本地传输网零星微波的集中监控网管信息通道解决方案
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【摘要】文章介绍了微波通信设备的应用场景及现状,对微波设备的集中监控必要性进行了分析,并结合已有传输网络资源,就微波设备集中监控网管信息传输通道的实现提出了几种解决方案。
【关键词】微波设备 集中监控 网管信息通道 MSTP
1 前言
目前,国内通信运营商本地传输网络以SDH(MSTP)为主,辅以PDH和微波设备作为末端支链接入;在各个地市级业务区,均配置了SDH网元级网管系统管理本地传输网SDH网元,PDH设备和微波设备均未配置网管系统(虽然在早期的网络中,各地市级业务区曾经配置过微波设备网管系统,但目前基本已经废弃不用)。
随着城市建设的发展,在许多特殊区域,运营商基站传输接入建设成本迅速攀高乃至远超出了建设预算,而微波设备以其接入手段灵活、建设周期短、建设成本低等特点,成为基站传输接入有力的补充。
微波设备末端接入定位在悄然发生转变,出于对微波设备的网络管理,运营商部分省分公司开始将微波传输设备的集中监控提上日程。
2 微波设备集中监控的必要性分析
本节就运营商本地传输网络中微波设备的使用情况进行简单描述,分析其集中监控的重要性。
2.1 本地传输网络中的微波设备
以联通某地市级公司(省会级城市微波的应用场景可能更多)为例,一个地市级业务区根据地理情况和区域大小等不同,现网微波存量有十几跳至数十跳不等。如图1所示:
图1本地传输网中的微波设备
该联通市分公司现网大量采用地杰微波设备,其中绝大多数为Super Star数字微波设备,极少量为模拟微波设备(现在可能已经濒临报废或报废),也存在少量SDH微波设备。自2009年WCDMA工程开始以来,原有基站(WCDMA)传输设备已被更换为SDH光传输设备,或是改造为大容量微波传输设备(24E1+2FE)。
经过多年建设的累积,当下网络中一般存在3种微波设备,分别是:4E1/8E1数字微波设备、24E1+2FE大容量微波设备和SDH微波设备。
2.2 微波设备应用场景
(1)接入距离长、敷设光缆难度大的偏远基站接入
如偏远山区、丘陵地带等光缆资源尚未到达区域的基站接入,从既要满足覆盖需求、又要考虑建设成本出发,采用微波作为基站接入手段是比较经济的建设方式。
(2)景区等禁止架设明线光缆、直埋光缆造价太高的基站接入
景区一般为高话务热区,必须达到一定的覆盖要求,但景区一般均不允许架设杆路布放光缆。因选择直埋光缆敷设方式布放光缆的赔补费用及建设成本非常高,所以采用微波作为基站接入手段应是比较可行的建设方式。
(3)敷设光缆赔补费用高、建设审批周期长的市区楼宇基站接入
据统计,全国3G运营中70%话音和90%数据业务发生在室内,故抢占楼宇覆盖会成为将来一段时间运营商的建设重点;而对于个别特殊区域楼宇,若采用敷设光缆进行覆盖接入,则其开挖管道(一般不允许楼宇间架设架空光缆)相关审批流程时间漫长,且赔补费用相当高,将给建设进程带来较大阻碍。针对此类情况,可以选择先用微波接入手段解决覆盖接入,及时满足覆盖要求,后期跟进光缆资源建设。
2.3 微波设备集中监控的必要性
以上几种最常见的本地传输网微波设备应用场景,其基站覆盖的要求是必须到位,而且基站所覆盖区域业务均比较重要;但采用微波设备实现基站接入后,这些基站的业务运行情况往往处于监控不到位的近乎脱管状态(类比于OAM相当成熟的SDH网络管理):
(1)无面对用户的图形界面,用户无法得知本地传输网络中微波设备的拓扑结构图;
(2)无法实时了解设备运行状态,无完善告警系统;无法按用户的需求通过添加相应的软硬件,来达到自己所要求的告警提示方式或所想要的自动处理动作;无法对告警数据的链路进行分析及查明故障和隐患;
(3)无法实时地监测到设备当前的接收电平和各种有关的链路性能参数(例:误码秒,严重误码秒,恶化分等指标参数)。无法按要求对某些或全部链路收信电平和各种性能参数进行持续收集,做出相应的报告或图表,进行链路性能分析;
(4)无法对遥控点进行远端控制,如对具有1+1热备份的设备无法进行远程的人工切换;无法进行任何如在站上一样的配置维护和测试;无法对设备进行远端的软件升级。
鉴于此,微波设备的各种监控功能还有待于大幅度发掘,以促使微波设备也能具备相当丰富的网络管理和维护功能,更好地服务于本地传输网络。
2.4 微波设备集中监控适用场合
(1)同一厂家微波设备达到一定规模,对网络质量具有一定的影响;
(2)微波系统比较集中的区域,特别是能集中形成一定规模子网的区域;
(3)对微波系统太过分散、规模小,应慎重采用消耗资源的方式来组建网管;
(4)网管方案中采用的其他外接配套设备必须具备高可靠性。
3 微波设备集中监控实现的思路及解决方案
基于上述分析,实现微波设备集中监控是非常必要的。基于微波设备在本地传输网中的拓扑结构,从合理利用已有传输网络资源考虑,本节将就微波设备集中监控网管信息传输通道的实现提出几种解决方案。
3.1 微波设备的接口
微波设备的集中监控和其能提供的物理接口有直接关系,目前运营商本地传输网络运行的各种微波设备可提供主要接口如下:
4E1/8E1数字微波:业务接口――E1接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP);
24E1+2FE数字微波:业务接口――E1接口和FE接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP);
SDH微波设备:业务接口――E1接口和FE接口,网管接口――FE接口(64kbps/SNMP)。
3.2 集中监控的实现思路及解决方案
(1)专用IP通道
图2 专用IP通道
如图2所示,末端微波传输设备网管FE口与MSTP设备FE口相连,在SDH本地传输网上建立独立的IP通道(VCG),将网管信息经MSTP透传至局端网管中心,局端经MSTP设备以太网汇聚单板汇聚后连接至网管服务器。
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备。
主要缺点:基站侧需要光端机提供独立FE接口,MSTP上配置独立的IP通道,占用MSTP设备FE口资源;需要提高网管信息的QoS,防止网络拥塞时影响网管微波信息。
(2)专用E1通道
图3 专用E1通道
如图3所示,末端微波传输设备网管FE通过协议转换器转换为E1电路,在SDH本地传输网上独立传输微波设备网管信息;局端使用协议转换器将E1电路转换为FE接口,接入微波设备网元管理服务器。
主要优点:可以解决现网所有微波传输设备的网管问题。
主要缺点:需要增加协议转换器;需要额外大量E1电路传送微波网管信息,占用本地网带宽;微波网管网将作为一个新的网络承载于SDH本地传输网上。
(3)DCC字节透传
末端微波设备通过网管接口(FE口)连接SDH设备网管接口(FE口),通过SDH帧结构中空闲的DCC字节来透明传送网管信息,单个微波基站需要1个字节(64kbps)传送,不同节点接入上来的微波设备需要不同的开销字节传送。例如,图4中(1)、(2)、(3)处各需要1个开销字节传送网管信息。局端通过设置,在SDH网管信息中提取相应微波设备网管信息。
图4 SDH开销字节透传示意图
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备,无需单独占用业务通道。
主要缺点:若微波设备上端站为PDH设备,此类微波传输设备不能网管;需要占用大量的SDH空闲开销字节传送微波网管信息;需要微波设备厂家与SDH设备厂家充分沟通协调,SDH设备厂家要能提供SDH空闲开销字节供微波网管使用;ASON网络DCC字节全部占用,该方案不能应用在ASON网络中。
(4)共用FE口业务数据通道
图5 共用FE口业务数据通道
如图5所示,末端微波设备网管接口(FE接口)映射到微波设备业务FE口,网管信息与业务信息经本地传输网共路传送至局端,通过CE路由器连接至微波设备网管服务器。
主要优点:本地传输网不需要提供额外传输容量和转接设备,无需单独占用业务通道。
主要缺点:只能解决具有FE业务接口、并且开通了FE业务的微波传输设备的网管,典型代表为WCDMA微波传输基站;需要提高网管信息的QoS,防止网络拥塞时影响网管微波信息。
综上所述,可知:
方案1:“IP专用通道方案”需要基站传输设备提供FE接口,占用本地传输网端口资源和VLAN资源,不如方案2实用,但符合IP化的趋势;
方案2:“专用E1通道方案”可以解决现网所有微波传输设备的网管监控,最为实用,现网也有应用实例;
方案3:“DCC字节透传方案”需要微波设备厂家与SDH设备厂家协调(多厂家),如果微波接入点多,将大量占用DCC字节,实施难度较大;
方案4:“共用FE口业务数据通道方案”可以解决现网WCDMA基站微波传输设备的网管监控,简单易行。
4 结束语
在以MSTP为主的本地传输网中,建设微波集中监控管理系统,关键在于如何解决微波网管信息通道。在具体的网络结构中,需要结合运营商现网微波传输设备及本地传输网情况,主要采用“专用E1通道”和“共用FE口业务数据通道”方案,以解决微波网管信息通道。
参考文献
[1]YD/T 5024-2005. SDH本地网光缆传输工程设计规范[S]. 2006.
[2]YD/T 5119-2005. 基于SDH的多业务传送节点(MSTP)本地网光缆传输工程设计规范[S]. 2006.
[3]韦乐平. 光同步数字传输网[M]. 北京: 人民邮电出版社,1993.
【作者简介】
朱平:本科毕业于西安邮电学院,现就职于杰赛通信规划设计院西南分院,任四川传输项目组项目经理。
邱永刚:本科毕业于北京邮电大学,现就职于杰赛通信规划设计院西南分院,任四川传输项目组项目负责人。