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傳輸網(wǎng)絡(luò)作為3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，是目前運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點。3G業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議、傳輸接口以及組網(wǎng)方式與2G不同，對基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求也不一樣。本文主要從WCDMA傳
輸接口、傳送網(wǎng)技術(shù)選擇和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)三個方面探討3G傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
WCDMA網(wǎng)絡(luò)主要由兩個部分組成：無線接入網(wǎng)部分(RAN：Radio Access Network)和核心網(wǎng)部分(CN：Core Network)。其中，RAN用于處理所有與無線相關(guān)的功能，包括基站(Node B)和基站控制器(RNC)；而CN則處理移動通信系統(tǒng)內(nèi)的所有話音呼叫和數(shù)據(jù)連接與外部網(wǎng)絡(luò)的交換與路由。
移動網(wǎng)絡(luò)的主要特點是分散與集中相統(tǒng)一，分散主要表現(xiàn)在大量的移動基站Node B廣泛分布在本地網(wǎng)絡(luò)的各個區(qū)域；而核心層設(shè)備相對集中，包括電路域的移動交換中心服務(wù)器(GMSC Server)、媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)、核心分組域的GPRS服務(wù)節(jié)點(SGSN)、GPRS網(wǎng)關(guān)節(jié)點(GGSN)、共有的歸屬位置寄存器(HSS/HLR)以及無線接入網(wǎng)部分的基站控制器(RNC)。烽火通信在3G傳輸網(wǎng)絡(luò)的骨干層、匯聚層和接入層可采用不同的技術(shù)和設(shè)備實現(xiàn)不同的功能。
二、3G網(wǎng)絡(luò)對傳輸接口的要求
3G業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的主要接口可以分為兩類，第一類是無線接入網(wǎng)UTRAN接口，基本按照一個通用的接口協(xié)議模型設(shè)計，采用ATM底層協(xié)議。接口類型包括移動基站Node B與基站控制器RNC間的接口Iub接口、RNC之間的Iur接口、RNC與電路域的Iucs接口、RNC與分組域的Iups接口。
第二類是移動核心網(wǎng)絡(luò)中的各個接口、不同部件連接接口，如電路域接口B、C、D、E、F、G接口，分組域的Gc、Gr、Gf、Gd接口等，這些接口以No.7方式完成相應(yīng)的移動應(yīng)用部分(MAP)，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。以上接口在R99版本中部分沿用了GSM的TDM接口，而在R4版本中主要采用以ATM方式的連接方式。
按接口類型分，以上接口主要分為如下幾種：
1.Iub接口：連接Node B至RNC，接口類型有ATM155M、IMA等；
2.Iu-cs接口：連接RNC至CN電路域，接口類型有ATM155M/622M、FE/POS等；
3.Iu-cs接口：連接RNC至CN分組域，接口類型有ATM155M/622M、FE/POS等；
4.Iur接口：連接RNC至RNC，接口類型有ATM155M/622M、IMA等；
5.G接口：連接MSC/VLR/HLR、GGSN/SGSN內(nèi)部，接口類型有ATM155M/622M、IMA/FE/GE等。
GSM傳輸用的SDH技術(shù)并不是3G傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案，這個問題在WCDMA的R4版本中有明顯的體現(xiàn)�；赟DH的多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP可以提供多種業(yè)務(wù)類型和接口，如ATM 155M接口、ATM622M接口、FE/GE/POS接口，因此MSTP才是3G傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。
IMA技術(shù)稱之為ATM反向復(fù)用(Inverse Multiplexing for ATM)，是基于3G傳輸提出的一種新的技術(shù)，主要用在Iub接口，解決基站提供小于155M帶寬的ATM信元的傳輸問題。烽火通信早在2003年初就認(rèn)為：在MSTP上采用IMA技術(shù)完成對于基站低帶寬的ATM信元的承載是3G基站傳輸?shù)囊环N理想選擇，同時在Citrans和IBAS兩個系列MSTP設(shè)備上采用了IMA技術(shù)。接入層IBAS將單一的ATM的的信元流以IMA的形式，在發(fā)送端拆散并放在多個低速邏輯鏈路上進(jìn)行傳輸，然后在接收端進(jìn)行業(yè)務(wù)整合，還原成高速的ATM信元流。IMA可以提供靈活的鏈路速率，端對端的IMA專有QoS技術(shù)能夠保證多個低速鏈路帶寬在業(yè)務(wù)之間靈活調(diào)配，同時可以保障ATM信元屬性在傳送過程中的完整性。
一個IMA幀由M個連續(xù)信元組組成，烽火通信MSTP的M值可以配置為32、64、128、256。同ATM一樣，一個信元組包含一個5字節(jié)的ATM幀頭和48字節(jié)的信元內(nèi)核。每個IMA幀中主要信元類型有IMA控制信元(ICP Cell)、ATM信元和填充信元(Filler Cell)。其中，ATM幀主要裝載3G內(nèi)核信元；ICP信元是IMA幀的一種OAM信元，含有IMA組以及對應(yīng)鏈路的信息，用于完成鏈路和IMA組的建立；填充信元為保持IMA幀格式的一種附加信元。
烽火通信Citrans550B設(shè)備是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)型MSTP終結(jié)能力最強的設(shè)備。同樣是128×128 VC4高階交叉能力的MSTP設(shè)備，采用300mm ETSI機柜安裝。最大組網(wǎng)終結(jié)能力為6個2.5G組成3個復(fù)用段環(huán)的同時，可以終結(jié)16個155M和1008個2M；另外在多業(yè)務(wù)方面也以優(yōu)異的功能特點得到認(rèn)可，如8個FE接口與2個GE接口在一塊單盤上靈活調(diào)整、透傳和交換采用同一塊單盤由網(wǎng)管選擇；提供不同帶寬的ATM統(tǒng)計復(fù)用；同時Citrans 550B單盤提供16個或63個IMA Group，共有16個IMA槽位。強大的組網(wǎng)能力和豐富的業(yè)務(wù)槽位成為運營商在建設(shè)大型移動本地網(wǎng)匯聚層設(shè)備的最佳選擇。烽火Citrans750/550C、IBAS180上同樣提供IMA接口完成對3G基站的傳輸和處理。
三、3G傳輸組網(wǎng)方案
從以上提供的接口分析，MSTP由于承接了傳統(tǒng)的TDM功能，可以提供ATM業(yè)務(wù)接口和ATM統(tǒng)計復(fù)用功能，而且可以為3G的全I(xiàn)P化提供以太網(wǎng)的演進(jìn)方向等特點，采用MSTP作為3G傳輸技術(shù)無疑是一種必然的選擇。RNC通過匯聚所有基站話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分別向核心網(wǎng)MGW和SGSN傳送，在網(wǎng)絡(luò)層次上仍然按照傳輸核心層、匯聚層和接入層三個層次完成3G業(yè)務(wù)的傳送和處理，核心層主要負(fù)責(zé)大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和組網(wǎng)，匯聚層主要對接入層業(yè)務(wù)的匯聚和整合，接入層設(shè)備主要分布在Node B基站。
由于3G核心網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中相對集中，除了MSC Server分布在大本地網(wǎng)中心，可以負(fù)責(zé)幾個移動本地網(wǎng)信令等功能外，其他核心節(jié)點，如MGW節(jié)點、SGSN節(jié)點、GGSN節(jié)點的分布與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)類似，它們通過核心傳輸網(wǎng)提供的豐富的業(yè)務(wù)接口連接。
復(fù)雜的組網(wǎng)和完善的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是核心傳輸層選擇的標(biāo)準(zhǔn)，智能MSTP的應(yīng)用也在國內(nèi)本地網(wǎng)或城域網(wǎng)建設(shè)中掀起高潮。烽火通信FonsWeaver系列產(chǎn)品為完全意義的ASON設(shè)備，也可以作為MSTP在3G網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，在組網(wǎng)能力、在保護(hù)和恢復(fù)、交叉技術(shù)選擇上達(dá)到一個新的水準(zhǔn)。FonsWeaver 960是國內(nèi)惟一T比特級別的ASON設(shè)備，F(xiàn)onsWeaver780為320G容量，在山東移動、山西網(wǎng)通、河北移動等國內(nèi)多個本地網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。除了提供多個STM-64強大的組網(wǎng)功能外，業(yè)務(wù)接口主要為ATM接口、FE/GE接口和STM-1/4/16Mbit/s的POS口，輕松解決3G組網(wǎng)和核心傳輸問題。
無線基站具有分布廣泛和數(shù)量大的特點，其傳輸網(wǎng)絡(luò)可以按照光纜布局情況，在每個基站布置緊湊型SMT-1/4 MSTP設(shè)備，建設(shè)STM-1或STM-4環(huán)網(wǎng)，提供IMA 2M接口，并具備其他多業(yè)務(wù)接口；通過接入層網(wǎng)絡(luò)和匯聚層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對基站業(yè)務(wù)的匯聚，向RNC提供ATM連接，實現(xiàn)對于基站的移動性管理和業(yè)務(wù)處理。
我們假設(shè)3個Node B基站都需要8M的IMA帶寬，由每個基站接入層MSTP設(shè)備提供4個IMA Link組成的一個IMA組(IMA Link就是VC12的邏輯鏈路)，每個IMA組可包含多個Link以支持更大的帶寬。多個IMA組在匯聚層MSTP設(shè)備上完成對于IMA的處理，通過1個155MATM接口將信號傳送到基站控制器RNC。MSTP通過虛級聯(lián)技術(shù)，在業(yè)務(wù)流量增大需要擴容時，可以通過傳輸網(wǎng)中富余的2M時隙，增加到IMA組中，動態(tài)調(diào)整鏈路帶寬。
考慮到3G網(wǎng)絡(luò)的升級和演進(jìn)，基站節(jié)點傳輸設(shè)備采用緊湊型STM-4/1 MSTP設(shè)備組網(wǎng)，在基站側(cè)可以提供IMA接口、ATM接口、155M光接口。烽火IBAS180設(shè)備的3U高度MSTP可以升級到STM-16,具備3個STM-16光接口、8個STM-4接口或10個STM-1接口，最大支持160個IMA 2M。在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期，基站需要提供ATM、FE或者SMT-1 POS接口時，這些設(shè)備仍然能滿足需求。
四、MSTP能滿足3G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)
從WCDMA來說，R99版本為了與GSM實現(xiàn)過渡，在底層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)接口上采用了TDM技術(shù)；R4版本增加了軟交換技術(shù)，采用ATM接口；R5版本將交換網(wǎng)絡(luò)升級為IP內(nèi)核。對于基于TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)綜合承載正是MSTP技術(shù)的優(yōu)勢，MSTP通過加插以太網(wǎng)盤完成對3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的傳輸。
烽火通信從2001年開始致力于MSTP的研究，參與國內(nèi)MSTP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，代表中國向ITU-T提出的LAPS封裝技術(shù)，目前在MSTP技術(shù)領(lǐng)域依然保持領(lǐng)先。目前，以太網(wǎng)透傳、二層交換、以太網(wǎng)LAPS /GFP封裝、虛級聯(lián)/LCAS等技術(shù)在烽火通信FonsWeaver、Citrans和IBAS系列上得到應(yīng)用，這些產(chǎn)品服務(wù)于國內(nèi)外各運營商的網(wǎng)絡(luò)中。
當(dāng)然，3G網(wǎng)絡(luò)升級到全I(xiàn)P后，對于MSTP的要求不僅僅是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接口和承載，更重要的是對于以太網(wǎng)QoS的保障能力。內(nèi)嵌RPR和MPLS是MSTP發(fā)展的兩個方向，都可以對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS提供一定的保障能力。由于RPR存在環(huán)間業(yè)務(wù)處理的缺陷以及MPLS VPN在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，所以內(nèi)嵌MPLS的MSTP在3G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用成為發(fā)展趨勢。烽火通信是國內(nèi)內(nèi)嵌MPLS的MSTP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)頭單位，在內(nèi)嵌MPLS技術(shù)應(yīng)用上也有獨到的處理方式，通過對現(xiàn)有MSTP以太網(wǎng)盤的升級，可以完全支持內(nèi)嵌MPLS功能，這對運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資是很好的保護(hù)。在2005年中國電信MPLS互通測試、信產(chǎn)部傳輸所與中國鐵通合作的MSTP測試中，烽火內(nèi)嵌MPLS技術(shù)得到專家的一致認(rèn)可。
烽火通信MPLS在解決網(wǎng)絡(luò)的擴展性、實施流量工程、同時支持多種要求特定QoS保障的P業(yè)務(wù)等諸多方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。內(nèi)嵌MPLS的MSTP可以在3G中后期傳輸網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用，為3G網(wǎng)絡(luò)的演化做好充分的準(zhǔn)備。
----《通信世界》
