3G传输网的规划建设

3G传输网的规划建设孙兆亮（辽宁邮电规划设计院有限公司116001）摘要：3G业务作为各运营商正在积极开展的业务，网络建设也已经成为运营商关注的焦点。3G业务的特性对传输网络提出与以往不同的要求。文章针对在3G传输网优化和建设过程中遇到的诸如：如何定位传统的移动业务与新兴数据业务之间的关系、现有网络现状与即将上规模的宽带3G传输网的关系、综合技术成本和用户需求以及选择何种技术和建网方案等问题展开了较为深入的探讨。关键词：3G；传输网；规划建设1，引言在开展3G网络部署工作的同时，3G业务的传送已经逐渐成为移动运营商建设传输网时关注的重点。3G网络及业务的固有特点决定了其承载传输网的特殊需求，因此搭建与3G网络配套的基础传输网是3G网络建设的重要步骤。文章在分析3G网络特点和3G对传输网络新要求的基础上，阐述了3G传输网的几种解决方案和网络资源容量需求的规划策略。3G代表了移动通信的未来发展方向，是移动用户和移动业务发展的必然趋势，因此如何与即将开展的大规模3G传输网络建设相结合，如何为3G业务提供更好的传送通道，已经成为当前需要重点考虑的问题。从光网络的发展趋势来看，在光传送网中引入控制平面，通过ASON来快速提供业务，并实现业务的端到端调度和保护，将是3G传输发展的重要方向。从业务需求来看，在3G中将是多种业务并存发展，尤其是高速数据将占较大的比重，数据业务流量流向的不确定性和复杂性使TDM技术很难为3G业务的承载提供一个高效可靠的平台。ATM技术可以很好地支持分组业务，但传输TDM业务成本高且3G系统本身便具备ATM交换功能；IP技术虽然适合数据业务的需求，但QoS等问题一直没有得到完善的解决，无法满足高等级业务的需求。于是以SDH为基础，可以实现TDM/ATM/IP综合业务的统一传送的MSTP技术将肩负起3G网络传输的重任。另外，要组建3G传输网，就必须充分考虑支撑3G网络的城域传输设备与3G无线设备各种接口间的对接关系和带宽需求，保证语音的实时传输和数据业务的高效传输，以及网络的安全、可靠（有成熟的环网保护机制对业务进行保护），组网的效率和传输带宽的利用率等等。这些，都是本文所要讨论的一些问题。2，3G网络的接口类型和传输需求就WCDMA网络设备在传输网上的配置看，3G接入网络主要依赖城域传输网来提供传输支撑。城域传输网有三层结构，即接入层、汇聚层和核心层。由于RNC和MSC的数量接近并常常置于同一机房，因此在组网时可将RNC和MSC同置于城域传输网的核心层，由核心层承担RNC，MSC，GMSC，SGSN和GGSN间的传输，而由接入层承担NodeB与RNC之间的业务接入和传送。由于NodeB通常比较分散，因而NodeB到RNC间的传输常常需要经过接入和汇聚两个层面。对于传输网的建设，人们最关心的就是Iub、Iur、Iu三种物理接口，在R99和R4版本中，这三种接口都有定义，其接口类型及速率等级（业务容量）等，都会对城域传输网的组网方式产生直接的影响。Iu是连接RAN和CN的接口，负责关口局之间的传输，即承担MSC与PSTN及ISDN之间的电路域和GGSN与Internet关口局之间的分组域的传输需求。其电路域接口一般为若干个E1和STM-1的TDM电路接口，而分组域接口则需根据上行数据网络实际的构建情况，分别采用ATM交换机所需的STM-1/4接口或路由器所需的STM-1/4的POS口，以及FE、GE接口。Iub为NodeB和RNC之间的物理接口，在NodeB侧常有若干个E1、IMAE1和STM-1接口，而在RNC侧常有大量的E1、IMAE1和通道化STM-1/4接口。Iur为RNC与RNC之间的接口，主要是STM-1/4接口。因此，从接口的类型看，3G网络的传输仍然以标准的E1、STM-N和用于传送数据的POS口为主导。虽然在3G设备中使用了ATM技术来承载语音业务和数据业务，并提供相应的统计复用、QoS保证等机制，但最终都转换成了标准的STM-n或其他传输接口。就是说，从3G传输接口的角度看，SDH网络仍是3G首选的传送手段，没有传输层面执行ATM终结处理等上层无线网络设备所要完成的任务。1.2，SDH技术在3G传输网中的应用。SDH环路在网络性能监视、故障恢复及可靠性方面有着优势，非常适合时间敏感型语音业务的需求，同时，能满足电信级别的高性能要求。然而，SDH又是一个以复杂的集中式供应和有限的扩展性为特征的体系结构，难以处理以突发性和不平衡性为特点的IP业务。基于技术成熟性、可靠性和总体成本等方面的综合考虑，以SDH为基础的多业务解决方案仍将在可预见的未来扮演重要角色，这一点在城域网应用领域显得尤为突出。3G网络的建设必须考虑3G传输容量的需求，这是一个较为复杂的课题。因为这里要涉及用户的数目，用户的话务量，基站的覆盖密度以及数据业务的发展趋势等。特别是Iu-CS、Iu-PS等接口的带宽需求是考虑在基站业务总量的基础上、根据话务模型收敛的，话务模型定要根据3G业务的规划和合理的用户预测才能得出。因此，必须要搞好传输网的规划，要考虑传输网的利用率问题。如果规划的初期容量过大，投资很难及时收回，如果初期容量过小，又会使传输网络因容量不足而频繁升级。3G传输网络完全可以充分利用现有的PDH或SDH传输网络，而不必对现有的传输网络全面更新，除非因容量受限而不得已而为之。基于传统的SDH的E1透传方式组建的3G传输网络，本质是采用了传统的SDH组网技术，即NodeB采用E1（或IMAE1）接口，RNC采用E1（或IMAE1）或信道化的STM-1接口，两者之间通过传统的SDH网络实现透明传输的技术。这里，采用E1颗粒进行3G基站业务的传输是最好的方式。（1）基站覆盖具有数量多、分布广的特点，如以单个基站的业务带宽为1～4个E1设置，并以2Mbit/s带宽进行业务调度和汇聚传输，就可充分提高城域网传输资源的利用率。（2）由于现有的SDH传输网络都是以2Mbit/s(VC-12)为基本调度单元的，在设备的交叉设计中充分考虑了2Mbit/s业务调度容量的需求，因而可以对业务传送给予充分的支持而不需对设备进行升级。特别是由于3G业务是封装在E1信号中通过传输网透明传送的，传输层管理简单，运维成本低，而且业务与基础网络的关系定位非常清晰，因此有利于网络的后续发展。所以，采用基于E1透传的SDH解决方案比较简单，用现有的传输网络就可以承载3G业务，而且不需要对现有的SDH网络进行改造，也不需要新建ATM网络，不仅能够充分利用现有的传输网络资源，还能适应3G网络建设初期和较长时期的需要。但这里需要注意的是：3G无线接入网络中的Iu，Iur，Iub接口均基于ATM协议，仅要求点到点的连接，因此完全可以通过各无线设备内置的ATM交叉连接功能，直接在E1或SDH传输网络上实现高效的传送，而无需再由传输层提供ATM网络交换功能。另外，由于基于传统的SDH组成的3G传输网有两个完全不同的层面，3G网络在完成业务层ATM信元交换、调度和汇聚后，就可以经过SDH网络设备进行透明的传输，其层次是分明的，结构是清晰的。3，总结3G是移动通信发展的方向和必然趋势，在3G网络建设的初期，各运行商不仅需要关注3G核心网及无线基站的规划及建设，也必须关注3G传输网的建设。通过以上对3G网络架构、接口及其使用方法等方面的讨论，可以得出：基于目前比较成熟的SDH技术和现有的网络资源，以及3G建网初期的业务量、投资成本等方面的考虑，采用基于传统的SDH纯透传的方式，在网络末端辅以局部的HubNodeB的汇聚功能，不失是一种既简单又高效和有诸多优点的3G传输网络建设方案。特别是目前各运营商的骨干传输网都是比较完善的，宽带资源也比较丰富，本地网/城域网也都基本采用了SDH环网，如果有剩余的带宽，完全可以将现有的传输网络资源用于3G业务的传输。参考文献[1]吴国升，孙连荣.3G传输网的构建[J].通信管理与技术，2006（10）.作者简介：孙兆亮、男、1981年7月、2003年7月毕业于大连理工大学、硕士、辽宁邮电规划设计院有限公司、高级设计员、大连市中山区同兴街67号、116001、13204057773。