村村通“宽带电话”解决方案.doc

村村通“宽带电话”解决方案村村通“宽带电话”解决方案 摩托罗拉（中国）电子有限公司北京华环电子股份有限公司1. 背景介绍目前我国的固定电话和移动电话两个网络总量都居世界首位，去年底用户总量达到了5.3亿。我国电话用户增长之快，超过国内外各方面几年前的预期，也提前两年完成了“十五”计划电话普及率目标（全国电话普及率超过40%），但是离“十五”计划的农村电信普遍服务目标（95%以上行政村通电话）差距甚大。去年底，中国的村通电话率虽然达到了89.2%，但仍有8万个左右的行政村不通电话。今年第一季度我国新增电话用户总数1353万，比去年同期增长了99.8%，而全国农村新增电话用户数只有424万，比去年同期减少了12.6%。近年来我国加快电信改革的同时，农村与城市的发展却不平衡，农村通信的步伐必须加快，实现农民电话通信从无到有的飞跃是一项关键举措。据了解，信息产业部已经制订了在2005年基本实现全国村村通电话的战略目标。自今年1月出台农村通信普遍服务试行方案（简称方案，按照该方案，到2005年年底在全国至少有95%的行政村通电话，而2004年年底要完成全部目标的40%，也就是1.6万个行政村。方案出台后4个月的时间里，电信运营商根据“分片包干”的原则，自行安排了时间了进度，进行了第一阶段的试点。今年1月出台的方案中曾提到允许六家运营商在村通工程范围内，可以采用相对灵活的技术手段。4个月后，信产部的这种态度仍然没有改变。运营商为完成村通目标所采用的技术手段也的确是多样的。对于运行商来说，建设成本和维护成本是至关重要的。前一阶段，各大运营商依靠自己的优势，对各种技术进行了试点和实验。我们对实现村村通的技术手段不做一一的介绍，主要是有线接入和无线接入两种。无论是成熟的光纤传输技术，移动通信技术、PHS技术、模拟ETS450技术、CDMA450技术，还是新兴的SCDMA400或卫星通信技术，以及其他的无线接入方式等，众多技术的竞争将为运营商提供更多的选择。摩托罗拉公司和北京华环公司推出了以5.8G无线网桥Canopy为主导产品的村村通“宽带电话”解决方案。该方案既可以配合现有的技术手段应用于村村通工程，也可以单独组网应用于村村通工程。下面我们对方案进行详细的分析和说明。2Canopy无线宽带接入系统2.1 Canopy系统简介Canopy是Motorola公司在5.8GHz频段，使用非线性调频技术，以点对点、点对多点方式进行数据接入的固定无线接入系统。5.8G设备以其频段开放、费用低廉而受到了广泛推崇。此次摩托罗拉推出的5.8G Canopy TM无线宽带接入系统为基础电信运营商、ISP、驻地网服务商、行业企业用户提供了有力的解决方案, 使他们可以在很短的时间内低成本地架设起“最后一公里”宽带接入系统，为村村通提供了强有力的支持。此系统主要特点如下：- 一体化设计，结构紧凑，系统集成度高- 安装简便、快速- 抗干扰能力强，工作效率高，适合5.8GHz频段工作要求- 性能稳定，在大用户量接入的时候吞吐率不下降- 延时稳定，不管用户数量多少，保持20ms稳定的延时- 覆盖范围广，点对点工作加无源反射天线距离可达30公里，可以应用于传输距离较远的农村和山村。- 上联接口直接为10/100BaseT以太网接口，适用范围广- 系统容量大，单扇区AP可以最大接入200个用户模块相比于有线网络而言，Canopy的无线接入系统主要有以下几个特点。Canopy系统可以提供高质量的话音、数据、图像、互联网接入等各种服务, 具体应用包括IP电话、视频监控、网吧专线、电视会议、企业局网、电子商务、电子政务、远程医疗、远程教学、高速互联网浏览等，在村村通工程中更能发挥较大作用。Canopy系统具有价格合理，安装简易，配置灵活及扩容方便等“十大优点”。它的出现有效地补充了宽带接入设备的市场空缺。 Canopy系统于2002年7月在全球首次投入市场，在世界几十个国家被广泛应用。在中国，Canopy与同类产品相比，其稳定可靠/小巧精致获得广泛好评, 价格也极具竞争优势， 10M/20M点对点,点对多点,IP/E1应用一应俱全。目前已被中国的电信运营商、驻地网服务商及行业企业用户广泛认可和使用。随着村村通工程的深入开展，Canopy无线接入系统会越来越多的应用于该工程中，从而为电信运营商提供了一个良好的“宽带电话”的接入平台。2.2 华环公司的E1 over Ethernet设备简介Canopy系统提供了点对点和点对多点的数据通信业务，但是Canopy本身只提供以太网接口。但是在目前的网络情况下，基础电信运营商的很多设备是基于时分复用系统（TDM）。例如程控交换机，PDH, SDH的传输网络和基站的接口等均为TDM接口，如E1接口等。在短期内，并不可能，也无必要将长期以来基于TDM技术发展起来的各种终端全部改造成基于数据包的新型终端。在以太网上实现透明的仿真E1通道，可以充分利用现有的各种基于E1的终端设备，在日益普及的大量以太网资源上快速提供各种服务。为此，北京华环电子股份有限公司开发了E1 over以太网设备H0EL-EthMux。该设备可以在Canopy提供的以太网或者IP网上快速建立E1链路，从而提供E1的快速接入。这样就可以实现了E1和IP业务的同时接入。这也就是我们的“宽带电话”概念的由来。目前E1的传输和接入较多采用光纤通信系统和数字微波系统。光纤通信以其巨大带宽、超低损耗和较低成本而成为干线传输的主要手段。但是，其较大的一个缺点就是必须铺设光纤，这使得光纤通信系统在某些不方便铺设光纤或者不能铺设光纤的地方受到了限制，而且光缆的铺设相对来说施工周期较长，对于某些紧急任务也无法及时满足要求。数字微波作为一种无线传输方式，在灵活性、抗灾性和移动性方面具有较大的优点，可以应用于干线光纤传输系统在遇到自然灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。但是其自身的价格较高，而且受视距的限制。因此微波的应用也收到一定的限制。采用Canopy无线网桥和E1 over 以太网接口转换器H0EL-EthMux提供的E1接入方式可以较好的避免上述两种传输方式的缺点。首先该方式是采用无线的方式，具有无线网络的各种优点，方便安装和及时开通，使用灵活。另外就是无线网桥的技术已经成熟，Canopy等无线网桥的价格相对比较便宜。这样就可以给电信运营商或者专网的客户提供一种经济简便的E1传输和接入手段。Canopy + H0EL-EthMux可以在无线网桥建立的以太网链路上仿真E1通道，从而实现E1的无线传输和接入。图1 E1+IP的解决方案： Canopy + H0EL-EthMux3. 村村通“宽带电话”方案 宽带电话是MOTOROLA Canopy提出的一个概念，就是实现“宽带电话”，为村村通工程同时提供话音业务和宽带上网业务。 解决方案主要分为两大部分。第一部分解决方案是如何利用Canopy配合现有网络实现村村通，如现有的GSM网络，CDMA网络，SCDMA网络，卫星通信等。第二部分解决方案是如何利用Canopy单独组网，为村村通工程提供话音和数据的接入业务。3.1 Canopy配合现有网络的解决方案正如我们前文所提到的，由于村村通工程的复杂性，村村通工程必定会采用多种技术融合的方案或者混合组网方案。像SCDMA网，移动通信和卫星通信等技术手段已经或者必定会在村村通工程中占据一定的市场份额。Canopy如何配合这些技术和网络从而使得的整个的网络经济性和可靠性得到提高呢？下面我们从下面几个网络分别分析。1 Canopy plus H0EL-EthMux用于SCDMA网络SCDMA曾经是一个几乎被市场遗忘的技术。从技术上讲，SCDMA不乏亮点，它建网成本低，具有独立的知识产权，占用的406.5MHz409.5MHz （18001805MHz）频率也由无线电管理局专门划拨。由于受到固话和GSM的夹击，SCDMA一直被排斥于市场之外，甚至被技术相对落后的PHS后来居上，抢占了市场先机。 转机出现在2003年，一度引发争议的CDMA450被信产部叫停，而SCDMA则被作为“替补”，用于“村村通”工程。从2003年开始，SCDMA市场开始解冻。网通集团南方各通信公司相继和大唐电信旗下的北京信威公司达成总额40亿元的合同。据了解，信息产业部已经制订了在2005年基本实现全国村村通电话的战略目标，并在今年初决定开展村通工程试点工作，由信威开发的SCDMA无线接入系统成为唯一被推荐的首选接入手段。与此同时，为了给农村普遍服务以支持，信息产业部也开始着手调整频率规划，并在3月12日正式决定将频段用于TDD方式的无线接入系统使用，这一频段将优先分配给承担农村普遍服务的电信运营企业。根据频率使用的相关技术指标，这一频率将肯定用于SCDMA系统。SCDMA系统如果大量应用于村村通工程，则其基站和基站控制器之间的传输的手段除了光纤通信和微波通信外，Canopy + H0EL-EthMux则可以提供一个性价比更好的传输手段。 图2 Canopy + H0EL-EthMux 用于SCDMA系统的传输 2 Canopy plus H0EL-EthMux用于GSM网络和CDMA网络目前全国性CDMA网络和GSM网络已经建成，如何将这些网络延伸并且给更多的农村服务是移动运营商需要考虑的问题。在这些网络中，通常，移动通信的基站和基站控制器之间的传输链路是E1, E1通常需要靠传统的光纤通信系统和数字微波系统。也可以用Canopy + H0EL-EthMux代替。 图3 Canopy + H0EL-EthMux 用于GSM和CDMA系统3. Canopy用于卫星通信系统卫星通信由于其特殊性质，在未来的村村通工程中必定发挥一定的作用。我们给出了一个如何利用Canopy和卫星通信系统解决多个村庄的通信问题。图4 Canopy用于卫星通信系统3.2 Canopy独立组网的解决方案除了配合村村通已有的技术手段之外，Canopy作为无线宽带接入系统，可以作为网络的主要组成部分进行组网。主要有下面的两种组网方式。1 Canopy + PBX首先我们给出利用Canopy + H0EL-EthMux 进行PBX连接的示意图。图5 CanopyPBX用于村村通工程在村村通工程中，目前8万个村没有通电话的村庄大多是偏远的农村和山区，地形条件复杂，不便铺设光纤或者造价很高。架设微波链路的造价也较高。因此，采用上面Canopy + H0EL-EthMux方式的接入方式不仅能够成功的位于几十公里之外的小交换机PBX通过1到2路E1接入到局端交换机，从而完成通话功能。而且在某一村的PBX覆盖范围内，村民之间的通话由于仅在PBX内部进行，不占用外部链路，收费可以相对更加低廉，符合农村和山区的需要。另外，必须作出说明的是，上述的链路除了提供2路E1外（5700BH20），还可以提供以太网的宽带接入，从而实现了一次投资，“宽带电话”功能同时实现，避免了用户和运营商的重复投资和资源浪费，大大提高了系统的性价比。（注：Canopy 20M BH可提供2路E1信道和4Mbps的IP数据通道 Canopy 10M BH可以提供1路E1信道和2Mbps的IP数据通道）。上述方案除了可以应用于村村通工程之外，目前在中小城市流行的话吧（一网双吧）也可以采用类似的解决方案。部分基础电信运营商的大客户接入也可以采取这种方式。2 Canopy + IAD下面首先给出Canopy + IAD方式的村村通方案示意图。图6 CanopyIAD用于村村通工程VoIP电话业务，是一种在最近几年兴起的常见话音业务。该业务中多采用包交换机制的媒体网关/语音网关(包括中继网关和IAD等)，通常在用户侧和网络侧均采用Ethernet接口。根据网关接口容量，可以提供8路、16路、32路或64路话音。通过Canopy和媒体网关/语音网关，我们可以采用VoIP承载技术，传输数字电话业务。Canopy和媒体网关/语音网关的传输方式，不仅可以提供基于VoIP的话音业务，还可以提供Ethernet宽带接入。从而同时解决了农村的话音业务和宽带上网业务。该方式跟Canopy + PBX方式实现的功能基本类似，具体实施时采用何种方式根据网络情况决定。4. 结论本文描述的各种方案已经成功应用于各大运营商的网络之中，其中包括四川移动，湖南移动，山西联通，河南电信，湖南网通，上海网通，湖南铁通，以及中电华通等各大