淺析移動城域傳輸網絡結構

趙毅 席月林 高金友 張曉霞 彭鵬 中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司

淺析移動城域傳輸網絡結構

趙毅 席月林 高金友 張曉霞 彭鵬 中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司

傳輸網絡是電信網的基礎網絡，為各類業務提供傳送服務的統一平臺。從定義內涵可以看出傳輸網的首要特征就是服務。因此，全面衡量傳輸網絡不能僅停留在網絡本身的量化數據上面，還需要跳出傳輸網絡，從業務的視角去審視傳輸網絡。為此，我們首先從業務適應性入手結合自身網絡技術應用分析傳輸網絡組織結構，并得出標準的三層結構的移動城域傳輸網絡，即核心層、匯聚層、接入層；其次，通過對各層的分析，得出各個傳輸層的組網結構以及各層之間的連接方式。

移動；城域傳輸網；網絡結構；業務；核心層；匯聚層；接入層

一、移動城域傳輸網絡

1.1 業務網絡特點和要求

傳輸網絡的確切定位是基礎承載服務網絡，那么傳輸網絡形態就需要與所服務的對象（即承載的業務）特點吻合。河北移動城域傳輸網承載的業務大體可以概括成以下三類：

(1) 移動通信業務：包括當前的GSM和即將開展的3G，涉及移動話音及增值數據業務。

(2) 城域業務：主要面向集團客戶提供各類接入服務和帶寬出租。

(3) 移動企業內部信息系統：適應移動企業信息化建設需求，公司內部各單位之間的各類支撐系統諸如O A、M I S、BOSS、NMS等系統。

移動通信網絡以GMSC網元為界，依據運營范圍分割成網內和網外兩個部分。網外涉及與網通、電信、聯通、鐵通、移動等多家運營商網絡的互聯互通，在當前移動范圍內用戶話務行為中占據一定的份額。網內——移動通信網絡總體上可以劃分為核心網絡和無線網絡。其中，核心網絡由MSC/VLR、HLR、GMSC、TMSC、H/LSTP、GGSN、SGSN等網元組成，主要負責實現業務功能，可進一步細分成本地網絡范疇和省內高層網絡范疇。上述網元在綜合網絡安全、局所建筑規模等因素后，安裝在相應的通信局所內，并通過局所之間的傳輸網絡和局內線纜直連方式組成邏輯上的網狀連接。

首先根據移動核心站點的運營范圍，城域傳輸網絡總體肩負著互聯互通和移動業務網絡需求兩大任務。由此，基于維護、管理和安全等因素的考慮，城域傳輸網絡應當包括兩個獨立的實體子集（物理層可能存在部分重疊）。一個是互聯互通中繼傳輸網絡——圍繞互聯互通規則所確定的互聯點（關口局或匯接局所在局所）建立起來的，負責移動核心站點與其他運營商之間中繼電路傳輸，并具有單獨網絡管理系統的傳輸網絡。另一個是移動城域傳輸網絡——覆蓋本地范圍內的全部區域，由傳輸距離、容量、質量因素所決定采用光傳輸方式為主、無線傳輸為輔，負責移動通信網絡各類網元所在局站之間電路傳輸的傳輸網絡。針對移動通信業務，移動城域傳輸網的中心任務有三項：任務1，解決業務核心網絡網元的通信局所之間傳輸需求（包括：本地網元之間，本地網元至省干落地點）；任務2，解決散布在全區基站至通信局所的接入傳輸需求；任務3，滿足以市、縣、區為單位的基站掛接調整。完成任務1，移動城域傳輸網絡需要構建包含全部通信局所的子層網絡，我們稱之為核心傳輸層。完成任務2，移動城域傳輸網絡需要構建接入層網絡。完成任務3，需要將所有通信局所與匯聚層連通，根據具體情況，可采用下列兩種方式之一：方式一，通信局所數量較少時，由匯聚層連接所有的通信局所解決；方式二，通信局所數量較多時，將匯聚層與核心層銜接起來，通過核心層調度解決。

至此，我們得出標準的三層結構移動城域傳輸網絡總體形態。

1.2 關于城域業務的幾點說明

隨著計算機和多媒體技術的廣泛應用，“城域網”成為近幾年的熱點話題。“城域網”概念本身應當包括兩個網絡——城域傳輸網和城域數據網。其中，城域數據網涉及二層、三層網絡技術，既可基于城域傳輸網承載，又能依靠物理介質層獨立組網。城域傳輸網在集成以太網功能后，涵蓋了物理層和二層網絡技術，實現了IP業務傳送、匯聚功能。在城域業務開展初期，出于經濟性考慮，城域數據網層次往往進行了簡化，將接入、匯聚和傳送統一交給城域傳輸網來完成。但隨著城域數據業務量增加，兩層網絡在匯聚層以上勢必逐步走向獨立發展的道路。因此，對于城域傳輸網匯聚層以上的系統來說，城域數據業務只是特定階段的“過客”。當大顆粒城域數據業務與移動通信業務為搶占系統資源發生沖突時，應當保證滿足移動通信業務需求這一核心任務，而采用其它方式滿足城域數據業務需求（如光纖直驅方式）。鑒于以上，在實際操作過程中需要正確把握兩網關系，適時擴展城域數據網絡的規模。

隨著通訊業務特別是數據業務的快速發展，手機上網業務量急速增長，原有的GSM網絡無法滿足日益增長的業務需求，急需新型技術來滿足需求，需求決定技術，3G 技術孕育而生。3G(3r d Generation)指第三代移動通信技術，與前兩代系統相比，第三代移動通信系統的主要特征是可提供豐富多彩的移動多媒體業務，其傳輸速率在高速移動環境中支持144k b/s，步行慢速移動環境中支持384kb/s，靜止狀態下支持2Mb/s。其設計目標是為了提供比第二代系統更大的系統容量、更好的通信質量，而且要能在全球范圍內更好地實現無縫漫游及為用戶提供包括話音、數據及多媒體等在內的多種業務，同時也要考慮與已有第二代系統的良好兼容性。

目前國際電聯接受的3G標準主要有以下三種：

(1) WCDMA

全稱為Wideband CDMA，這是基于GSM網發展出來的3G技術規范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術，它與日本提出的寬帶CDMA技術基本相同，目前正在進一步融合。該標準提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進策略。GPRS是General Packet Radio Service (通用分組無線業務)的簡稱，E D G E是Enhanced Data rate for GSM Evolution (增強數據速率的GSM演進)的簡稱，這兩種技術被稱為2.5代移動通信技術。

(2)CDMA2000

CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術發展而來的寬帶CDMA技術，由美國主推，該標準提出了從CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動通信技術。C D M A 20003x與CDMA20001x的主要區別在于應用了多路載波技術，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國聯通正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMA IS95網絡。

(3)TD-SCDMA

全稱為Time Division—Synchronous CDMA(時分同步CDMA)，是由我國大唐電信公司提出的3G標準，該標準提出不經過2.5代的中間環節，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統向3G升級。

1.3 社會環境對科學技術的影響

科學技術發展及其應用所產生的積極的或負面的作用，都是在一定的社會環境中實現的。

科學技術作為社會的子系統，其地位與功能不僅取決于自己的特點，還受到社會經濟、政治和其他文化因素的制約；這些社會環境因素對科學技術發展的方向、規模、速度和應用后果，有著不可忽視的影響。

通訊網絡的發展代移動通信技術的發展始于本世紀20年代，大致經歷了五個發展階段。與其它現代技術的發展一樣，移動通信技術的發展也呈現加快趨勢，目前，當數字蜂窩網剛剛進入實用階段，關于未來移動通信的討論已如火如荼地展開。各種方案紛紛出臺，其中最熱門的是所謂個人移動通信網。關于這種系統的概念和結構，各家解釋并未一致。但有一點是肯定的，即未來移動通信系統將提供全球性優質服務，真正實現在任何時間、任何地點、向任何人提供通信服務這一移動通信的最高目標。

中國通訊行業，受近代中國社會環境的影響，可謂滿目瘡痍，只在第四、五階段才參與其中，并以驚人的速度為第五代通訊技術做出自己的貢獻。由于中國人口眾多，客戶群巨大，中國采用哪種技術標準，將對其起著根本性的推動作用，并且帶大巨大的經濟效益。在2G的移動通訊網絡，中國采用了歐數字移動通信網(GSM)的體系，很快GSM技術就成為世界通訊網絡的主導技術，歐洲通訊行業很滿意，因為它們看到的不僅僅是自己技術的成熟與應用，更重要的是經濟的收入，每年可觀的專業費，誰都會“笑得很燦爛”。

二、中國3G網絡的技術選擇

2.1 中國3G通訊網絡的技術選擇

作為世界上使用移動電話人口最多的國家，中國的技術選擇直接影響著全球通訊行業的發展。

目前國際電聯接受的3G標準主要有以下三種：WCDMA、CDMA2000與 TD-SCDMA。

WCDMA全稱為Wideband CDMA，這是基于GSM網發展出來的3G技術規范，是歐洲提出的寬帶CDM A技術；CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術發展而來的寬帶CDMA技術，由美國主推；T D-S C D M A：全稱為T i m e Division ——Synchronous CDMA(時分同步CDMA)，是由我國大唐電信公司提出的3G標準，該標準提出不經過2.5代的中間環節，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統向3G升級。

三種技術其中W C D M A和CDMA2000國外都有了成熟的技術，“拿來主義”使用即可；TD-SCDMA我國大唐電信自主研發的新技術，技術很不完善，尤其在終端設備上，存在著很大的缺點。

2.2 中國3G通訊網絡的社會選擇

三種新技術，三個不同的經濟利益體，中國該如何選擇？答案是：我都要！

從歷史來看：中國作為一個歷史悠久的古國，最早發明火藥：被中國的煙花發揚光大；指南針的發明：在風水學中，被應用得淋漓盡致，這些似乎可以給中國為什么選擇三種制式一個歷史的理由：中國自己的技術不行，但還要給自己臺階下，其實不然。

2008 年最后一天國務院同意了工信部啟動3G牌照發放程序，這意味了中國3G時代已經到來，牌照只不過是一張紙，變得不那么重要了，而3G的建設，運營商早已經展開，可以說我們今天已經是一個3G時代了。開個玩笑說，早就已經同居了，現在不過領一張結婚證，那只是一個形式的問題。

圖1 三層結構移動城域傳輸網絡圖

圖2 移動城域傳輸網絡承載的移動通信業務流向模型圖

3 G牌照發放，大家會發現，我們會采用三個標準，也就是未來的中國的3G格局是中國移動采用我國提出的國際標準TD-SCDMA，中國電信采用美國提出的國際標準CDMA2000，而中國聯通采用歐洲提出的國際標準WCDMA。我們到3G時代，如果要用3G服務，換手機是不可避免的，然而，我們要從一個運營商換到另一個運營商就會面臨了較大的麻煩，我們還是需要換手機，因為一種制式的手機，是沒有辦法到另一種制式的網絡中使用的。這在一定意義上，消費者轉網的成本增加了，同時因為中國要建立3個不同制式的移動通信網絡，一定意義上也增加了建設成本。一個國家有個不同標準的3G網絡，這在全世界絕無僅有，世界上絕多數國家3G網絡建設只采用一種標準，只有極少國家3G的建設是采用兩個標準，而這種情況諸如韓國，是政府強制發放牌照，要求運營商建設網絡，目的是為了幫助本國制造商，而不是運營市場的需要。

歐洲在3G領域更是出奇的統一，通過歐盟的工作，全歐洲所有的國家都采用了WCDMA標準，這一方面保證了歐洲國家之間漫游非常方便，也節約了建設成本，因為生產量，終端生產成本也大大降低，終端的價格也相對較低，這都為消費者帶來了很大的好處，也為歐洲通信設備制造商帶來好處。

但是，我國為什么不建設一個統一標準的3G網絡呢？這是多方面原因造成的。

1）．政治上我國還是不夠強大。對于中國這樣一個巨大的市場，全世界都是非常關注的，世界各國也都將其作為爭奪的重要市場。正是中國的加入，對于GSM的發展起了重大作用。即使今天，諾基亞30%以上的收入也是來自中國市場，它們有一個表述，沒有諾基亞在中國的成功，就沒有諾基亞在全球的成功。所以對于中國的3G牌照，世界上許多國家給了我們較大的政治壓力。當今我們在政治上還遠沒有強大到完全頂住這些壓力，或是不顧這些壓力。臺灣問題、武器禁運問題、西藏問題、疆獨問題等等，我們需要世界其他國家的配合和支持，因此，我們今天還沒有力量不顧及其他國家的態度。

2）．經濟利益的交換。今天中國經濟已經和世界一體化了，國際貿易是中國經濟增長的重要一環。現在無論走到世界哪個國家，中國產品都不再陌生，歐美很多國家，我們的家電、小電器，服裝、玩具、家具、鞋占據了商店的大部分柜臺。貿易赤字是很多國家同中國發展經貿關系的一個大問題。如果我們在3G領域采取了非常強硬的態度，很可能會引起其他國家報復性的制裁，尤其是美國和歐洲，這樣對于我國傳統領域的對外貿易非常不利。因此，為了做經常利益的交換，選擇在通信標準的采用上，用一種較為溫和的態度，既要保證我國的TD-SCDMA標準，同時，也采用了其他兩種標準，這也是一種打太極的戰略吧。

3）．一定程度上對于TD-SCDMA的信心不足。進行3G的規劃差不多十年前就開始了，然而，1998年，我國自己的移動通信基本上是一無所有，沒有自己的移動通信設備，2G的網絡建設基本上是外國企業的天下，2G的終端沒有一個自己的品牌，這樣一種情況下，雖然我們提出了自己的3G標準，也在2000年通過成為國際標準，但是這個標準能不能成為一個商用網絡，能不能真正走向商用，無論是標準提出者，設備研發者，政府、制造商、運營商，心中都打了一個問號，畢竟我們以前沒有做過，我們實力到底怎么樣，如果沒有國外企業的支持，我們能不能真的建立起一張可商用的TD-SCDMA網絡。而3G的規劃一直在做，所以3G的規劃從來都沒有敢做成只建設成一張TD-SCDMA網絡。這個規劃中，對于TD最高的期望值是三分天下得其一。

今天TD應該是取得了較大的進步，雖然還有這樣那樣的問題，但是它能建設成一張可商用的網絡，爭論基本上是沒有了。這種情況下，有專家提出應該建設成一張全國性TD網絡，這種感情是理解的，但是發展到今天這種情況，確實是多種歷史條件決定的，不能完全感情用事。

其實經過3G的洗禮，4G以及未來的移動通信領域，我國會越來越有發言權，會越來越有機會，有一天我們只建設一個標準的網絡，也是很正常的，我們盼望著這一天的到來。

三、中國3G網絡的技術發展

3.1 三國亂戰之企業

天下大事分久必合，合久必分；既然我們選擇分，那就選擇戰斗！

中國移動、電信、聯通三足鼎立的雛形，已經完成。人們很自然的想到中國的歷史名著《三國演義》，個人認為中國移動像曹操、電信像孫權、聯通像劉備。移動財大氣粗，但是手下沒有五虎上將、沒有諸葛臥龍，有的是TD-WCDMA和自己堅實的經濟基礎和良好的通訊網絡；電信臥守江南，固網業務根深蒂固，WCDMA無線初期在建，蓄勢待發；聯通五虎上將CDMA-2000、臥龍諸葛，可惜底子太薄，還待積累。

三國各有各自的優點，各自都自己的缺陷。

國家、社會制度、階級是緊密相關的。國家作為社會的政治上層建筑，作為代表統治階段根本利益和全局利益的政治機關，在與科學技術的關系上又有某些特殊性。從本質上說，國家要對被統治階級和社會敵對勢力實行專政，是為維護和鞏固某種經濟基礎服務的，它與生產力狀況和科學技術水平只有間接的聯系。中國政府，把自己的“親兒子”交給了中國移動，也是不得已而為之，做為一名移動員工，希望移動一定要走好！

3.2 三種技術之個人展望

以下是對于三個企業發展的一些個人觀點：

中國移動作為現有的通信行業的龍頭企業，在鞏固現有2G客戶網絡的前提條件下，再進行大規模的3G建設，不能顧此失彼，3G無線網絡的數據化建設，才是發展的根本途徑！固網業務，可以先進行基礎建設，一切都為無線服務。

中國電信作為現有固網的絕對領導者，大力發展無線市場，你原來沒有，市場搶到了，就是自己的，能搶多少就是多少！

中國聯通，默默地發展，打好自己的基礎，等“天下大亂”的時候，你有機會，把握住！

現在只是剛剛來開“亂戰”的序幕，亂戰不知道會有多久，第一次的戰役，需要三年時間，讓時間來檢驗吧。

四、結論

關于教育對創新技術的影響，中國人受儒家思想的教育根深蒂固，萬事和為貴，太極就是最明顯的代表。中國通訊行業選擇三種技術并存，也是受其很大的影響。

低頭干活，抬頭看路，存在即合理，創新是把雙刃劍，中國通訊在和諧的道路上會走得更好！

[1]陳昌曙主編.自然辯證法概論新編

[2]www.C114.net.論壇中部分文章