3G 传输网解决方案
3G传输网解决方案
张吉承
（辽宁省邮电规划设计院 110011）
摘要：本文通过对2G系统的传输网络分析以及3G系统的业务需求，提出了面对3G网络如何提供传输
网的解决方案。
关键词： 3G、IMA E1、MSTP（多业务传输平台）、ASON
1 引言
第三代移动通信技术作为二十一世纪无线通信网络的最主要的技术，在实现移动网络分组化，提升网络业务实现能力和增值空间的同时，通过更先进的无线技术，为终端用户提供超过2Mbps的高速接入，使无线移动用户能够体验到和固定网络宽带用户一样的宽带感受。正是这种分组化和高速接入的特性，使3G对承载网特别是传输网的要求和2G有较大的不同，为此，采用适当技术构建3G的传输网具有重要的实际意义。
同时，光传输技术经过近十年的发展，已经远远超出了SDH电路交叉和WDM波长连接的概念，2000年提出的MSTP和2003年以后大范围商用的ASON技术，成为目前最重要的光网络技术。
2 目前2G系统的传输网络
以目前在网络上大量应用的第二代移动通信系统GSM为例，承载的业务以话音为主，要求的传输带宽相对比较低，传输业务主要以TDM（E1）为主，可分为三个层面: （1）中心节点间的传输（骨干层面），包括移动交换局、移动关口局、移动长途局和移动数据中心等节点组成，业务包括话音业务（以E1电路为主）及部分数据城域网的数据业务，传输速率以2.5G/10G复用段环路为主。
（2）针对一定区域内业务进行汇聚的汇聚传输层，根据本地网规模不同以2.5G/10G复用段环路为主，传输的电路主要为基站至基站控制器间的E1电路及少部分出租电路。
（3）基站至汇聚节点间的传输（接入传输层），每个基站要求1至2个E1电路，以155M/622M通道环路为主。下图（图1）为移动城域网业务传送平台的系统图
（1）
图1
3 3G传输网解决方案
下一代的业务网需要下一代的传输网。智能光网络和MSTP有机结合，实现基于软件的控制平面和基于硬件的多业务传送平台的结合，共同为3G移动网络提供完善的传输解决方案。
3.1 3G移动通信网络电路分析
（1）3G（WCDMA、TD-SCDMA）系统模型（见图2）
（2）
图2 3G（WCDMA、TD-SCDMA）系统模型图
（2）3G接口类型
RNC-MGW RNC-SGSN MGW-MGW SGNG-SGNG 信令互连NodeB-RNC WCDMA（R4）155M ATM 155M ATM FE/GE或TDM FE/GE E1 IMA E1
3.2 3G传输网解决方案
（1）MSTP、ASON是3G光传输网的基础
3G移动网络在承载模式上面向分组，核心网的话音域和分组域的组网是完全分开的，通过MSC Server和IP路由器的配合，实现话音、数据、图像、多媒体等业务的IP承载和交换；并且由于路由器的容量不断增大、端口速率不断提高，使得核心网连接业务的大颗粒化越发明显。核心网的IP化和大颗粒化使其传输网络向着IP OVER DWDM、IP OVER ASON的方向发展，直接推动长途干线传输网络从SDH OVER DWDM向IP OVER DWDM、IP OVER ASON的方向发展。
基站接入网承载面临着从ATM向IP承载演进的趋势，虽然3G无线网络为了能够在现有传输网络上迅速开通业务，将ATM信元或IP包转换为IMA 2M电路，提供基站2M接入能力，但从发展看，这种业务承载方式成本高、效率低，将随着传输网络的MSTP改造而发生变化。具有MSTP功能的SDH，可以提供2M业务，并通过增加功能模块的方式提供ATM信元交换、ATM VP-RING、以太网的透传、汇聚、交换等，成为3G基站接入的主要形式。
从3G核心网和基站接入网的传输需求上可以看出，ASON OVER DWDM长途网络和本地传输网络的共同MSTP化、智能化是3G传输网络的基础。
（2）3G传输网络解决方案
下一代的业务网需要下一代的传输承载网。智能光网络和MSTP的结合，实现了基于软件的控制平面和基于硬件的多业务传送平台的软硬结合，共同为3G移动网络提供完善的传输解决方案。
在3G网络中，核心网承载IP化是一个重要特性，在3G核心网相关的长途干线网和城域网核心层之间，IP OVER DWDM、IP OVER ASON为3G提供了充足的带宽、路由、保护和交换能力。
3G网络作为一张新的网络，基站必然是逐步建设的，需要基站接入层传输能够迅速低成本扩展，以满足随时增加的基站。传统SDH组网中，环网扩展需要开环增加节点或增加新的环网，虽然对于接入层传输影响不大，但对于汇聚层以上的传输骨干网，将造成大量的网络调整，整个传输网的稳定性和安全性受到影响。智能光网络（ASON）在组网上采用MESH结构，能够即插即用扩展网络结构，保持原有网络的稳定性。由智能光网络（ASON）MESH网络组成的本地网骨干层、汇聚层分层结构及由具有MSTP功能的SDH环网组成的接入层结构，根据
3G基站的逐步建设动态扩展传输网络结构，根据基站带宽的增长扩展传输网络容量，保证了核心层、汇聚层网络的安全稳定及接入网络的高效和动态发展；而具有MSTP功能的SDH作为硬件平台，提供了丰富的ATM和IP分组化处理能力，适应3G网络基站接入业务需求。MSTP 和ASON的结合组成了3G基站接入的本地传输网络方案。
根据上述讨论的技术方案，3G传输网络建设需要结合运营商现有网络的现状具体问题具体分析，充分考虑利用现有网络设备、管线资源，完成3G接口需求，并考虑网络的演进和发展。下面以某中型城市的经营移动业务的运营商为例，说明3G传输网络的解决方案。
该运营商的现有网络为已有完备的解决2G移动通信业务的10G、2.5G传输网络，采用具有MSTP功能的SDH技术组网，分为核心层、汇聚层和接入层三层结构。其中，在接入层主要采用155Mbit/s MSTP设备，完成基站接入和数据用户接入；汇聚层和核心层采用10G/2.5G MSTP设备，完成基站至BSC、BSC至MSC及MSC至MSC等的局站汇聚电路和局间中继电路。新建3G网络80%以上的基站采用和原有2G、2.5G共站的方式，新建RNC和MSC等设备。
结合原有运营商网络情况，笔者认为合理的解决方案如下:在3G网络核心网部分，暂时采用原有省内干线网络和城域传输网络核心和汇聚层网络进行扩容和电路调整来解决，并逐步向传输网络的智能化方向发展；Node B至RNC部分，在原有城域网的基础上进行改造和扩容，该部分由于基站数量多、传输任务重而成为3G传输网络的重点，下面我们重点讨论。 Node B至RNC采用三层网络汇聚的方式，通过对原有城域网络的扩容改造来满足3G传输需要。在接入层，采用155Mbit/s的MSTP设备，新建基站通过原接入层网络裂环加点等方式、共址基站通过设备扩容等方式接入城域网络；汇聚层面建议先在业务密集区对原有网络汇聚层面的MSTP设备增加ATM处理功能，在汇聚层面组建ATM VP-Ring以增加通道利用率，对一般城区可先采用原有MSTP设备网络，进行透明传输，以后逐步进行ATM功能改造；在核心层，采用设备扩容和增加数据处理板卡等方式。在RNC节点，传输网络向RNC设备提供信道化155Mbit/s接口和非信道化155Mbit/s接口。在3G网络建设初期，可在RNC Node B之间采用传统的具有MSTP功能的SDH设备组网，采用IMA E1透传方式解决3G基站接入传输。这时，接入层对IMA E1信号仍采用透明传输，Node B采用IMA E1接口，汇聚和核心节点通过SDH复用成信道化的STM-1信号提供给RNC设备。如果RNC E1端口数量不足且不支持信道化STM-1接口，则可通过在RNC所处传输节点配置支持IMA反向变换功能和ATM处理功能的板卡，在该节点进行IMA E1反向变换，向RNC设备提供非信道化STM-1接口来解决。在3G 业务告诉发展期间，可在汇聚层建设ATM VP-Ring，以对ATM数据进行汇聚以提高传输网络的利用率。
本方案还可以更好的适应网络IP化的需要。纯IP网络是整个通信网络发展的方向，3G 的R5及以后的版本定义了一个以IP为基础的系统，对于传输网络来说，由于话音与数据同时传输，MSTP不仅要能够支持现有的ATM接口，还应能支持向全IP接口的过渡，以后还应针对不同的业务提供相应的Qos的保证。由于目前的以太网技术是面向无连接，没有足够的Qos处理能力。为了能将真正的Qos引入以太网业务，需要在以太网和SDH间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的Qos及VPN的应用。在MSTP内引入RPR、MPLS技术及ASON 技术能够比较好地解决这一问题，是将来城域传送网络技术发展的一个方向。
不同的网络运营商应根据自身传输网络的现状，采用不同的策略建设3G传输网络。原有经营移动业务的运营商应在现有2G、2.5G传输网络和基站接入管线等资源的基础上加以扩容改造等，新3G运营商应独立规划建设新3G网络传输平台，分阶段有步骤的进行3G传输网络建设，建设适应自身需要、满足3G业务需求并可持续发展的传输网络。
4 未来3G传输网的发展
不仅是在3G移动网领域，光网络技术向多业务、智能化、波长调度方向发展已经成为不争的事实。多业务、智能化的光网络技术在大量的业务网中也已经得到了应用。可以预想，在未来包括3G在内的各种业务网中，传输网将适应业务网的各种需求。
作者简介：
张吉承男 1969年5月生人 196691992年毕业于长春邮电学院学士学位现工作于辽宁省邮电规划设计院
通信地址：沈阳市沈河区南顺城路50号邮编：110011 联系电话：138******** E-mail:zhangjicheng@https://www.360docs.net/doc/701550705.html,