構建面向3G的城域傳輸網(wǎng)

在中國，3G網(wǎng)絡的部署已經(jīng)逐漸展開。其中，3G傳輸網(wǎng)作為整個3G網(wǎng)絡中的基礎網(wǎng)絡，扮演著重要的角色。在3G的傳輸問題上，3G核心網(wǎng)由于只需要解決在有限的固定節(jié)點之間的大容量傳輸問題，現(xiàn)有的骨干傳輸網(wǎng)很容易解決；而3G接入網(wǎng)由于覆蓋廣泛、節(jié)點眾多，同時需要實現(xiàn)對實時性要求較高的語音業(yè)務和突發(fā)性強的高速數(shù)據(jù)業(yè)務的支持，因此3G接入網(wǎng)的傳輸問題就相對復雜。

3G傳輸?shù)幕�本概�?/p>

前兩代移動通信(模擬移動通信和數(shù)字移動通信GSM/CDMA)的業(yè)務主要以語音通信為主。3G除了支持語音通信外，還要滿足最終用戶寬帶數(shù)據(jù)接入的移動性要求。由于數(shù)據(jù)業(yè)務的流量特征與語音業(yè)務相比有較大差異，而且3G在不斷發(fā)展，支持數(shù)據(jù)業(yè)務的能力和方式也在不斷變化，這使得3G網(wǎng)絡相比于2G網(wǎng)絡，對傳輸網(wǎng)有了更高的要求。

目前國際上3G的三大主流制式標準包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。從傳輸網(wǎng)的角度來看，不同的3G標準，傳輸要求基本類似，三種網(wǎng)絡制式的主要區(qū)別在空中接口(U－U)部分，其余部分的網(wǎng)絡邏輯架構基本相同。

目前WCDMA比較成熟的主要是R99、R4和R5三個版本，在測試和試驗網(wǎng)中主要采用了R4。3G網(wǎng)絡在不同的技術發(fā)展階段可以采用不同的承載技術，包括TDM、ATM、IP等。由于數(shù)據(jù)業(yè)務流向的不確定性，使TDM技術很難為3G業(yè)務的承載提供一個高效可靠的平臺。因此，到目前為止，3G主要應用的傳輸接口技術以ATM和IP為主。以WCDMA R4網(wǎng)絡為例，從功能上看，分為核心網(wǎng)絡(CN)和無線接入網(wǎng)絡(UTRAN或者RAN)，核心網(wǎng)(CN)與無線接入網(wǎng)絡(UTRAN)中的RNC相連，而RNC控制若干個NodeB，RNC與NodeB之間通過有線連接。因此，3G網(wǎng)絡對于傳輸?shù)男枨笾饕�包括以下三個方面：核心網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務傳輸、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的業(yè)務傳輸、接入網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務傳輸。

以上業(yè)務傳輸均包括了語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸，均可以分為用戶數(shù)據(jù)流(可以理解為語音或者數(shù)據(jù)業(yè)務的內(nèi)容)和控制流(即為了進行語音通話、數(shù)據(jù)通信而進行的通信連接建立/拆除等控制信令)的傳輸。用戶數(shù)據(jù)流和控制流一般也稱為用戶平面和控制平面。核心網(wǎng)絡(CN)和無線接入網(wǎng)絡(UTRAN)使用的傳輸網(wǎng)則分別對應于傳輸網(wǎng)中的骨干層和匯聚、接入層。和R99相比，R4在無線接入網(wǎng)(UTRAN)部分和R99基本相同，區(qū)別主要是R4在核心網(wǎng)引入了軟交換系統(tǒng)，建立了統(tǒng)一的全分組化的核心網(wǎng)。R99則和現(xiàn)有2．5G系統(tǒng)一樣，語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務在電路型傳輸網(wǎng)和分組傳輸網(wǎng)上分別傳輸。

R5相比于R4，主要的變化是在核心網(wǎng)中引入了IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)的概念，在接入網(wǎng)(UTRAN)上定義了ATM和IP兩種傳送方式，R5的系統(tǒng)可以選擇用ATM或者IP中的任何一種來進行業(yè)務傳送。R5同時規(guī)定，支持IP的UTRAN節(jié)點必須通過對ATM/IP雙協(xié)議棧的支持，或者通過內(nèi)置/外接的互通模塊，實現(xiàn)與純ATM UTRAN節(jié)點的互通。目前，業(yè)界很多廠商的3G系統(tǒng)在支持R5的時候也能支持ATM傳送的方式。

綜合分析WCDMA R99、R4和R5等不同的演進版本，我們可以看到，隨著3G技術的演進發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務的速率、網(wǎng)絡結(jié)構等發(fā)生了一些變化，會對傳輸產(chǎn)生不同的要求。從傳輸接口類型來看，TD-SCDMA R99、R4和R5版本在接入網(wǎng)接口類型和傳輸模式上與WCDMA基本相同，CDMA2000和WCDMA在對傳輸?shù)囊�求上也很相似�?/p>

3G對城域傳輸網(wǎng)的要求

以TD-SCDMA R4為例來進行分析。在3G核心網(wǎng)(CN)中，由于業(yè)務已經(jīng)經(jīng)過收斂和匯聚，傳輸顆粒較粗，只需要解決有限的一些點之間大容量傳輸?shù)膯栴}，采用SDH透傳方式較為直接和簡單，可以直接將TDM、ATM、IP over SDH、WDM網(wǎng)絡進行大容量業(yè)務傳輸。目前，3G網(wǎng)絡中RNC的處理能力向大容量方向發(fā)展，在一個城市中RNC數(shù)量非常有限，RNC和RNC之間(Iur接口)，以及RNC連接到CN(Iu接口)，都是有限幾個點之間155M或者622M的傳輸，通過城域傳輸網(wǎng)很容易解決。而Node B處于網(wǎng)絡的邊緣，實現(xiàn)完全覆蓋通常在一個大城市中要達到上百個甚至數(shù)百個節(jié)點的規(guī)模，數(shù)量龐大且布置分散，因此解決NodeB與RNC之間的傳輸是整個3G傳輸網(wǎng)絡的關鍵。

總結(jié)它對城域傳輸網(wǎng)的要求有以下幾個特征：

要求傳輸網(wǎng)提供ATM或者IMA(ATM反向復用)接口，即2Mbit/s的IMA，155Mbit/s或者622Mbit/s的ATM接口，最好具有ATM的接入、匯聚(統(tǒng)計復用)和交換能力；

移動網(wǎng)絡的特征之一是覆蓋性，網(wǎng)絡要求傳輸是廣覆蓋的，也就是在移動網(wǎng)基站覆蓋的地方，都要具備上述傳輸條件；由于3G網(wǎng)絡的建設不可一蹴而就，這就要求3G傳輸網(wǎng)應該適應網(wǎng)絡逐步部署的需要，初期投資小，可擴展性好；

3G技術本身是在不斷發(fā)展演進的，這就要求傳輸網(wǎng)具有較好的適應性，可以隨著技術的發(fā)展而演進，從而保護投資，節(jié)省資源；

因為3G要同時支持實時性高的語音和突發(fā)性強的數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸，因此要求傳輸方案能較好地提供QoS保證的能力。

3G傳輸網(wǎng)是整個3G系統(tǒng)的重要一環(huán)，我們應根據(jù)城域傳輸網(wǎng)的條件、3G網(wǎng)絡和業(yè)務對傳輸?shù)囊�求，綜合考慮3G Node B、RNC設備的現(xiàn)狀、3G網(wǎng)絡分步部署和不斷發(fā)展演進的要求等，以務實的態(tài)度去設計規(guī)劃3G傳輸方案。在此過程中，充分利用現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)能夠提供的傳輸手段，靈活地運用多種傳輸方案，平衡新舊投資和網(wǎng)絡之間的關系，在充分滿足3G網(wǎng)絡及業(yè)務需要的前提下，減少投資，縮短建設周期。