楊順祥,謝永任
(中國電信股份有限公司東莞分公司 東莞523077)
傳輸網(wǎng)絡作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡,為各種業(yè)務網(wǎng)絡提供所需的傳輸通道,對網(wǎng)絡運行質(zhì)量起著關(guān)鍵作用,隨著中國電信CDMA網(wǎng)絡規(guī)模和用戶量的不斷增長,用戶對網(wǎng)絡質(zhì)量的要求會越來越高,如何提高傳輸網(wǎng)絡的生存性和抗風險能力,降低傳輸原因造成的CDMA網(wǎng)基站斷站率,成為研究熱點。本文從傳輸原因造成斷站的幾個因素出發(fā),利用靈活的傳輸保護機制,闡述在CDMA網(wǎng)優(yōu)化工作中常用的幾種保護模式,以求針對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傳輸原因?qū)е碌幕就顺龇沾螖?shù)與在網(wǎng)基站總數(shù)的占比,一般以月為單位,通過在運維障單系統(tǒng)上統(tǒng)計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,波動明顯。同時,有的故障清單一次性只報1個基站斷站,有的報高達幾十個基站斷站,說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,對集中性斷站數(shù)量進行了區(qū)間劃分:斷站20個以上、斷站10~20個、斷站2~9個、斷站1個,并對歷史數(shù)據(jù)進行區(qū)間斷站數(shù)量統(tǒng)計,見表2。
通過分析集中性斷站現(xiàn)象,結(jié)合傳輸網(wǎng)絡縱向的分層結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)單個故障造成超過10個以上斷站的,故障點都發(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對接傳輸業(yè)務板故障、大面積斷站嚴重影響客戶正常通信。
在排除上述故障導致斷站異常因素外,總結(jié)出匯聚層以上骨干網(wǎng)絡存在如下隱患:
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)絡結(jié)構(gòu)不合理,存在匯聚層2.5 Gbit/s無保護鏈,跨環(huán)間互聯(lián)155 Mbit/s/2.5 Gbit/s無保護鏈,已經(jīng)成環(huán)的傳輸系統(tǒng)光路路由同溝甚至同纜。
·業(yè)務配置不均衡,承載業(yè)務的設(shè)備單一,基站數(shù)量過于集中在同一個網(wǎng)元上,設(shè)備負荷過重,業(yè)務分布不均衡。
·單板冗余備份不足,與BSC對接的傳輸業(yè)務板無配置冗余備份通道,保護不足。
基于SDH自愈環(huán)靈活的保護機制,可以很好地解決傳輸網(wǎng)絡中各層次、不同容量、不同結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)需求,由于保護倒換技術(shù)成熟,目前在各種場景的傳輸網(wǎng)絡部署中得到廣泛應用和驗證,是目前主流的保護應用策略。
目前分公司所有基站BTS都分別歸屬兩個中心局不同基站控制器BSC,這種雙核心節(jié)點的網(wǎng)絡適宜部署4點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)務量不大,則適合部署PP環(huán)。對于環(huán)間互通業(yè)務的保護,根據(jù)業(yè)務量大小和資源情況,同一廠商可以部署1+1或者1∶N的MSP保護方式,對于環(huán)間不同廠商傳輸設(shè)備業(yè)務互通,建議部署SNCP方式,可以解決不同廠商間的對接協(xié)議處理問題。
對于匯聚層以上傳輸系統(tǒng),務必進行成環(huán)保護,基站接入的傳輸系統(tǒng)如果是3個基站以上的長鏈型,也要求成環(huán)保護,避免長鏈第一個節(jié)點故障導致一串基站中斷;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)絡部署不同步,導致部分環(huán)系統(tǒng)光路同溝或同纜的現(xiàn)象,在當今市政工程施工頻繁、偷盜形勢嚴峻等情況下,嚴重危害傳輸網(wǎng)絡安全,所以在傳輸成環(huán)網(wǎng)絡優(yōu)化過程中,要充分考慮光路雙路由這個因素,消除環(huán)系統(tǒng)同溝或同纜的現(xiàn)象。
隨著CDMA網(wǎng)絡覆蓋密度的增大,基站分布越來越密集,電路開放越來越集中在原有的主干路由,導致單一傳輸網(wǎng)元承載的基站數(shù)量隨之增加,業(yè)務過于集中,存在單點失效的斷站風險,需要將單個網(wǎng)元和業(yè)務單板承載過重的業(yè)務割接到較輕的網(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。
·單個網(wǎng)元承載超過100個基站的,主要分布于與BSC對接的傳輸網(wǎng)元、匯聚層以上的中繼傳輸網(wǎng)元上,目的是使單個網(wǎng)元承載基站數(shù)量在100個以下。
·單塊業(yè)務單板所承載的基站數(shù)量超過50個,主要分布于對接網(wǎng)元和匯聚網(wǎng)元的業(yè)務單板上,單個網(wǎng)元的業(yè)務單板亦要考慮平均分攤。
·單個155 Mbit/s光口承載超過10個基站的,需要將業(yè)務割接分流,每塊單板亦要預留1~2個端口作為應急備份使用。
根據(jù)上述優(yōu)化思路,制定相應優(yōu)化措施,根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)資源充足與否和業(yè)務路徑分布,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層面實施SCTP互保護,實現(xiàn)cdma2000 1x和Ev-Do(或cdma2000 1x)的鏈路互保護功能,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行傳輸,同時承載業(yè)務,保護示意如圖1所示,當傳輸B平面設(shè)備出現(xiàn)故障時,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險。
圖1 cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸保護
(2)區(qū)域基站傳輸接入路由離散化優(yōu)化
為了避免一個區(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,分布拓撲如圖2所示。在某一區(qū)域,當虛線路由全阻時,實線路由可以承擔同區(qū)域話音和數(shù)據(jù)業(yè)務分流,避免某一區(qū)域突遇盲區(qū),可以大大提高CDMA網(wǎng)網(wǎng)絡的生存性和抗風險能力。
圖2 基站傳輸“插花式”分布拓撲
與BSC對接的傳輸設(shè)備具有較強的業(yè)務收斂能力,要求對接設(shè)備具備一定的保護配置功能和網(wǎng)絡交叉容量,所以設(shè)備配置不能太低端,要求具備支路板的保護功能,支持2 Mbit/s TPS保護,155 Mbit/s的1:N線性復用段保護,F(xiàn)E單板BPS或者PPS保護。
隨著數(shù)據(jù)流量的爆炸性增長、大帶寬業(yè)務的應用,尤其是以太網(wǎng)GE的部署越來越多,對此類業(yè)務保護的可靠性要求也就越高,基于IEEE 802.3ad標準的LACP(link aggregation control protocol), 利 用 跨 板 鏈 路 聚 合 組(distributed link aggregation group,DLAG)實現(xiàn)以太網(wǎng)鏈路的動態(tài)匯聚和解匯聚,即將分布在兩塊相同單板上的兩個對應端口聚合成一個保護組,實現(xiàn)板間端口的1+1保護。如圖3所示,正常工作情況下,實線箭頭為主用鏈路,虛線箭頭為備用鏈路。
在兩塊以太網(wǎng)單板配置了DLAG后,當主用單板檢測到任一端口鏈路故障(link down)、單板離線、單板硬件故障時,設(shè)備的交叉單板會將主用單板上發(fā)生故障的業(yè)務切換到備用單板,實現(xiàn)業(yè)務保護。如圖3實線所示,1#鏈路Port1端口上的業(yè)務被切換到備用單板的1#鏈路port1端口以及對應的備用通信設(shè)備。
圖3 DLAG鏈路保護實現(xiàn)原理
對現(xiàn)網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)進行分析,盡量通過資源調(diào)整挖掘現(xiàn)網(wǎng)能力,實現(xiàn)資源利用最大化,根據(jù)優(yōu)化方案制定傳輸優(yōu)化的項目。
·《與BSC對接傳輸設(shè)備支路板保護項目》:實施155 Mbit/s光口1:N線性復用段保護以及以太網(wǎng)單板DLAG保護,同時對負載過重的網(wǎng)元、單板和端口實施割接到負載較輕的網(wǎng)元上。
·《CDMA網(wǎng)傳輸匯聚層成環(huán)保護優(yōu)化項目》:通過對匯聚和環(huán)間互通鏈路144個系統(tǒng)進行成環(huán)保護優(yōu)化,實施線路的自愈保護,使承載CDMA網(wǎng)基站業(yè)務的匯聚層傳輸系統(tǒng)100%成環(huán)。
·《A類基站光纜物理雙路由優(yōu)化項目》:對基站接入傳輸設(shè)備實施成環(huán)保護,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81%。
·《成環(huán)傳輸系統(tǒng)光路同溝同纜整改項目》:針對核心中繼層119個傳輸環(huán)系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)光纜資源分布,進行全面隱患排查,完全消除同纜情況,少量同溝段落的長度也大大縮短。
·《CDMA網(wǎng)cdma2000 1x電 路 第 二 路 由 優(yōu) 化 割接項目》:通過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)絡生存性,抗風險能力進一步加強,從表3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,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,優(yōu)化效果顯著,CDMA網(wǎng)運行質(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)絡規(guī)模的變化,傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化是一個持續(xù)過程,優(yōu)化措施便于后續(xù)維護工作的開展,優(yōu)化工作要全面考慮現(xiàn)網(wǎng)與未來建設(shè)相結(jié)合,重點放在業(yè)務未來可擴展性和網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展;優(yōu)化方案充分考慮網(wǎng)絡運營安全,避免割接頻繁而影響客戶感知,達到優(yōu)化效果與業(yè)務規(guī)模效益并重。所以在日常傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化工作中務求實效,需要重點關(guān)注。
·從縱向的傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)方面來講,自上往下逐步開展,先優(yōu)化核心層,包括與BSC對接的傳輸設(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)化保護順序:先線路板保護,后支路板的保護。
·從業(yè)務承載集中度考慮,先從承載業(yè)務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個基站同時中斷),一直是傳輸優(yōu)化的重要課題之一,通過上述優(yōu)化方案的實施,可以為今后的傳輸網(wǎng)絡規(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,提高傳輸維護運營效率。
1 陳云志.SDH&WDM設(shè)備與系統(tǒng).北京:人民郵電出版社,2000