(huì)越來(lái)越高,如何提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的生存性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力,降低傳輸原因造成的CDMA網(wǎng)基站斷站率,成為研究熱點(diǎn)。本文從傳輸原因造成斷站的幾個(gè)因素出發(fā),利用靈活的傳輸保護(hù)機(jī)制,闡述在CDMA網(wǎng)優(yōu)化工作中常用的幾種保護(hù)模式,以求針對(duì)CDMA網(wǎng)的電路傳輸特性,總結(jié)出一套清晰的優(yōu)化思路、建議,提高傳輸優(yōu)化效率。
傳輸原因斷站率是指?jìng)鬏斣驅(qū)е碌幕就顺龇?wù)次數(shù)與在網(wǎng)基站總數(shù)的占比,一般以月為單位,通過(guò)在運(yùn)維障單系統(tǒng)上統(tǒng)計(jì)2010年11月至2011年3月CDMA網(wǎng)傳輸原因造成的斷站,具體數(shù)據(jù)見表1。
由表1可見,這5個(gè)月的平均斷站數(shù)為45次,平均斷站率為0.087%,最高月斷站率為0.16%,斷站次數(shù)為82次,最低僅為0.03%,斷站次數(shù)15次,波動(dòng)明顯。同時(shí),有的故障清單一次性只報(bào)1個(gè)基站斷站,有的報(bào)高達(dá)幾十個(gè)基站斷站,說(shuō)明單次傳輸故障造成的斷站次數(shù)不均等,差異性很大存在集中性斷站的現(xiàn)象。
為此,對(duì)集中性斷站數(shù)量進(jìn)行了區(qū)間劃分:斷站20個(gè)以上、斷站10~20個(gè)、斷站2~9個(gè)、斷站1個(gè),并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)間斷站數(shù)量統(tǒng)計(jì),見表2。
通過(guò)分析集中性斷站現(xiàn)象,結(jié)合傳輸網(wǎng)絡(luò)縱向的分層結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)單個(gè)故障造成超過(guò)10個(gè)以上斷站的,故障點(diǎn)都發(fā)生在匯聚層以上的骨干網(wǎng)上,如光纜或者尾纖中斷故障、光線路板故障、與BSC對(duì)接傳輸業(yè)務(wù)板故障、大面積斷站嚴(yán)重影響客戶正常通信。
在排除上述故障導(dǎo)致斷站異常因素外,總結(jié)出匯聚層以上骨干網(wǎng)絡(luò)存在如下隱患:
表1 2010年11月至2011年3月CDMA網(wǎng)傳輸原因造成的斷站
表2 集中性斷站
·網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理,存在匯聚層2.5 Gbit/s無(wú)保護(hù)鏈,跨環(huán)間互聯(lián)155 Mbit/s/2.5 Gbit/s無(wú)保護(hù)鏈,已經(jīng)成環(huán)的傳輸系統(tǒng)光路路由同溝甚至同纜。
·業(yè)務(wù)配置不均衡,承載業(yè)務(wù)的設(shè)備單一,基站數(shù)量過(guò)于集中在同一個(gè)網(wǎng)元上,設(shè)備負(fù)荷過(guò)重,業(yè)務(wù)分布不均衡。
·單板冗余備份不足,與BSC對(duì)接的傳輸業(yè)務(wù)板無(wú)配置冗余備份通道,保護(hù)不足。
基于SDH自愈環(huán)靈活的保護(hù)機(jī)制,可以很好地解決傳輸網(wǎng)絡(luò)中各層次、不同容量、不同結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)需求,由于保護(hù)倒換技術(shù)成熟,目前在各種場(chǎng)景的傳輸網(wǎng)絡(luò)部署中得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證,是目前主流的保護(hù)應(yīng)用策略。
目前分公司所有基站BTS都分別歸屬兩個(gè)中心局不同基站控制器BSC,這種雙核心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)適宜部署4點(diǎn)MSP環(huán)結(jié)構(gòu),匯聚層適宜部署MSP環(huán)或者PP環(huán),基站接入的傳輸環(huán)由于業(yè)務(wù)量不大,則適合部署PP環(huán)。對(duì)于環(huán)間互通業(yè)務(wù)的保護(hù),根據(jù)業(yè)務(wù)量大小和資源情況,同一廠商可以部署1+1或者1∶N的MSP保護(hù)方式,對(duì)于環(huán)間不同廠商傳輸設(shè)備業(yè)務(wù)互通,建議部署SNCP方式,可以解決不同廠商間的對(duì)接協(xié)議處理問(wèn)題。
對(duì)于匯聚層以上傳輸系統(tǒng),務(wù)必進(jìn)行成環(huán)保護(hù),基站接入的傳輸系統(tǒng)如果是3個(gè)基站以上的長(zhǎng)鏈型,也要求成環(huán)保護(hù),避免長(zhǎng)鏈第一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致一串基站中斷;星型結(jié)構(gòu)的基站傳輸接入可以根據(jù)光纜資源的分布情況考慮成環(huán)。
在成環(huán)的傳輸系統(tǒng)中,由于光纜網(wǎng)絡(luò)部署不同步,導(dǎo)致部分環(huán)系統(tǒng)光路同溝或同纜的現(xiàn)象,在當(dāng)今市政工程施工頻繁、偷盜形勢(shì)嚴(yán)峻等情況下,嚴(yán)重危害傳輸網(wǎng)絡(luò)安全,所以在傳輸成環(huán)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中,要充分考慮光路雙路由這個(gè)因素,消除環(huán)系統(tǒng)同溝或同纜的現(xiàn)象。
隨著CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋密度的增大,基站分布越來(lái)越密集,電路開放越來(lái)越集中在原有的主干路由,導(dǎo)致單一傳輸網(wǎng)元承載的基站數(shù)量隨之增加,業(yè)務(wù)過(guò)于集中,存在單點(diǎn)失效的斷站風(fēng)險(xiǎn),需要將單個(gè)網(wǎng)元和業(yè)務(wù)單板承載過(guò)重的業(yè)務(wù)割接到較輕的網(wǎng)元上,使基站分布更趨合理和均衡,主要優(yōu)化思路如下3點(diǎn)。
·單個(gè)網(wǎng)元承載超過(guò)100個(gè)基站的,主要分布于與BSC對(duì)接的傳輸網(wǎng)元、匯聚層以上的中繼傳輸網(wǎng)元上,目的是使單個(gè)網(wǎng)元承載基站數(shù)量在100個(gè)以下。
·單塊業(yè)務(wù)單板所承載的基站數(shù)量超過(guò)50個(gè),主要分布于對(duì)接網(wǎng)元和匯聚網(wǎng)元的業(yè)務(wù)單板上,單個(gè)網(wǎng)元的業(yè)務(wù)單板亦要考慮平均分?jǐn)偂?/p>
·單個(gè)155 Mbit/s光口承載超過(guò)10個(gè)基站的,需要將業(yè)務(wù)割接分流,每塊單板亦要預(yù)留1~2個(gè)端口作為應(yīng)急備份使用。
根據(jù)上述優(yōu)化思路,制定相應(yīng)優(yōu)化措施,根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)資源充足與否和業(yè)務(wù)路徑分布,主要采取方法有:cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸優(yōu)化、區(qū)域基站傳輸接入路由離散化優(yōu)化。
(1)cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸優(yōu)化
在BSC層面實(shí)施SCTP互保護(hù),實(shí)現(xiàn)cdma2000 1x和Ev-Do(或cdma2000 1x)的鏈路互保護(hù)功能,即利用每一條cdma2000 1x或者Ev-Do(或cdma2000 1x)電路的信令傳輸特性,將其開放在不同的傳送平面進(jìn)行傳輸,同時(shí)承載業(yè)務(wù),保護(hù)示意如圖1所示,當(dāng)傳輸B平面設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),A、B平面的Ev-Do(或cdma2000 1x)電路中斷,而承載于傳輸A平面的深灰色區(qū)域cdma2000 1x電路可以正常運(yùn)行,基站通信得以保持,消除因傳輸設(shè)備故障而造成的斷站風(fēng)險(xiǎn)。
圖1 cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸保護(hù)
(2)區(qū)域基站傳輸接入路由離散化優(yōu)化
為了避免一個(gè)區(qū)域的成片基站全阻,造成通信“孤島”,要從更高的接入層面考慮優(yōu)化。接入層面分兩個(gè)方面,一方面是基站接入傳輸?shù)幕倦x散化,另一方面是基站接入歸屬BSC離散化,這種基站接入摒棄了區(qū)域基站的全部就近接入方式;而采用“插花式”的分布接入,需要具備跨區(qū)域的傳輸和光纜資源條件,支持跨區(qū)域光纜調(diào)度和安全性,分布拓?fù)淙鐖D2所示。在某一區(qū)域,當(dāng)虛線路由全阻時(shí),實(shí)線路由可以承擔(dān)同區(qū)域話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流,避免某一區(qū)域突遇盲區(qū),可以大大提高CDMA網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。
圖2 基站傳輸“插花式”分布拓?fù)?/p>
與BSC對(duì)接的傳輸設(shè)備具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)收斂能力,要求對(duì)接設(shè)備具備一定的保護(hù)配置功能和網(wǎng)絡(luò)交叉容量,所以設(shè)備配置不能太低端,要求具備支路板的保護(hù)功能,支持2 Mbit/s TPS保護(hù),155 Mbit/s的1:N線性復(fù)用段保護(hù),F(xiàn)E單板BPS或者PPS保護(hù)。
隨著數(shù)據(jù)流量的爆炸性增長(zhǎng)、大帶寬業(yè)務(wù)的應(yīng)用,尤其是以太網(wǎng)GE的部署越來(lái)越多,對(duì)此類業(yè)務(wù)保護(hù)的可靠性要求也就越高,基于IEEE 802.3ad標(biāo)準(zhǔn)的LACP(link aggregation control protocol), 利 用 跨 板 鏈 路 聚 合 組(distributed link aggregation group,DLAG)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)鏈路的動(dòng)態(tài)匯聚和解匯聚,即將分布在兩塊相同單板上的兩個(gè)對(duì)應(yīng)端口聚合成一個(gè)保護(hù)組,實(shí)現(xiàn)板間端口的1+1保護(hù)。如圖3所示,正常工作情況下,實(shí)線箭頭為主用鏈路,虛線箭頭為備用鏈路。
在兩塊以太網(wǎng)單板配置了DLAG后,當(dāng)主用單板檢測(cè)到任一端口鏈路故障(link down)、單板離線、單板硬件故障時(shí),設(shè)備的交叉單板會(huì)將主用單板上發(fā)生故障的業(yè)務(wù)切換到備用單板,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)。如圖3實(shí)線所示,1#鏈路Port1端口上的業(yè)務(wù)被切換到備用單板的1#鏈路port1端口以及對(duì)應(yīng)的備用通信設(shè)備。
圖3 DLAG鏈路保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理
對(duì)現(xiàn)網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,盡量通過(guò)資源調(diào)整挖掘現(xiàn)網(wǎng)能力,實(shí)現(xiàn)資源利用最大化,根據(jù)優(yōu)化方案制定傳輸優(yōu)化的項(xiàng)目。
·《與BSC對(duì)接傳輸設(shè)備支路板保護(hù)項(xiàng)目》:實(shí)施155 Mbit/s光口1:N線性復(fù)用段保護(hù)以及以太網(wǎng)單板DLAG保護(hù),同時(shí)對(duì)負(fù)載過(guò)重的網(wǎng)元、單板和端口實(shí)施割接到負(fù)載較輕的網(wǎng)元上。
·《CDMA網(wǎng)傳輸匯聚層成環(huán)保護(hù)優(yōu)化項(xiàng)目》:通過(guò)對(duì)匯聚和環(huán)間互通鏈路144個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行成環(huán)保護(hù)優(yōu)化,實(shí)施線路的自愈保護(hù),使承載CDMA網(wǎng)基站業(yè)務(wù)的匯聚層傳輸系統(tǒng)100%成環(huán)。
·《A類基站光纜物理雙路由優(yōu)化項(xiàng)目》:對(duì)基站接入傳輸設(shè)備實(shí)施成環(huán)保護(hù),尤其是A類站,經(jīng)優(yōu)化,A類基站光纜雙物理路由成環(huán)率達(dá)81%。
·《成環(huán)傳輸系統(tǒng)光路同溝同纜整改項(xiàng)目》:針對(duì)核心中繼層119個(gè)傳輸環(huán)系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)光纜資源分布,進(jìn)行全面隱患排查,完全消除同纜情況,少量同溝段落的長(zhǎng)度也大大縮短。
·《CDMA網(wǎng)cdma2000 1x電 路 第 二 路 由 優(yōu) 化 割接項(xiàng)目》:通過(guò)cdma2000 1x或者Ev-Do電路路由分析,規(guī)劃第二平面的傳輸路由,最終實(shí)施1 543條電路優(yōu)化,雙路由基站占全網(wǎng)基站總數(shù)85%以上。
實(shí)施CDMA網(wǎng)傳輸?shù)囊幌盗袃?yōu)化舉措,大大提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)生存性,抗風(fēng)險(xiǎn)能力進(jìn)一步加強(qiáng),從表3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,從優(yōu)化前平均月斷站率0.087%下降到優(yōu)化后的0.024%,斷站率大幅下降,經(jīng)檢驗(yàn),優(yōu)化效果顯著,CDMA網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量穩(wěn)步提升。
表3 2011年7月至2012年1月CDMA網(wǎng)傳輸原因斷站率
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的變化,傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個(gè)持續(xù)過(guò)程,優(yōu)化措施便于后續(xù)維護(hù)工作的開展,優(yōu)化工作要全面考慮現(xiàn)網(wǎng)與未來(lái)建設(shè)相結(jié)合,重點(diǎn)放在業(yè)務(wù)未來(lái)可擴(kuò)展性和網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展;優(yōu)化方案充分考慮網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全,避免割接頻繁而影響客戶感知,達(dá)到優(yōu)化效果與業(yè)務(wù)規(guī)模效益并重。所以在日常傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中務(wù)求實(shí)效,需要重點(diǎn)關(guān)注。
·從縱向的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面來(lái)講,自上往下逐步開展,先優(yōu)化核心層,包括與BSC對(duì)接的傳輸設(shè)備,再次是匯聚層,最后才是接入基站的傳輸設(shè)備。
·設(shè)備優(yōu)化保護(hù)順序:先線路板保護(hù),后支路板的保護(hù)。
·從業(yè)務(wù)承載集中度考慮,先從承載業(yè)務(wù)較為集中的主干入手,后末梢接入。
減少傳輸原因斷站,尤其是消除大面積斷站(區(qū)域超10個(gè)基站同時(shí)中斷),一直是傳輸優(yōu)化的重要課題之一,通過(guò)上述優(yōu)化方案的實(shí)施,可以為今后的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)提供很好的解決方案和思路,尤其是業(yè)務(wù)路徑的規(guī)劃與調(diào)度,可以大大降低傳輸原因斷站率,提高傳輸維護(hù)運(yùn)營(yíng)效率。
1 陳云志.SDH&WDM設(shè)備與系統(tǒng).北京:人民郵電出版社,2000