構(gòu)建面向3G的城域傳輸網(wǎng)

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在中國,3G網(wǎng)絡(luò)的部署已經(jīng)逐漸展開。其中,3G傳輸網(wǎng)作為整個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)中的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),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(diǎn)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(diǎn)眾多,同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的語音業(yè)務(wù)和突發(fā)性強(qiáng)的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持,因此3G接入網(wǎng)的傳輸問題就相對(duì)復(fù)雜。

3G傳輸?shù)幕靖拍?/p>

前兩代移動(dòng)通信(模擬移動(dòng)通信和數(shù)字移動(dòng)通信GSM/CDMA)的業(yè)務(wù)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(dòng)性要求。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流量特征與語音業(yè)務(wù)相比有較大差異,而且3G在不斷發(fā)展,支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力和方式也在不斷變化,這使得3G網(wǎng)絡(luò)相比于2G網(wǎng)絡(luò),對(duì)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(biāo)準(zhǔn)包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。從傳輸網(wǎng)的角度來看,不同的3G標(biāo)準(zhǔn),傳輸要求基本類似,三種網(wǎng)絡(luò)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(luò)邏輯架構(gòu)基本相同。

目前WCDMA比較成熟的主要是R99、R4和R5三個(gè)版本,在測(cè)試和試驗(yàn)網(wǎng)中主要采用了R4。3G網(wǎng)絡(luò)在不同的技術(shù)發(fā)展階段可以采用不同的承載技術(shù),包括TDM、ATM、IP等。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流向的不確定性,使TDM技術(shù)很難為3G業(yè)務(wù)的承載提供一個(gè)高效可靠的平臺(tái)。因此,到目前為止,3G主要應(yīng)用的傳輸接口技術(shù)以ATM和IP為主。以WCDMA R4網(wǎng)絡(luò)為例,從功能上看,分為核心網(wǎng)絡(luò)(CN)和無線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN或者RAN),核心網(wǎng)(CN)與無線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)中的RNC相連,而RNC控制若干個(gè)NodeB,RNC與NodeB之間通過有線連接。因此,3G網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳輸?shù)男枨笾饕ㄒ韵氯齻(gè)方面:核心網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)傳輸、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)傳輸、接入網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)傳輸。

以上業(yè)務(wù)傳輸均包括了語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(wù)的內(nèi)容)和控制流(即為了進(jìn)行語音通話、數(shù)據(jù)通信而進(jìn)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(luò)(CN)和無線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)使用的傳輸網(wǎng)則分別對(duì)應(yīng)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(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(jìn)行業(yè)務(wù)傳送。R5同時(shí)規(guī)定,支持IP的UTRAN節(jié)點(diǎn)必須通過對(duì)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(shí)現(xiàn)與純ATM UTRAN節(jié)點(diǎn)的互通。目前,業(yè)界很多廠商的3G系統(tǒng)在支持R5的時(shí)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(jìn)版本,我們可以看到,隨著3G技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等發(fā)生了一些變化,會(huì)對(duì)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(duì)傳輸?shù)囊笊弦埠芟嗨啤?/p>

3G對(duì)城域傳輸網(wǎng)的要求

以TD-SCDMA R4為例來進(jìn)行分析。在3G核心網(wǎng)(CN)中,由于業(yè)務(wù)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(diǎn)之間大容量傳輸?shù)膯栴},采用SDH透?jìng)鞣绞捷^為直接和簡單,可以直接將TDM、ATM、IP over SDH、WDM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大容量業(yè)務(wù)傳輸。目前,3G網(wǎng)絡(luò)中RNC的處理能力向大容量方向發(fā)展,在一個(gè)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(gè)點(diǎn)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(luò)的邊緣,實(shí)現(xiàn)完全覆蓋通常在一個(gè)大城市中要達(dá)到上百個(gè)甚至數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)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(gè)3G傳輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。

總結(jié)它對(duì)城域傳輸網(wǎng)的要求有以下幾個(gè)特征:

要求傳輸網(wǎng)提供ATM或者IMA(ATM反向復(fù)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(jì)復(fù)用)和交換能力;

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特征之一是覆蓋性,網(wǎng)絡(luò)要求傳輸是廣覆蓋的,也就是在移動(dòng)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(luò)的建設(shè)不可一蹴而就,這就要求3G傳輸網(wǎng)應(yīng)該適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)逐步部署的需要,初期投資小,可擴(kuò)展性好;

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

因?yàn)?G要同時(shí)支持實(shí)時(shí)性高的語音和突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(gè)3G系統(tǒng)的重要一環(huán),我們應(yīng)根據(jù)城域傳輸網(wǎng)的條件、3G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)對(duì)傳輸?shù)囊,綜合考慮3G Node B、RNC設(shè)備的現(xiàn)狀、3G網(wǎng)絡(luò)分步部署和不斷發(fā)展演進(jìn)的要求等,以務(wù)實(shí)的態(tài)度去設(shè)計(jì)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(yùn)用多種傳輸方案,平衡新舊投資和網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系,在充分滿足3G網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)需要的前提下,減少投資,縮短建設(shè)周期。

作者:何建偉   來源:中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
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