建設(shè)適應(yīng)3G需求的光傳輸網(wǎng)絡(luò)

相關(guān)專(zhuān)題: 無(wú)線 光通信 5G


北京郵電大學(xué)光通信中心 張民



  電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,建設(shè)高效經(jīng)濟(jì)的多業(yè)務(wù)支持網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為各運(yùn)營(yíng)商在當(dāng)前刻不容緩的重要任務(wù)。移動(dòng)業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從單純通過(guò)擴(kuò)大覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量、進(jìn)而增加語(yǔ)音用戶數(shù)量為特點(diǎn)的規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝诰蚓W(wǎng)絡(luò)潛力、積極開(kāi)拓新業(yè)務(wù)類(lèi)型和運(yùn)營(yíng)模式為特點(diǎn)的業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)模式。


  業(yè)務(wù)范圍更廣和業(yè)務(wù)性能更高的3G技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與2G相比,3G具有更大的系統(tǒng)容量和更好的通信質(zhì)量,能更好地實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的無(wú)縫漫游,并為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)。因此,3G代表了未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展走向。


  如何適應(yīng)3G發(fā)展需要,結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),在保證3G業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量的同時(shí)提高帶寬利用率以降低傳輸帶寬需求是各方亟待解決的焦點(diǎn)問(wèn)題。


  3G對(duì)地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)的要求


  移動(dòng)業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商擁有大量GSM資源,經(jīng)過(guò)多次擴(kuò)容改造后,現(xiàn)有地面網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線基站(BTS)、基站控制器(BSC)、移動(dòng)交換中心(MSC)以及GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GSN)等共同構(gòu)成,并具有以下的特點(diǎn):


  ·光纖資源有限,并且很多為租用;


  ·城域距離在各個(gè)地區(qū)不同,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)參差不齊;


  ·業(yè)務(wù)增長(zhǎng)快,網(wǎng)絡(luò)容量有待提高;


  ·業(yè)務(wù)類(lèi)型趨于多樣化,需要提供多種接口;


  ·對(duì)網(wǎng)管要求高,控制復(fù)雜。


  3G技術(shù)下涌現(xiàn)出的新業(yè)務(wù)對(duì)傳輸網(wǎng)提出了新的要求:


  ·組網(wǎng)扁平化,傳輸IP化,支持高效的傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);


  ·與現(xiàn)有的SDH設(shè)備、GSM系統(tǒng)兼容,縮短建網(wǎng)周期,降低建設(shè)成本;


  ·支持CMNET數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入,承載VoIP、GSM、GRPS業(yè)務(wù)以及正在發(fā)展中的3G等多種業(yè)務(wù)的接入;


  ·支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(單/雙向、對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng))和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(廣播/多播)業(yè)務(wù)的傳送;



  ·支持訪問(wèn)PSTN、Internet、PSDN以及LAN的業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)寬帶無(wú)線接入網(wǎng)同電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和Internet間的互通;



  ·融合移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)的能力,提供多功能交換平臺(tái);



  ·提供經(jīng)濟(jì)、開(kāi)放和可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),逐步完成GSM向3G的平滑過(guò)渡;



  3G傳輸網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)



  前兩代移動(dòng)通信主要基于語(yǔ)音通信為主。3G的目標(biāo)則是滿足寬帶數(shù)據(jù)接入的可移動(dòng)性要求,其主流制式包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA,主要區(qū)別在空中接口(UU)部分,其余部分的網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)基本相同。其中WCDMA的傳輸接口種類(lèi)最多,包括標(biāo)準(zhǔn)STM接口、ATM接口、IMA(反向復(fù)用)接口、POS接口和以太FE/GE接口等。目前定義的3G系統(tǒng)主要有R99,R4和R5版本,從目前技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō),如果在近期實(shí)施3G系統(tǒng),R99或R4版本將被采用。



  無(wú)論是WCDMA、CDMA2000還是TD-SCDMA,3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以統(tǒng)一為兩個(gè)層次:接入網(wǎng)絡(luò)層(UTRAN)和核心網(wǎng)絡(luò)層(CN)。3G傳輸網(wǎng)主要承擔(dān)從UTRAN到CN的業(yè)務(wù)匯聚,以及CN中的業(yè)務(wù)傳送。換言之,在接入層,3G移動(dòng)系統(tǒng)將BTS改造為B節(jié)點(diǎn)(Node B),將BSC改造為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC),并且定義ATM為Node-B和RNC間的通信接口,3G傳輸網(wǎng)需提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理和匯聚能力;在核心層,3G將MSC改造成網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心(GMSC),將GSN改造成服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN),3G傳輸網(wǎng)需提供RNC、MSC、GMSC、SGSN、GGSN間的高帶寬業(yè)務(wù)傳輸通道。



  在核心層的3G傳輸網(wǎng)中應(yīng)該保留電路交換(CS)域,使基于如ATM分組交換的移動(dòng)核心網(wǎng)與固定網(wǎng)方面的發(fā)展趨于同步,并逐步演進(jìn)成真正的全I(xiàn)P網(wǎng)。接入層的3G傳輸網(wǎng)解決方案主要包括基于ATM、基于SDH、基于ATM+SDH和基于多業(yè)務(wù)城域傳送平臺(tái)(MSTP)這四種。其中,基于MSTP的方案能提供以太網(wǎng)接口和IP-ring(共享環(huán)),滿足以太網(wǎng)接入、匯聚、共享和保護(hù)等功能,更符合3G傳輸網(wǎng)將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)和組建網(wǎng)絡(luò)時(shí),使用IMA技術(shù)可靈活調(diào)整傳輸策略,適應(yīng)不同速率業(yè)務(wù)的需要,采用AAL2交換和VP-Ring技術(shù)能進(jìn)一步提高傳輸資源的利用率,因此IMA、AAL2和VP-Ring成為3G傳輸網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)亮點(diǎn)。



  3G傳輸網(wǎng)建設(shè)思路的探討



  目前的共識(shí)是,建設(shè)3G傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)要考慮可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可管理性、兼容性和安全性?蓴U(kuò)展性要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具有前瞻性,使傳輸網(wǎng)快速而經(jīng)濟(jì)地?cái)U(kuò)容和升級(jí)?删S護(hù)性要求實(shí)現(xiàn)有效的分層管理,便于快速定位故障。可管理性指網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有豐富的網(wǎng)絡(luò)管理功能,能完成業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)配、告警故障定位、性能在線測(cè)試等操作。兼容性指3G系統(tǒng)應(yīng)兼容于已部署的大量GSM、GPRS的2G和2.5G設(shè)備,使網(wǎng)絡(luò)漫游互通和平滑演進(jìn)。安全性要求傳輸網(wǎng)對(duì)個(gè)人移動(dòng)業(yè)務(wù)的安全性提供保障。



  因此,傳輸網(wǎng)建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)是:既適應(yīng)3G發(fā)展需要,又結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量和帶寬利用率并重。



  對(duì)地理環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)不同的各個(gè)省、直轄市和自治區(qū),應(yīng)該區(qū)別對(duì)待,分別采取適當(dāng)?shù)姆桨。?yīng)優(yōu)先覆蓋重點(diǎn)地段和有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域。在業(yè)務(wù)少、帶寬低、覆蓋小的區(qū)域,宜使用基于SDH的解決方案。隨著網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和升級(jí),可逐漸采用MSTP傳輸方式,在接入層直接透?jìng)鳎趨R聚環(huán)節(jié)引入VP-Ring等ATM處理功能。



  3G傳輸網(wǎng)的演進(jìn)可能將經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程:首先是電路域和分組域共存的階段,TDM、ATM和IP相繼成為主導(dǎo)傳輸技術(shù);最終網(wǎng)絡(luò)將向IP化的方向發(fā)展,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將用IP技術(shù)融合各種業(yè)務(wù)需求。



  鏈接



  3G帶動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展



  近年來(lái),由于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增長(zhǎng),過(guò)去超前部署的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正在發(fā)揮作用,其富余的帶寬也在被逐步的消化,當(dāng)然,世界各地的情形不盡相同,其中,亞太地區(qū)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)最為顯著。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)公布的數(shù)字,亞太地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)流量2001年增長(zhǎng)198%,2002年增長(zhǎng)126%。亞太地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)流量增加帶來(lái)的負(fù)荷逐年大幅增加,其中,日本和韓國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)流量所占的份額最大,中國(guó)所占的比例不高,僅為6%,但中國(guó)的增長(zhǎng)率最高,2002年已經(jīng)達(dá)到218%,名列亞太地區(qū)第一,專(zhuān)家預(yù)計(jì)未來(lái)兩年,中國(guó)的增長(zhǎng)速度將繼續(xù)保持在170%以上的水平,這也說(shuō)明中國(guó)發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?



  從未來(lái)中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展看,中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的規(guī)劃方面,首先應(yīng)當(dāng)充分考慮中國(guó)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的增長(zhǎng)潛力。其次還要考慮到諸如北京奧運(yùn)會(huì)等對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)增長(zhǎng),特別是對(duì)視頻業(yè)務(wù)的帶動(dòng)作用。第三,要考慮移動(dòng)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng),如未來(lái)基于3G的業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求造成影響,工作人員移動(dòng)性的增強(qiáng),無(wú)疑會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。第四,目前,中國(guó)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的水平與世界先進(jìn)水平相比尚有差距,相信未來(lái),中國(guó)企業(yè)將會(huì)更多的投資于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),這也將帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的增加。第五,中國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施將使東西部間的交流迅速增加,這也是網(wǎng)絡(luò)需求重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。


  
----《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》


   

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