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一、3G網(wǎng)絡(luò)的基站傳輸容量
無線技術(shù)雖然取得了很大的發(fā)展，但從容量來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及光傳輸速率提升得那么快，這主要是由于光傳輸系統(tǒng)的載體是擁有巨大帶寬潛力的光纖，而無線傳輸則是以復(fù)雜而惡劣的無線空間作為通信載體，其空間頻率資源十分寶貴，故無線通信速率能夠提高數(shù)倍就已相當(dāng)不易。從2G到3G，基站到基站控制器的傳輸容量需求也只增加了2～4倍。
可以簡(jiǎn)單估算一下WCDMA基站所需的傳輸帶寬，對(duì)于所有采用CDMA技術(shù)的3G系統(tǒng)，無線接口的極點(diǎn)容量都可用下式估算：
式中T為小區(qū)的極點(diǎn)容量，W為碼片速率，（Eb/Nb）為載干比（與某種業(yè)務(wù)要求的接收質(zhì)量有關(guān)），i為其他小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾比；對(duì)于WCDMA系統(tǒng)來說，W=3840kbit/s；采用AMR12.2kbit/s的編碼和384kbit/s編碼對(duì)應(yīng)的（Eb/Nb）分別為5.5dB和1.8dB，對(duì)于定向站i取0.65，如果以12.2kbit/s來計(jì)算，得到單載單扇的極點(diǎn)容量為656kbit/s，大約有53個(gè)信道；以384kbit/s速率計(jì)算，得到單載單扇的極點(diǎn)容量為1538kbit/s，大約有4個(gè)信道；由于384kbit/s速率下的極點(diǎn)容量較大，我們按384kbit/s速率來考慮基站的傳輸容量需求，對(duì)于三個(gè)扇區(qū)的基站，假設(shè)扇區(qū)化系數(shù)2.5，得到單載三扇的基站極點(diǎn)容量為3845kbit/s，在實(shí)際應(yīng)用中，通常既有384kbit/s速率的用戶，也有12.2kbit/s、64kbit/s、128kbit/s等速率的用戶，因此實(shí)際的傳輸需求應(yīng)更小一些，考慮到傳輸系統(tǒng)的開銷和一定的富余度，得到WCDMA基站傳輸容量的需求大約是：?jiǎn)屋d單扇需要1XE1，單載三扇需要2XE1，兩載三扇需要4XE1，三載三扇需要6XE1，四載三扇需要8XE1。
可以將WCDMA的基站傳輸容量需求與GSM做一個(gè)比較，在GSM中，Um接口中每個(gè)語音信道的編碼速率是13kbit/s，在基站到BSC方向，語音信道的13kbit/s速率被調(diào)整成16kbit/s，由于每個(gè)載波有8個(gè)信道，如果不考慮信令等控制信息，2個(gè)64kbit/s時(shí)隙即可以容納一個(gè)載波，即一個(gè)E1可以容納16個(gè)載波，考慮到控制信息的承載，一個(gè)E1實(shí)際可以容納10～15個(gè)載波，即一個(gè)E1最多可支持120個(gè)信道，一般一個(gè)基站需要1～2個(gè)E1，最多不超過3個(gè)E1，而WCDMA的基站則最多可能需要8個(gè)E1，對(duì)于考慮GSM與WCDMA共站的運(yùn)營(yíng)商，一般可考慮一個(gè)基站配置12個(gè)E1。
二、Nodeb到RNC接口Iub的傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方式
傳輸網(wǎng)承載WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)有多種方式，由于WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)采用ATM技術(shù)，因此采用具有ATM功能的MSTP設(shè)備來承載無線網(wǎng)絡(luò)具有一定的方便性，但這并不意味著無線網(wǎng)絡(luò)一定要用MSTP來承載，對(duì)傳輸網(wǎng)來說，主要有兩種承載方式，一種是采用傳統(tǒng)的SDH來承載，傳輸網(wǎng)只提供透?jìng)鞴δ埽硪环N是采用MSTP來承載，傳輸網(wǎng)需對(duì)ATM信元進(jìn)行處理，下面分別進(jìn)行討論。
1．采用傳統(tǒng)的SDH來承載，傳輸網(wǎng)只提供透?jìng)鞴δ?br />
這種承載方式可以有以下三種組網(wǎng)方式。
第一種方式在RNC上配置IMAE1端口，NodeB上配置IMAE1端口，傳輸網(wǎng)透?jìng)鲝腘odeB到RNC的IMAE1電路，這種方式與傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)相同，但由于3G網(wǎng)絡(luò)的電路需求多于2G網(wǎng)絡(luò)，因此RNC上需配置大量的E1（IMAE1）端口。
第二種方式為第一種方式的改進(jìn)，傳輸網(wǎng)仍然只提供E1電路透?jìng)�，在RNC上配置ATM155Mbit/s端口，在RNC局端放置ATM交換機(jī)，利用ATM交換機(jī)將來自NodeB的E1業(yè)務(wù)交換成ATM155Mbit/s業(yè)務(wù)后再接入RNC。這種方式減少了RNC上的端口。
第三種方式在RNC上配置信道化ATM155Mbit/s端口，所謂信道化ATM155Mbit/s端口意味著RNC將一個(gè)155Mbit/s視做由63個(gè)VC12組成的，而不是將其當(dāng)作一個(gè)VC4來看待，在這種方式下，傳輸網(wǎng)將來自NodeB的E1電路透?jìng)髦罵NC局端后，在RNC處的傳輸設(shè)備上并不終端出E1，而是終端出155Mbit/s端口，再接入RNC，這種方式在RNC局端無需大量的E1落地，同樣也可以節(jié)省RNC側(cè)的端口，并且無需增加ATM交換機(jī)。
采用透?jìng)鞣绞娇梢酝耆迷袀鬏斁W(wǎng)的空閑容量，不用對(duì)傳輸網(wǎng)做任何改造，缺點(diǎn)是通道利用率低，基站之間的傳輸帶寬彼此隔離，沒有共享。在以上三種透?jìng)鞣绞街校谌N方式既不用新增ATM交換機(jī)，又可以節(jié)省RNC側(cè)的端口，同時(shí)也避免了大量E1端口的落地，因此第三種方式是最好的選擇。
2．采用MSTP來承載，傳輸網(wǎng)需對(duì)ATM信元進(jìn)行處理
這種承載方式也有三種組網(wǎng)方式（假設(shè)傳輸網(wǎng)分為骨干，匯聚和接入三個(gè)層面）。
第一種方式是在RNC上配置ATM155M/b端口，在NodeB上配置IMAE1端口，在所有NodeB站點(diǎn)采用提供IMAE1匯聚功能的MSTP設(shè)備，利用傳輸網(wǎng)的MSTP設(shè)備將IMAE1匯聚成ATM155Mbit/s，在接入環(huán)上將IMAE1匯聚成ATM155Mbit/s后傳輸至匯聚層節(jié)點(diǎn)，傳輸匯聚層節(jié)點(diǎn)有以下三種處理方法。
�。�1）將此ATM155Mbit/s經(jīng)匯聚環(huán)、骨干環(huán)透?jìng)髦罵NC處；
（2）將本接入環(huán)ATM155Mbit/s與本節(jié)點(diǎn)內(nèi)其他接入環(huán)的ATM155Mbit/s一起統(tǒng)計(jì)復(fù)用成一個(gè)ATM155Mbit/s后再經(jīng)匯聚環(huán)、骨干環(huán)透?jìng)髦罵NC處；
�。�3）將本接入環(huán)ATM155Mbit/s與本節(jié)點(diǎn)的其他接入環(huán)ATM155Mbit/s一起統(tǒng)計(jì)復(fù)用成一個(gè)ATM155Mbit/s后再經(jīng)匯聚環(huán)與匯聚環(huán)其他節(jié)點(diǎn)的ATM155Mbit/s在匯聚環(huán)上統(tǒng)計(jì)復(fù)用成一個(gè)ATM155Mbit/s，再經(jīng)骨干環(huán)透?jìng)髦罵NC。
第二種方式在RNC上配置ATM155M/b端口，在NodeB上配置IMAE1端口，在NodeB配置傳統(tǒng)的SDH設(shè)備，匯聚層采用具有IMAE1匯聚功能的MSTP設(shè)備，有兩種處理方法
第一種方式中，匯聚節(jié)點(diǎn)將本節(jié)點(diǎn)內(nèi)各接入環(huán)的IMAE1匯聚成ATM155Mbit/s電路后再通過匯聚環(huán)、骨干環(huán)透?jìng)髦罵NC。
第二種方式中，在本節(jié)點(diǎn)內(nèi)匯聚后的ATM155Mbit/s電路與其他節(jié)點(diǎn)的ATM155Mbit/s電路在匯聚環(huán)上統(tǒng)計(jì)復(fù)用成一個(gè)ATM155Mbit/s后再通過骨干環(huán)透?jìng)髦罵NC。
第三種方式在RNC上配置ATM155M/b端口，在NodeB上配置ATM155Mbit/s端口，在NodeB配置具有ATM155Mbit/s處理功能的MSTP設(shè)備（無需具備處理IMAE1功能），將多個(gè)基站的ATM155Mbit/s端口經(jīng)傳輸網(wǎng)的接入和匯聚層統(tǒng)計(jì)復(fù)用成若干個(gè)ATM155Mbit/s后再接入RNC。
在以上三種方式中，第一種方式要求所有的NodeB站點(diǎn)采用提供具有IMAE1匯聚功能的MSTP設(shè)備，成本很高；第二種方式在NodeB僅配置傳統(tǒng)的SDH設(shè)備，而在傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)采用MSTP設(shè)備，綜合考慮了成本和傳輸通道的利用率；第三種方式中的NodeB和在NodeB配置的傳輸設(shè)備全部采用155Mbit/s端口，成本較高；從綜合比較成本和通道的利用率看，第二種方式是最好的選擇。
3．其他可能部分采用的承載方案
由于RNC設(shè)備本身就具有ATM處理功能，因此也可以考慮光纖直接連接各NodeB的ATM155Mbit/s端口，然后再接入傳輸網(wǎng)經(jīng)透?jìng)骰蚪y(tǒng)計(jì)復(fù)用的方式傳送至RNC，具體連接方式可以采用鏈形連接或星形連接（HUB）。
4．R5版本的承載方式
目前WCDMA的成熟版本是R4版本，R5版本則提出了從無線網(wǎng)絡(luò)到核心網(wǎng)絡(luò)都全部IP化的思想，對(duì)傳輸網(wǎng)來說，接入IP化可以考慮采用以太網(wǎng)來承載，因?yàn)橐蕴W(wǎng)和IP可以很好地融合。在傳輸網(wǎng)上可以用內(nèi)嵌RPR、MPLS功能的MSTP設(shè)備提供安全的具有QoS保證的以太網(wǎng)鏈路，具體的傳送方式既可以利用以太網(wǎng)映射到VC12中透?jìng)鳎部梢岳肦PR或MPLS以包交換的方式來傳送，以達(dá)到統(tǒng)計(jì)復(fù)用各基站傳輸帶寬的目的。
三、Iur、Iu－CS、Iu－PS接口傳輸承載方式
RNC之間的Iur接口以及RNC至MGW的Iu－CS和RNC至SGSN的Iu－PS都是ATM接口，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，采用傳統(tǒng)的SDH提供透明的E1或STM-1通道來承載即可，當(dāng)然也可以采用MSTP來承載。
四、核心網(wǎng)的承載方案
由于R4版本核心網(wǎng)的電路域采用的是承載與控制相分離的移動(dòng)軟交換架構(gòu)，故R4核心網(wǎng)（電路域和分組域）可以采用IP或TDM來承載，采用TDM來承載必須沿用傳統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)，同一層面內(nèi)的MGW必須建立全連接（fullmesh），組網(wǎng)復(fù)雜，而采用IP網(wǎng)來承載，則由于IP網(wǎng)本身是個(gè)包交換網(wǎng)，I各MGW之間的流量可以通過IP尋址來實(shí)現(xiàn)，消除了TDM方式下物理電路的全連接，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有利于網(wǎng)絡(luò)的扁平化。
目前WCDMA的IP承載網(wǎng)包括全國(guó)范圍內(nèi)的IP骨干網(wǎng)（地市以上）和城域網(wǎng)，考慮到安全性和QoS問題，IP骨干網(wǎng)一般考慮組建專網(wǎng)，在骨干IP網(wǎng)中啟用快速重路由（FRR）和流量工程（TE）并借助MPLS和差分服務(wù)技術(shù)來提高骨干IP專網(wǎng)的質(zhì)量；城域網(wǎng)一般考慮通過對(duì)原網(wǎng)絡(luò)的路由化改造來滿足3G對(duì)承載網(wǎng)的要求。新建的專用骨干IP網(wǎng)必須由長(zhǎng)途波分復(fù)用技術(shù)來承載，此時(shí)的波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)需經(jīng)過仔細(xì)的規(guī)劃，以滿足IP路由器在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)雙歸時(shí)可以走不同的物理路由，但骨干IP網(wǎng)無需波分復(fù)用系統(tǒng)提供保護(hù)，這一方面是由于IP網(wǎng)本身就可以提供保護(hù)，另一方面是由于在長(zhǎng)途W(wǎng)DM系統(tǒng)上提供保護(hù)成本太高。
IP城域網(wǎng)目前主要采用光纖直驅(qū)的方式組網(wǎng)，當(dāng)然，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和對(duì)安全性要求的提高，將來可能會(huì)考慮采用城域波分技術(shù)來承載IP城域網(wǎng)，如果對(duì)城域網(wǎng)的安全性和QoS不滿意，也可以考慮采用MSTP、RPR等技術(shù)來承載3G網(wǎng)元。
五、總結(jié)
3G的部署給傳輸網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用帶來機(jī)遇，在無線網(wǎng)絡(luò)的承載方面MSTP有一定的用武之地；R4版本以后的3G核心網(wǎng)元將由IP網(wǎng)絡(luò)承載，但這并不意味傳輸網(wǎng)絡(luò)將完全退出對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的支撐，因?yàn)橹辽買P網(wǎng)絡(luò)的骨干部分仍將由長(zhǎng)途波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)來承載，而MSTP、RPR技術(shù)將作為IP城域網(wǎng)的補(bǔ)充得到應(yīng)用；代表未來傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向的智能光網(wǎng)絡(luò)（ASON）可能在以下兩個(gè)層面得到應(yīng)用，一種應(yīng)用是在無線接入傳輸網(wǎng)的骨干和匯聚層引入融合了MSTP功能的ASON設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)電路的快速調(diào)度和故障恢復(fù)；另一個(gè)應(yīng)用是在骨干IP專網(wǎng)的承載網(wǎng)中引入具有ASON功能的智能WDM系統(tǒng)，對(duì)骨干IP網(wǎng)的承載提供快速的波道調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)�？傊�，未來的傳輸技術(shù)將為3G網(wǎng)絡(luò)提供更加安全可靠的支撐。
----《通信世界》
