村村通“寬帶電話”解決方案.doc

村村通“寬帶電話”解決方案村村通“寬帶電話”解決方案 摩托羅拉（中國）電子有限公司北京華環(huán)電子股份有限公司1. 背景介紹目前我國的固定電話和移動電話兩個網(wǎng)絡(luò)總量都居世界首位，去年底用戶總量達(dá)到了5.3億。我國電話用戶增長之快，超過國內(nèi)外各方面幾年前的預(yù)期，也提前兩年完成了“十五”計劃電話普及率目標(biāo)（全國電話普及率超過40%），但是離“十五”計劃的農(nóng)村電信普遍服務(wù)目標(biāo)（95%以上行政村通電話）差距甚大。去年底，中國的村通電話率雖然達(dá)到了89.2%，但仍有8萬個左右的行政村不通電話。今年第一季度我國新增電話用戶總數(shù)1353萬，比去年同期增長了99.8%，而全國農(nóng)村新增電話用戶數(shù)只有424萬，比去年同期減少了12.6%。近年來我國加快電信改革的同時，農(nóng)村與城市的發(fā)展卻不平衡，農(nóng)村通信的步伐必須加快，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民電話通信從無到有的飛躍是一項關(guān)鍵舉措。據(jù)了解，信息產(chǎn)業(yè)部已經(jīng)制訂了在2005年基本實(shí)現(xiàn)全國村村通電話的戰(zhàn)略目標(biāo)。自今年1月出臺農(nóng)村通信普遍服務(wù)試行方案（簡稱方案，按照該方案，到2005年年底在全國至少有95%的行政村通電話，而2004年年底要完成全部目標(biāo)的40%，也就是1.6萬個行政村。方案出臺后4個月的時間里，電信運(yùn)營商根據(jù)“分片包干”的原則，自行安排了時間了進(jìn)度，進(jìn)行了第一階段的試點(diǎn)。今年1月出臺的方案中曾提到允許六家運(yùn)營商在村通工程范圍內(nèi)，可以采用相對靈活的技術(shù)手段。4個月后，信產(chǎn)部的這種態(tài)度仍然沒有改變。運(yùn)營商為完成村通目標(biāo)所采用的技術(shù)手段也的確是多樣的。對于運(yùn)行商來說，建設(shè)成本和維護(hù)成本是至關(guān)重要的。前一階段，各大運(yùn)營商依靠自己的優(yōu)勢，對各種技術(shù)進(jìn)行了試點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)。我們對實(shí)現(xiàn)村村通的技術(shù)手段不做一一的介紹，主要是有線接入和無線接入兩種。無論是成熟的光纖傳輸技術(shù)，移動通信技術(shù)、PHS技術(shù)、模擬ETS450技術(shù)、CDMA450技術(shù)，還是新興的SCDMA400或衛(wèi)星通信技術(shù)，以及其他的無線接入方式等，眾多技術(shù)的競爭將為運(yùn)營商提供更多的選擇。摩托羅拉公司和北京華環(huán)公司推出了以5.8G無線網(wǎng)橋Canopy為主導(dǎo)產(chǎn)品的村村通“寬帶電話”解決方案。該方案既可以配合現(xiàn)有的技術(shù)手段應(yīng)用于村村通工程，也可以單獨(dú)組網(wǎng)應(yīng)用于村村通工程。下面我們對方案進(jìn)行詳細(xì)的分析和說明。2Canopy無線寬帶接入系統(tǒng)2.1 Canopy系統(tǒng)簡介Canopy是Motorola公司在5.8GHz頻段，使用非線性調(diào)頻技術(shù)，以點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接入的固定無線接入系統(tǒng)。5.8G設(shè)備以其頻段開放、費(fèi)用低廉而受到了廣泛推崇。此次摩托羅拉推出的5.8G Canopy TM無線寬帶接入系統(tǒng)為基礎(chǔ)電信運(yùn)營商、ISP、駐地網(wǎng)服務(wù)商、行業(yè)企業(yè)用戶提供了有力的解決方案, 使他們可以在很短的時間內(nèi)低成本地架設(shè)起“最后一公里”寬帶接入系統(tǒng)，為村村通提供了強(qiáng)有力的支持。此系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下：- 一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)集成度高- 安裝簡便、快速- 抗干擾能力強(qiáng)，工作效率高，適合5.8GHz頻段工作要求- 性能穩(wěn)定，在大用戶量接入的時候吞吐率不下降- 延時穩(wěn)定，不管用戶數(shù)量多少，保持20ms穩(wěn)定的延時- 覆蓋范圍廣，點(diǎn)對點(diǎn)工作加無源反射天線距離可達(dá)30公里，可以應(yīng)用于傳輸距離較遠(yuǎn)的農(nóng)村和山村。- 上聯(lián)接口直接為10/100BaseT以太網(wǎng)接口，適用范圍廣- 系統(tǒng)容量大，單扇區(qū)AP可以最大接入200個用戶模塊相比于有線網(wǎng)絡(luò)而言，Canopy的無線接入系統(tǒng)主要有以下幾個特點(diǎn)。Canopy系統(tǒng)可以提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、圖像、互聯(lián)網(wǎng)接入等各種服務(wù), 具體應(yīng)用包括IP電話、視頻監(jiān)控、網(wǎng)吧專線、電視會議、企業(yè)局網(wǎng)、電子商務(wù)、電子政務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)、高速互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等，在村村通工程中更能發(fā)揮較大作用。Canopy系統(tǒng)具有價格合理，安裝簡易，配置靈活及擴(kuò)容方便等“十大優(yōu)點(diǎn)”。它的出現(xiàn)有效地補(bǔ)充了寬帶接入設(shè)備的市場空缺。 Canopy系統(tǒng)于2002年7月在全球首次投入市場，在世界幾十個國家被廣泛應(yīng)用。在中國，Canopy與同類產(chǎn)品相比，其穩(wěn)定可靠/小巧精致獲得廣泛好評, 價格也極具競爭優(yōu)勢， 10M/20M點(diǎn)對點(diǎn),點(diǎn)對多點(diǎn),IP/E1應(yīng)用一應(yīng)俱全。目前已被中國的電信運(yùn)營商、駐地網(wǎng)服務(wù)商及行業(yè)企業(yè)用戶廣泛認(rèn)可和使用。隨著村村通工程的深入開展，Canopy無線接入系統(tǒng)會越來越多的應(yīng)用于該工程中，從而為電信運(yùn)營商提供了一個良好的“寬帶電話”的接入平臺。2.2 華環(huán)公司的E1 over Ethernet設(shè)備簡介Canopy系統(tǒng)提供了點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，但是Canopy本身只提供以太網(wǎng)接口。但是在目前的網(wǎng)絡(luò)情況下，基礎(chǔ)電信運(yùn)營商的很多設(shè)備是基于時分復(fù)用系統(tǒng)（TDM）。例如程控交換機(jī)，PDH, SDH的傳輸網(wǎng)絡(luò)和基站的接口等均為TDM接口，如E1接口等。在短期內(nèi)，并不可能，也無必要將長期以來基于TDM技術(shù)發(fā)展起來的各種終端全部改造成基于數(shù)據(jù)包的新型終端。在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)透明的仿真E1通道，可以充分利用現(xiàn)有的各種基于E1的終端設(shè)備，在日益普及的大量以太網(wǎng)資源上快速提供各種服務(wù)。為此，北京華環(huán)電子股份有限公司開發(fā)了E1 over以太網(wǎng)設(shè)備H0EL-EthMux。該設(shè)備可以在Canopy提供的以太網(wǎng)或者IP網(wǎng)上快速建立E1鏈路，從而提供E1的快速接入。這樣就可以實(shí)現(xiàn)了E1和IP業(yè)務(wù)的同時接入。這也就是我們的“寬帶電話”概念的由來。目前E1的傳輸和接入較多采用光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字微波系統(tǒng)。光纖通信以其巨大帶寬、超低損耗和較低成本而成為干線傳輸?shù)闹饕侄?。但是，其較大的一個缺點(diǎn)就是必須鋪設(shè)光纖，這使得光纖通信系統(tǒng)在某些不方便鋪設(shè)光纖或者不能鋪設(shè)光纖的地方受到了限制，而且光纜的鋪設(shè)相對來說施工周期較長，對于某些緊急任務(wù)也無法及時滿足要求。數(shù)字微波作為一種無線傳輸方式，在靈活性、抗災(zāi)性和移動性方面具有較大的優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于干線光纖傳輸系統(tǒng)在遇到自然災(zāi)害時的緊急修復(fù)，以及由于種種原因不適合使用光纖的地段和場合。但是其自身的價格較高，而且受視距的限制。因此微波的應(yīng)用也收到一定的限制。采用Canopy無線網(wǎng)橋和E1 over 以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器H0EL-EthMux提供的E1接入方式可以較好的避免上述兩種傳輸方式的缺點(diǎn)。首先該方式是采用無線的方式，具有無線網(wǎng)絡(luò)的各種優(yōu)點(diǎn)，方便安裝和及時開通，使用靈活。另外就是無線網(wǎng)橋的技術(shù)已經(jīng)成熟，Canopy等無線網(wǎng)橋的價格相對比較便宜。這樣就可以給電信運(yùn)營商或者專網(wǎng)的客戶提供一種經(jīng)濟(jì)簡便的E1傳輸和接入手段。Canopy + H0EL-EthMux可以在無線網(wǎng)橋建立的以太網(wǎng)鏈路上仿真E1通道，從而實(shí)現(xiàn)E1的無線傳輸和接入。圖1 E1+IP的解決方案： Canopy + H0EL-EthMux3. 村村通“寬帶電話”方案 寬帶電話是MOTOROLA Canopy提出的一個概念，就是實(shí)現(xiàn)“寬帶電話”，為村村通工程同時提供話音業(yè)務(wù)和寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。 解決方案主要分為兩大部分。第一部分解決方案是如何利用Canopy配合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)村村通，如現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)，CDMA網(wǎng)絡(luò)，SCDMA網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信等。第二部分解決方案是如何利用Canopy單獨(dú)組網(wǎng)，為村村通工程提供話音和數(shù)據(jù)的接入業(yè)務(wù)。3.1 Canopy配合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的解決方案正如我們前文所提到的，由于村村通工程的復(fù)雜性，村村通工程必定會采用多種技術(shù)融合的方案或者混合組網(wǎng)方案。像SCDMA網(wǎng)，移動通信和衛(wèi)星通信等技術(shù)手段已經(jīng)或者必定會在村村通工程中占據(jù)一定的市場份額。Canopy如何配合這些技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)從而使得的整個的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性和可靠性得到提高呢？下面我們從下面幾個網(wǎng)絡(luò)分別分析。1 Canopy plus H0EL-EthMux用于SCDMA網(wǎng)絡(luò)SCDMA曾經(jīng)是一個幾乎被市場遺忘的技術(shù)。從技術(shù)上講，SCDMA不乏亮點(diǎn)，它建網(wǎng)成本低，具有獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)，占用的406.5MHz409.5MHz （18001805MHz）頻率也由無線電管理局專門劃撥。由于受到固話和GSM的夾擊，SCDMA一直被排斥于市場之外，甚至被技術(shù)相對落后的PHS后來居上，搶占了市場先機(jī)。 轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2003年，一度引發(fā)爭議的CDMA450被信產(chǎn)部叫停，而SCDMA則被作為“替補(bǔ)”，用于“村村通”工程。從2003年開始，SCDMA市場開始解凍。網(wǎng)通集團(tuán)南方各通信公司相繼和大唐電信旗下的北京信威公司達(dá)成總額40億元的合同。據(jù)了解，信息產(chǎn)業(yè)部已經(jīng)制訂了在2005年基本實(shí)現(xiàn)全國村村通電話的戰(zhàn)略目標(biāo)，并在今年初決定開展村通工程試點(diǎn)工作，由信威開發(fā)的SCDMA無線接入系統(tǒng)成為唯一被推薦的首選接入手段。與此同時，為了給農(nóng)村普遍服務(wù)以支持，信息產(chǎn)業(yè)部也開始著手調(diào)整頻率規(guī)劃，并在3月12日正式?jīng)Q定將頻段用于TDD方式的無線接入系統(tǒng)使用，這一頻段將優(yōu)先分配給承擔(dān)農(nóng)村普遍服務(wù)的電信運(yùn)營企業(yè)。根據(jù)頻率使用的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，這一頻率將肯定用于SCDMA系統(tǒng)。SCDMA系統(tǒng)如果大量應(yīng)用于村村通工程，則其基站和基站控制器之間的傳輸?shù)氖侄纬斯饫w通信和微波通信外，Canopy + H0EL-EthMux則可以提供一個性價比更好的傳輸手段。 圖2 Canopy + H0EL-EthMux 用于SCDMA系統(tǒng)的傳輸 2 Canopy plus H0EL-EthMux用于GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)目前全國性CDMA網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建成，如何將這些網(wǎng)絡(luò)延伸并且給更多的農(nóng)村服務(wù)是移動運(yùn)營商需要考慮的問題。在這些網(wǎng)絡(luò)中，通常，移動通信的基站和基站控制器之間的傳輸鏈路是E1, E1通常需要靠傳統(tǒng)的光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字微波系統(tǒng)。也可以用Canopy + H0EL-EthMux代替。 圖3 Canopy + H0EL-EthMux 用于GSM和CDMA系統(tǒng)3. Canopy用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信由于其特殊性質(zhì)，在未來的村村通工程中必定發(fā)揮一定的作用。我們給出了一個如何利用Canopy和衛(wèi)星通信系統(tǒng)解決多個村莊的通信問題。圖4 Canopy用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)3.2 Canopy獨(dú)立組網(wǎng)的解決方案除了配合村村通已有的技術(shù)手段之外，Canopy作為無線寬帶接入系統(tǒng)，可以作為網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分進(jìn)行組網(wǎng)。主要有下面的兩種組網(wǎng)方式。1 Canopy + PBX首先我們給出利用Canopy + H0EL-EthMux 進(jìn)行PBX連接的示意圖。圖5 CanopyPBX用于村村通工程在村村通工程中，目前8萬個村沒有通電話的村莊大多是偏遠(yuǎn)的農(nóng)村和山區(qū)，地形條件復(fù)雜，不便鋪設(shè)光纖或者造價很高。架設(shè)微波鏈路的造價也較高。因此，采用上面Canopy + H0EL-EthMux方式的接入方式不僅能夠成功的位于幾十公里之外的小交換機(jī)PBX通過1到2路E1接入到局端交換機(jī)，從而完成通話功能。而且在某一村的PBX覆蓋范圍內(nèi)，村民之間的通話由于僅在PBX內(nèi)部進(jìn)行，不占用外部鏈路，收費(fèi)可以相對更加低廉，符合農(nóng)村和山區(qū)的需要。另外，必須作出說明的是，上述的鏈路除了提供2路E1外（5700BH20），還可以提供以太網(wǎng)的寬帶接入，從而實(shí)現(xiàn)了一次投資，“寬帶電話”功能同時實(shí)現(xiàn)，避免了用戶和運(yùn)營商的重復(fù)投資和資源浪費(fèi)，大大提高了系統(tǒng)的性價比。（注：Canopy 20M BH可提供2路E1信道和4Mbps的IP數(shù)據(jù)通道 Canopy 10M BH可以提供1路E1信道和2Mbps的IP數(shù)據(jù)通道）。上述方案除了可以應(yīng)用于村村通工程之外，目前在中小城市流行的話吧（一網(wǎng)雙吧）也可以采用類似的解決方案。部分基礎(chǔ)電信運(yùn)營商的大客戶接入也可以采取這種方式。2 Canopy + IAD下面首先給出Canopy + IAD方式的村村通方案示意圖。圖6 CanopyIAD用于村村通工程VoIP電話業(yè)務(wù)，是一種在最近幾年興起的常見話音業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)中多采用包交換機(jī)制的媒體網(wǎng)關(guān)/語音網(wǎng)關(guān)(包括中繼網(wǎng)關(guān)和IAD等)，通常在用戶側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)均采用Ethernet接口。根據(jù)網(wǎng)關(guān)接口容量，可以提供8路、16路、32路或64路話音。通過Canopy和媒體網(wǎng)關(guān)/語音網(wǎng)關(guān)，我們可以采用VoIP承載技術(shù)，傳輸數(shù)字電話業(yè)務(wù)。Canopy和媒體網(wǎng)關(guān)/語音網(wǎng)關(guān)的傳輸方式，不僅可以提供基于VoIP的話音業(yè)務(wù)，還可以提供Ethernet寬帶接入。從而同時解決了農(nóng)村的話音業(yè)務(wù)和寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。該方式跟Canopy + PBX方式實(shí)現(xiàn)的功能基本類似，具體實(shí)施時采用何種方式根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況決定。4. 結(jié)論本文描述的各種方案已經(jīng)成功應(yīng)用于各大運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)之中，其中包括四川移動，湖南移動，山西聯(lián)通，河南電信，湖南網(wǎng)通，上海網(wǎng)通，湖南鐵通，以及中電華通等各大