<table cellspacing="0" cellpadding="3" width="564" border="0"><tbody><tr><td class="font_blue_14px" align="center" colspan="3"><strong>3G与城域传送网</strong><br/> <!--Element not supported - Type: 8 Name: #comment--></td></tr><tr><td colspan="3"><img height="5" alt="" src="http://www.chinaunicom.com/profile/images/t18.gif" width="564"/></td></tr><tr><td class="font_content" align="left" width="10"> </td><td class="font_content" align="left" width="552"><br/><p> 在中国，3G网络的部署已经开始展开。其中，3G传输网作为整个3G网络中的基础网络，扮演着重要的角色。在3G的传输问题上，3G核心网由于只需要解决在有限的一些固定节点之间的大容量传输问题，现有的骨干传输网很容易解决；而3G接入网由于覆盖广泛、节点众多，同时需要解决实时性要求较高的语音业务和突发性强的高速数据业务的接入，因此3G接入网的传输问题就相对复杂。</p><p><strong>1、3G与3G传输的基本概念</strong></p><p> 前两代移动通信（模拟移动通信和数字移动通信GSM/CDMA）主要以语音通信为主。3G的目标则除了支撑语音通信外，重点在满足宽带数据接入的可移动性要求。</p><p> 由于数据业务的流量特征与语音业务相比表现出很大的差别，而且3G标准在演进中，支撑数据业务的能力和方式也不断在发展变化，这使得3G网络相比于2G网络，对传输网有更高、更复杂的要求。</p><p> 目前国际上3G的三大主流制式标准包括WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。从传送网的角度来看，不同的3G标准，传输要求基本类似，三种网络制式的主要区别在空中接口（UU）部分，其余部分的网络逻辑架构基本相同。</p><p> 目前WCDMA比较成熟的主要是R99、R4和R5三个版本，目前在测试和试验网中主要采用了R4。WCDMA R4网络体系结构如图1所示。</p><p align="center"><img height="398" alt="" src="http://www.chinaunicom.com/upload/2007080801445098.jpg" width="528" style="WIDTH: 528px; HEIGHT: 398px;"/></p><p align="center">图1 WCDMA R4网络体系结构</p><p> 3G网络在不同的技术发展阶段可以采用不同的承载技术，包括TDM、ATM、IP等。由于数据业务流向的不确定性，使TDM技术很难为3G业务的承载提供一个高效可靠的平台。因此，到目前为止，3G主要应用的传输接口技术以ATM和IP为主。</p><p> 以WCDMA R4网络为例，从功能上看，分为核心网络（CN）和无线接入网络（UTRAN或者RAN），如图2所示。</p><p align="center"><img height="257" alt="" src="http://www.chinaunicom.com/upload/20070808014656385.jpg" width="460" style="WIDTH: 460px; HEIGHT: 257px;"/></p><p align="center">图2 3G网络体系结构</p><p> 核心网（CN）与无线接入网络（UTRAN）中的RNC相连，而RNC控制若干个Node B，RNC与Node B之间通过有线连接。因此，3G网络对于传输的需求主要包括以下三个方面：</p><p> （1）核心网内的业务传输；</p><p> （2）接入网和核心网之间（即RNC与CN之间，Iu接口）的业务传输；</p><p> （3）接入网内的业务传输，包括RNC和Node B之间（Iub接口）、RNC与RNC之间（Iur接口）。</p><p> 以上业务传输均包括了语音和数据业务的传输，均可以分为用户数据流（可以理解为语音或者数据业务的内容）和控制流（即为了进行语音通话、数据通信而进行的通信连接建立/拆除等控制信令）的传输。用户数据流和控制流一般也称为用户平面和控制平面。</p><p> 核心网络（CN）和无线接入网络（UTRAN）使用的传输网则分别对应于传输网中的骨干层和汇聚、接入层。</p><p> 和R99相比，R4在无线接入网（UTRAN）部分和R99基本相同，区别主要是R4在核心网引入了软交换系统，建立了统一的全分组化的核心网。R99则和现有2.5G系统一样，语音业务和数据业务到了核心网在电路型传送网和分组传送网上分别传输。R99网络体系结构如图3所示。</p><p align="center"><img height="391" alt="" src="http://www.chinaunicom.com/upload/20070808014951432.jpg" width="512" style="WIDTH: 512px; HEIGHT: 391px;"/></p><p align="center">图3 WCDMA R99网络体系结构</p><p> R5相比于R4，主要的变化是在核心网中引入了IP多媒体子系统（IMS）的概念，在接入网（U-TRAN）上，则定义了ATM和IP两种传送方式，R5的系统可以选择用ATM或者IP中的任何一种来进行业务传送。R5同时规定，支撑IP的UTRAN节点，必须通过对ATM/IP双协议栈的支撑，或者通过内置/外接的互通模块，实现与纯ATM UTRAN节点的互通。目前，业界很多厂商的3G系统在支撑R5的时候，也选择了首先支撑ATM传送的方式。R5的网络体系结构如图4所示。</p><p align="center"><img height="287" alt="" src="http://www.chinaunicom.com/upload/20070808015142517.jpg" width="548" style="WIDTH: 548px; HEIGHT: 287px;"/></p><p align="center">图4 WCDMA R5网络体系结构</p><p> 综合分析WCDMA R99、R4和R5等不同的演进版本，大家可以看到，随着3G技术的演进发展，数据业务的速率、网络结构等发生了一些变化，会对传输产生不同的要求。</p><p> 从传输接口类型来看，对WCDMA各个版本的接口类型汇总如表1所示。</p><p>表1 WCDMA各版本的接口类型</p><p> R99R4R5R6/R7<br/> IubATMATMATM/IPATM/IP<br/> IurATMATMATM/IPATM/IP<br/> Iu-csATMATMATM/IPATM/IP<br/> Iu-psATMATMATM/IPATM/IP<br/> Iu-bsATMATMATM/IPATM/IP<br/> CNTDM,IPIP/ATMIP/ATMIP</p><p> TD-SCDMA R99、R4和R5版本在接入网接口类型和传输模式上与WCDMA基本相同，cdma2000和WCDMA在对传输的要求上也很相似，因此本文以WCDMA为例进行3G传输网的讨论，但很多结论适用于这三种网络体制。</p><p><strong>2、3G对城域传送网的要求</strong></p><p> 下面以TD-SCDMA R4为例来进行分析。</p><p> 在3G核心网（CN）中，由于业务已经经过收敛和汇聚，传输颗粒较粗，只需要解决有限的一些点之间大容量传输的问题，采用SDH透传方式较为直接和简单，可以直接将TDM/ATM/IP over SDH/WDM网络进行大容量业务传输。</p><p> 对于移动接入网（UTRAN），它包括以下接口：</p><p> （1）Iub：Node B和RNC之间的接口，主要采用IMA E1，ATM STM-1接口；</p><p> （2）Iur：RNC之间的接口，主要采用ATM STM-1；</p><p> （3）Iu：RNC和CN之间的接口，主要采用ATM STM-1/4。</p><p> 目前，3G网络中RNC的处理能力均向大容量方向发展，在一个城市中RNC数量非常有限，RNC和RNC之间（Iur接口），以及RNC连接到CN（Iu接口），都是有限几个点之间155M或者622M的传输，通过城域传输网很容易解决。而Node B处于网络的边缘，实现完全覆盖通常在一个大城市中要达到上百个甚至数百个节点的规模，数量庞大且布置分散，因此解决Node B与RNC之间的传输是整个3G传输网络的关键。总结它对城域传送网的要求有以下几个特征：</p><p> （1）要求传输网提供ATM或者IMA（ATM反向复用）接口，即2Mbit/s的IMA，155Mbit/s或者622Mbit/s的ATM接口，最好提供ATM的接入、汇聚（统计复用）和交换能力；</p><p> （2）移动网络的特征之一是覆盖性，相应地，也要求上述端口提供以及传输是广覆盖的，也就是在移动网基站覆盖的地方，都要有上述传输条件；</p><p> （3）由于3G网络的建设不是一蹴而就的，那么要求提供给3G的传送网应该适应网络逐步部署的需要，初期投资小，可扩展性好；</p><p> （4）3G技术本身是在不断发展演进的，那么要求传送网具有较好的适应性，可以随着技术的发展而演进，从而保护投资，节省投资；</p><p> （5）因为3G要同时支撑实时性要求高的语音和突发性强的数据业务传输，因此要求传输方案能较好地提供QoS保证的能力。</p><p> 下面对3G不同传输方式的分析比较，都会围绕着以上的要求来进行。</p><p> 根据前面对R99、R5与R4接入网的比较大家可以得知，以上要求同样适用于R99，以及采用ATM传送方式的R5系统。</p><p><strong>3、主流3G传输解决方案分析比较</strong></p><p> 从现有应用较广泛的传输技术上看，适合3G无线接入传输特性的传输技术主要有：ATM、SDH以及MSTP技术等。它们用于3G无线接入网的传输各有利弊。</p><p> 3.1 ATM技术</p><p> 在R99和R4中Iub接口采用的都是ATM技术，R5理论上可选支撑ATM或者IP，但实际中业界大量3G系统都在支撑ATM接口。如果能在ATM网络上传输3G业务，则可以发挥ATM统计复用、QoS保证等优势。尤其是采用了VP环的ATM网络可以确保传输安全。</p><p> 缺点：从各运营商现有的传输资源上看，并没有现成的ATM网络在传输网的接入层大量存在。如果为了3G接入网而建设一张完整的ATM网络，则投资相对3G网络前期业务少、带宽低的情况是较不经济的，而且从3G的长远发展来看，ATM技术对其他业务并非最佳解决方案，亦不是技术的发展趋势。</p><p> 3.2 SDH技术</p><p> 采用SDH传输最大的优势是国内各运营商都拥有丰富的SDH传输资源，覆盖广泛。因此，利用已有的SDH传输资源组建3G无线接入传输网是个最节省投资的选择。</p><p> 使用传统的SDH承载3G业务仍存在一定的缺陷，因为采用ATM over SDH的方式，只是为ATM提供了一种透明传输方式，不能进行统计复用而导致传输效率不高，这种透传方式通常可采用两种接口SDH STM-1或者E1接口。通过将SDH升级成为简单的MSTP可以解决传输效率的问题。</p><p> 3.3 MSTP技术</p><p> 多业务传送平台MSTP技术代表了现有传输网的发展方向，它是基于SDH的下一代传送台。MSTP可提供TDM、ATM、IP等多种业务接口和处理能力，可以根据网络的发展来动态调整ATM、IP或TDM网络的容量，具有较好的可扩展性。</p><p> （1）MSTP技术不但可以提供传统的TDM业务传输，还可以提供完善的ATM汇聚/交换，二层以太网的汇聚/交换功能；</p><p> （2）MSTP理论上可以支撑ATM业务的VP/VC交换、以及ATMVP环等功能，通过业务汇聚实现对ATM带宽的收敛，从而提高传输网带宽利用率；使用VP环可以提供3G业务的多层保护，从而提高承载网的安全性。</p><p> 缺点：MSTP和前面所述ATM传送技术一样存在投资的问题，因为目前并没有很多采用MSTP技术组建的传输环，现有一些MSTP环对ATM的支撑能力也较弱，主要表现在：</p><p> （1）由于ATM业务原来应用不是很广泛，好多MSTP节点没有提供ATM接口卡；</p><p> （2）有些能提供ATM接口的MSTP，其ATM交换、流量管理、QoS控制等方面的能力也非常有限，如果应用于3G接入网传输，还需要升级。</p><p> 因此，如果大规模采用MSTP来作为3G接入传输网的话，可能需要新建传输环，投资仍然是巨大的。但MSTP技术良好的扩展性是这种投资能得到较长远利用提供了部分保证。</p><p> 综上所述，各种传输技术各有所长各有所短，在实际中还需要综合考虑各种因素后加以选择应用。</p><p><strong>4、结束语</strong></p><p> 3G传输网是整个3G系统的重要一环。各种3G接入传输方案各自有所长有所短。大家应根据城域传送网的条件，3G网络和业务对传输的要求，综合考虑3G Node B、RNC设备的现状（比如接口类型、密度、QoS能力等等），3G网络分步部署和不断发展演进的要求，等等，以务实的态度去设计规划3G传输方案。在此过程中，充分利用现有城域传送网能够提供的传输手段，灵活地运用多种传输方案，平衡与新投资、新建网络之间的关系，将成为在保证充分满足3G网络及业务需要的前提下，减少投资，缩短建设周期的重要方式。</p></td></tr></tbody></table>
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发表于 2007-8-13 09:33:00