京沪高铁WFDS技术应用系统解析

    WFDS技术采用全光纤传输介质,利用光纤带宽丰富和极低损耗的传输优势,传输分布网络的透明传输和可扩展结构特性,提供了业务扩展、扩容和灵活组网的便利。WFDS技术由3个关键环节组成:

1、多制式业务信源接入
    无线通信 2G: GSM、DCS、CDMA;3G: WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 。

2、光无线通信融合传输
    采用光纤作为无线信号分布传输的信道传输媒质,将射频带内基站所提供的所有射频载波信号,调制为光载频进行传输。

3、射频信号恢复
    在光信号送达目标覆盖区域之后,再重新恢复为原有的射频信号,然后根据各被覆盖目标区域的实际情况,采用不同的微小射频功率进行覆盖。

WFDS系统组成
    WFDS主要由信源基站接入节点、传输分布网络、业务覆盖天线节点组成。以树形网络拓扑分层构建无线通信分布系统,采用光纤传输介质。

    1、业务汇接节点功能:信源射频电信号汇接和光调制、解调,将接入信源的射频信号分离出下行和上行信号,分别进行传输和处理。对于下行,不同频段的多路射频信号合路后形成复合模拟电信号,经光载波直接光强调制转换为光信号,分路后通过光纤传输;对于上行,将接收到的一路或多路光信号分别解调转换为电信号,再分成不同频段的业务射频电信号向信源回送;

    2、传输扩展节点功能:光信号的下行分路扩展和上行合并传输,对于下行,将一路光信号分路后通过光纤传输;对于上行,将接收到的一路或多路光信号分别转换为电信号,合成一路电信号经补偿放大后再变换成光信号通过光纤传输;

    3、远端业务接入节点功能:射频业务信号恢复,对于下行,将接收到的光信号进行光电转换,经相应的射频通道放大处理后,通过天线辐射到接收终端;对于上行,将通过天线接收到的电信号进行相应的射频通道放大处理与合并后的电光转换,转换为光信号后通过光纤传输。

    下面从业务优势、性能优势、设计优势、工程优势、维护优势、成本优势等6个方面对WFDS技术方案的先进性进行分析。

    1、业务优势
    WFDS技术方案不仅可实现TD-SCDMA及其他无线通信系统共用室内分布系统,还是驻地网络统一接入传输平台,可以承载3GHz以下频段公众通信系统的全业务接入,包括移动语音、VoIP、固定/无线宽带数据业务、基于TD-SCDMA的移动互联网业务、模拟/数字电视业务、集群通信,以及扩展承载安全监控、驻地工业设备的管理和服务信息(家庭水、煤、气)等,做为驻地泛在业务的承载网络平台,实现移动运营商的“最后一公里”室内分布系统向驻地信息承载网络演进。

    2、性能优势
    微功率分布式系统。降低了噪声,减少了干扰,提升网络性能,改善了无线数据业务的性能。使用了前置低噪放技术,提升基站接收灵敏度,降低手机发射功率;可以使用一个小区覆盖整个楼宇,有效避免导频污染和同、邻频干扰。

    容量、覆盖的相关性降低。WFDS是通过光纤进行远距离、分布式覆盖的系统,极大降低了容量、覆盖的相关性,使业务集中单元接近信源,使用户业务接口单元接近用户,以便于使用微功率功放,减少干扰,降低噪声,净化电磁环境,并可以扩大覆盖范围,大大扩展了覆盖面积;射频分布式系统。射频共享,所有天线端口均为系统总容量;所有的天线覆盖区域共享信源的总容量,大大提高了频率资源的利用效率。在容量共享的同时,还避免了一个室内覆盖项目内部的切换问题,大大提高网络的质量。

    3、设计优势
    基站容量共享,频率规划简单。WFDS的远端射频单元可以共享基站容量,射频资源根据业务量需求灵活调配,极大简化TD-SCDMA接入覆盖网络的频率规划,每个节点具有同带宽、等流量的特点,有效地、最大限度地利用无线网络资源,组网灵活。WFDS可以根据容量灵活地进行分区,采用射频共享微功率分布的组网方式,适合不同面积、不同用户容量、多种场景组网;应用场景灵活,可适用于不同覆盖面积的应用;采用光纤分布式系统,可以适用于隧道、地铁、高速公路等狭长地带,以及车站、校园等话务量集中、不均衡的热点区域;扩容实施简单。WFDS系统通过在主单元扩展信源板卡,就可以达到系统扩容和多制式覆盖的目的,扩容实施简单,投资节省。

    4、工程优势
    全光缆网络。由于光缆比传统传输线同轴电缆细软,施工中对建筑环境破坏可降至最低程度,可以使用建筑物或小区内的预留管道,易于施工。安装快捷。主单元和信源设备共用机房;远端单元体积小,重量轻(约2Kg),安装方便;远端单元可以使用远程供电技术,降低了工程难度。

    5、维护优势
    全网监控。WFDS可以实现全网智能监控,并可以通过监控系统调整远端单元的输出功率,进行网络优化;网络自愈。监控系统能够及时发现故障点的准确位置,并通过调整相邻节点的发射功率消除覆盖故障造成的盲区;故障率低:使用微功率设备保证了极低的故障率。

    6、成本优势
    建网投资幅度降低。由于传输线采用超低耗、低成本的光纤,采用微功率功放以及多信源集中接入,使建网投资大幅度下降;投资保护。一次投入,可以达到多网共用的目的;WFDS一张物理网络可承载多种信息业务的综合接入传输;可以帮助运营商拓展当前业务运营范围,建设驻地多业务融合传输平台,便于实施业务捆绑,提高用户的忠诚度。扩容成本低。有效降低了容量与覆盖的相关性,降低了网络未来扩展时的建设成本。工程费用低。全光纤网络,工程建设简单。

且看数据中心通信等级划分标准

    本文根据标准附件中有关数据中心可靠性分级的内容,介绍了数据中心通信基础及布线设计时的冗余考虑。

一级通信
    一级通信基础没有冗余考虑,是最基本的数据中心要求。设施中需要有一个用户自有的维护孔,以及连接数据中心的进入通道。接入服务商的服务要端接在一个进入场所内。整个数据中心内部,通信基础设施将通过一条单独通道分布于进入场所到主分布区和水平分布区之间。虽然网络拓扑结构中可能会有逻辑冗余,但物理上的冗余或是多样化在一级数据中心设施中是没有的。

    标准要求对所有的配线架,模块和线缆要按照ANSI/TIA/EIA-606-A管理标准进行标注,所有的机柜和机架前后应也要进行标注。在这样的无冗余设计环境下,存在多个单点故障的可能性,整个系统在突如其来的灾难情况下较为脆弱。如:接入服务商服务中断,中心机房服务中断;接入服务商设备失败;路由器或服务器由于没有冗余而失败;入口场所、主分布区、或维护孔的任何灾难性事件,可能中断数据中心的所有通信服务;主干或水平布线的损坏会引起部分设备服务的中断。

二级通信
    二级数据中心设施在满足一级要求前提下,关键的通信设备,接入服务商的供应设备,路由器,LAN/SAN交换机,应有冗余部件(包括电源供应,处理器等)。数据中心内部的LAN/SAN主干布线,即从水平分布区到主分布区部分,除整体星型结构之外,应有冗余的光纤或双绞线配置。冗余的主干线路可以与主用线路位于相同或不同的线缆护套内(如主用和冗余光缆可以合为一条24芯光缆或分为两条12芯光缆)。另外在物理星型结构上,可能会有逻辑配置,例如环形或网状拓扑结构。

    二级数据中心设施要求有两个用户自有的维护孔,以及两个连接数据中心的进入通道。两个冗余的进入通道要端接在同一个进入场所,从维护孔到进入场所,两条通道之间的全程物理间隔最小20m(66ft.),两个进入通道的入口应完全分开,建议位于进入场所的对端。

三级通信
    数据中心设施至少需由两个接入服务商提供服务。服务需至少从两个不同的接入服务商中心机房或代理节点引入。这些布线必须考虑不同的路由,且在整个路由上分开至少20米(66ft.)。数据中心必须有两个进入场所,建议位于数据中心的对端,之间的物理间隔至少20米。接入服务商的供应设备、防火保护区、电源分布单元、空调设备不能在两个进入场所之间共享。如果一个进入场所的接入服务商供应设备失败了,另一个应能继续运行。数据中心的进入场所、主分布区和水平分布区之间需要有冗余的主干通道。数据中心内部的LAN/SAN主干布线,即从水平分布区到主分布区部分,在整体星型配置的基础上,应有冗余的光纤或双绞线。冗余的主干线路与主用线路应位于不同的线缆护套内。(如1条12芯光缆主用,一条12芯光缆冗余)。

    所有关键的通信设备、接入服务商供应设备、核心层路由器,LAN/SAN交换机需要有热备份。布线系统文档是三级数据中心的必须要求,所有布线,跳接和跳线需使用制表软件、数据库、或有关布线管理程序进行存档。三级数据中心设施实现了接入服务商,进入场所的主备用双冗余,在内部布线结构上实现了多样性,可有效地减小外部事件或故障对运行的影响,从结构上看,潜在的单点故障主要为:主分布区的任何灾难性事件可能中断数据中心所有通信服务;水平分布区的任何灾难性事件可能中断其覆盖区域的所有服务。

四级通信
    通信基础需满足三级要求,并提供了最高等级的故障容错率。主干布线不仅要求冗余,还要有管道或连续性的装甲防护;所有关键通信设备,接入服务商供应设备,核心层路由器,LAN/SAN交换机需要自动备份,通用任务程序/连接可自动切换到备份设备上。在结构上,数据中心需要有一个主分布区和一个次级分布区,建议位于数据中心的对端,之间有至少20米的物理分隔。防火保护区、电源分布单元、空调设备不能在主次级分布区之间共享。值得注意的是,如果计算机房是一个单独连续的空间,次级分布区的考虑则是可选的,因为此时实施次级分布区得到的利益可能比较少。

    主次级分布区需部署冗余路由器和交换机,以保证在主分布区、次级分布区、或一个入口场所整体失败情况下数据中心网络可以持续运行。主分布区和次级分布区各有一条通道到各自的进入场所,主次级分布区之间也需要有连接通道。每个水平分布区需要同时提供至主分布区和次级分布区的连接。在实际的数据中心布线设计中,可以根据用户的实际需求及资金情况,对冗余部分进行一些灵活调整,如在低级别数据中心中先期考虑主干和水平区域的充分冗余,并留有机柜/机架扩展空间,等业务量增长到一定阶段后,再进行后期的升级。