降低CDMA網基站傳輸原因斷站率的研究

楊順祥，謝永任

（中國電信股份有限公司東莞分公司 東莞523077）

1 引言

傳輸網絡作為基礎承載網絡，為各種業務網絡提供所需的傳輸通道，對網絡運行質量起著關鍵作用，隨著中國電信CDMA網絡規模和用戶量的不斷增長，用戶對網絡質量的要求會越來越高，如何提高傳輸網絡的生存性和抗風險能力，降低傳輸原因造成的CDMA網基站斷站率，成為研究熱點。本文從傳輸原因造成斷站的幾個因素出發，利用靈活的傳輸保護機制，闡述在CDMA網優化工作中常用的幾種保護模式，以求針對CDMA網的電路傳輸特性，總結出一套清晰的優化思路、建議，提高傳輸優化效率。

2 基站斷站的傳輸原因

傳輸原因斷站率是指傳輸原因導致的基站退出服務次數與在網基站總數的占比，一般以月為單位，通過在運維障單系統上統計2010年11月至2011年3月CDMA網傳輸原因造成的斷站，具體數據見表1。

由表1可見，這5個月的平均斷站數為45次，平均斷站率為0.087%，最高月斷站率為0.16%，斷站次數為82次，最低僅為0.03%，斷站次數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不均等，差異性很大存在集中性斷站的現象。

為此，對集中性斷站數量進行了區間劃分：斷站20個以上、斷站10～20個、斷站2～9個、斷站1個，并對歷史數據進行區間斷站數量統計，見表2。

通過分析集中性斷站現象，結合傳輸網絡縱向的分層結構分析，發現單個故障造成超過10個以上斷站的，故障點都發生在匯聚層以上的骨干網上，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，總結出匯聚層以上骨干網絡存在如下隱患：

表1 2010年11月至2011年3月CDMA網傳輸原因造成的斷站

表2 集中性斷站

·網絡結構不合理，存在匯聚層2.5 Gbit/s無保護鏈，跨環間互聯155 Mbit/s/2.5 Gbit/s無保護鏈，已經成環的傳輸系統光路路由同溝甚至同纜。

·業務配置不均衡，承載業務的設備單一，基站數量過于集中在同一個網元上，設備負荷過重，業務分布不均衡。

·單板冗余備份不足，與BSC對接的傳輸業務板無配置冗余備份通道，保護不足。

3 傳輸優化方案

3.1 傳輸成環優化保護

基于SDH自愈環靈活的保護機制，可以很好地解決傳輸網絡中各層次、不同容量、不同結構的組網需求，由于保護倒換技術成熟，目前在各種場景的傳輸網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，這種雙核心節點的網絡適宜部署4點MSP環結構，匯聚層適宜部署MSP環或者PP環，基站接入的傳輸環由于業務量不大，則適合部署PP環。對于環間互通業務的保護，根據業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，對于環間不同廠商傳輸設備業務互通，建議部署SNCP方式，可以解決不同廠商間的對接協議處理問題。

對于匯聚層以上傳輸系統，務必進行成環保護，基站接入的傳輸系統如果是3個基站以上的長鏈型，也要求成環保護，避免長鏈第一個節點故障導致一串基站中斷；星型結構的基站傳輸接入可以根據光纜資源的分布情況考慮成環。

在成環的傳輸系統中，由于光纜網絡部署不同步，導致部分環系統光路同溝或同纜的現象，在當今市政工程施工頻繁、偷盜形勢嚴峻等情況下，嚴重危害傳輸網絡安全，所以在傳輸成環網絡優化過程中，要充分考慮光路雙路由這個因素，消除環系統同溝或同纜的現象。

3.2 業務配置均衡優化

隨著CDMA網絡覆蓋密度的增大，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，導致單一傳輸網元承載的基站數量隨之增加，業務過于集中，存在單點失效的斷站風險，需要將單個網元和業務單板承載過重的業務割接到較輕的網元上，使基站分布更趨合理和均衡，主要優化思路如下3點。

·單個網元承載超過100個基站的，主要分布于與BSC對接的傳輸網元、匯聚層以上的中繼傳輸網元上，目的是使單個網元承載基站數量在100個以下。

·單塊業務單板所承載的基站數量超過50個，主要分布于對接網元和匯聚網元的業務單板上，單個網元的業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。

根據上述優化思路，制定相應優化措施，根據現網資源充足與否和業務路徑分布，主要采取方法有：cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸優化、區域基站傳輸接入路由離散化優化。

（1）cdma2000 1x與Ev-Do雙路由傳輸優化

在BSC層面實施SCTP互保護，實現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，同時承載業務，保護示意如圖1所示，當傳輸B平面設備出現故障時，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）區域基站傳輸接入路由離散化優化

為了避免一個區域的成片基站全阻，造成通信“孤島”，要從更高的接入層面考慮優化。接入層面分兩個方面，一方面是基站接入傳輸的基站離散化，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，需要具備跨區域的傳輸和光纜資源條件，支持跨區域光纜調度和安全性，分布拓撲如圖2所示。在某一區域，當虛線路由全阻時，實線路由可以承擔同區域話音和數據業務分流，避免某一區域突遇盲區，可以大大提高CDMA網網絡的生存性和抗風險能力。

圖2 基站傳輸“插花式”分布拓撲

3.3 與BSC對接業務冗余優化

與BSC對接的傳輸設備具有較強的業務收斂能力，要求對接設備具備一定的保護配置功能和網絡交叉容量，所以設備配置不能太低端，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，FE單板BPS或者PPS保護。

隨著數據流量的爆炸性增長、大帶寬業務的應用，尤其是以太網GE的部署越來越多，對此類業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）實現以太網鏈路的動態匯聚和解匯聚，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，設備的交叉單板會將主用單板上發生故障的業務切換到備用單板，實現業務保護。如圖3實線所示，1＃鏈路Port1端口上的業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備。

圖3 DLAG鏈路保護實現原理

4 優化實施案例與優化效果

4.1 傳輸優化實施案例

對現網薄弱環節進行分析，盡量通過資源調整挖掘現網能力，實現資源利用最大化，根據優化方案制定傳輸優化的項目。

·《與BSC對接傳輸設備支路板保護項目》：實施155 Mbit/s光口1:N線性復用段保護以及以太網單板DLAG保護，同時對負載過重的網元、單板和端口實施割接到負載較輕的網元上。

·《CDMA網傳輸匯聚層成環保護優化項目》：通過對匯聚和環間互通鏈路144個系統進行成環保護優化，實施線路的自愈保護，使承載CDMA網基站業務的匯聚層傳輸系統100%成環。

·《A類基站光纜物理雙路由優化項目》：對基站接入傳輸設備實施成環保護，尤其是A類站，經優化，A類基站光纜雙物理路由成環率達81%。

·《成環傳輸系統光路同溝同纜整改項目》：針對核心中繼層119個傳輸環系統，結合現網光纜資源分布，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cdma2000 1x電 路 第 二 路 由 優 化 割接項目》：通過cdma2000 1x或者Ev-Do電路路由分析，規劃第二平面的傳輸路由，最終實施1 543條電路優化，雙路由基站占全網基站總數85%以上。

4.2 CDMA網傳輸優化效果

實施CDMA網傳輸的一系列優化舉措，大大提高了傳輸網絡生存性，抗風險能力進一步加強，從表3數據統計分析，從優化前平均月斷站率0.087%下降到優化后的0.024%，斷站率大幅下降，經檢驗，優化效果顯著，CDMA網運行質量穩步提升。

表3 2011年7月至2012年1月CDMA網傳輸原因斷站率

5 傳輸優化注意事項

隨著網絡規模的變化，傳輸網絡優化是一個持續過程，優化措施便于后續維護工作的開展，優化工作要全面考慮現網與未來建設相結合，重點放在業務未來可擴展性和網絡的可持續發展；優化方案充分考慮網絡運營安全，避免割接頻繁而影響客戶感知，達到優化效果與業務規模效益并重。所以在日常傳輸網絡優化工作中務求實效，需要重點關注。

·從縱向的傳輸網絡結構方面來講，自上往下逐步開展，先優化核心層，包括與BSC對接的傳輸設備，再次是匯聚層，最后才是接入基站的傳輸設備。

·設備優化保護順序：先線路板保護，后支路板的保護。

·從業務承載集中度考慮，先從承載業務較為集中的主干入手，后末梢接入。

6 結束語

減少傳輸原因斷站，尤其是消除大面積斷站（區域超10個基站同時中斷），一直是傳輸優化的重要課題之一，通過上述優化方案的實施，可以為今后的傳輸網絡規劃和建設提供很好的解決方案和思路，尤其是業務路徑的規劃與調度，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設備與系統.北京:人民郵電出版社,2000