3G傳輸網絡建設規劃的探討

寧兆波

（中國聯合網絡通信有限公司四平市分公司，吉林 四平 136000）

3G代表了移動通信的未來發展方向，是移動用戶和移動業務發展的必然趨勢，從光網絡的發展趨勢來看，在光傳送網中引入控制平面，通過ASON來快速提供業務，并實現業務的端到端調度和保護，將是3G傳輸發展的重要方向。以SDH為基礎，可以實現TDM/ATM/IP綜合業務的統一傳送的MSTP技術將肩負起3G網絡傳輸的重任。要組建3G傳輸網，就必須充分考慮支撐3G網絡的城域傳輸設備與3G無線設備各種接口間的對接關系和帶寬需求，保證語音的實時傳輸和數據業務的高效傳輸，以及網絡的安全、可靠。

1 網絡的接口類型和傳輸需求

1.1 傳輸網上的配置

就WCDMA網絡設備在傳輸網上的配置看，3G接入網絡主要依賴城域傳輸網來提供傳輸支撐。城域傳輸網有三層結構，即接入層、匯聚層和核心層。對于傳輸網的建設，人們最關心的就是Iub、Iur、Iu三種物理接口，在R99和R4版本中，這三種接口都有定義，其接口類型及速率等級（業務容量）等，都會對城域傳輸網的組網方式產生直接的影響。從接口的類型看，3G網絡的傳輸仍然以標準的E1、STM-N和用于傳送數據的POS口為主導，從3G傳輸接口的角度看，SDH網絡仍是3G首選的傳送手段，沒有傳輸層面執行ATM終結處理等上層無線網絡設備所要完成的任務。

1.2 SDH技術在3G傳輸網中的應用

SDH環路在網絡性能監視、故障恢復及可靠性方面有著優勢，非常適合時間敏感型語音業務的需求。基于技術成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮，以SDH為基礎的多業務解決方案仍將在可預見的未來扮演重要角色，這一點在城域網應用領域顯得尤為突出。Iu-CS、Iu-PS等接口的帶寬需求是考慮在基站業務總量的基礎上、根據話務模型收斂的，話務模型定要根據3G業務的規劃和合理的用戶預測才能得出。

1.3 關于3G傳輸網絡可以充分利用現有的PDH或SDH傳輸網絡，而不必對現有的傳輸網絡全面更新，除非因容量受限而不得已而為之。基于傳統的SDH的E1透傳方式組建的3G傳輸網絡，本質是采用了傳統的SDH組網技術，即NodeB采用E1（或 IMAE1）接口，RNC 采用 E1（或 IMAE1）或信道化的STM-1接口，兩者之間通過傳統的SDH網絡實現透明傳輸的技術。這里，采用E1顆粒進行3G基站業務的傳輸是最好的方式。

1.3.1 基站覆蓋具有數量多、分布廣的特點，如以單個基站的業務帶寬為1～4個E1設置，并以2Mbit/s帶寬進行業務調度和匯聚傳輸，就可充分提高城域網傳輸資源的利用率。

1.3.2 由于現有的SDH傳輸網絡都是以2Mbit/s(VC-12)為基本調度單元的，在設備的交叉設計中充分考慮了2Mbit/s業務調度容量的需求，因而可以對業務傳送給予充分的支持而不需對設備進行升級。特別是由于3G業務是封裝在E1信號中通過傳輸網透明傳送的，傳輸層管理簡單，運維成本低，而且業務與基礎網絡的關系定位非常清晰，因此有利于網絡的后續發展。

3G無線接入網絡中的Iu，Iur，Iub接口均基于ATM協議，僅要求點到點的連接，因此完全可以通過各無線設備內置的ATM交叉連接功能，直接在E1或SDH傳輸網絡上實現高效的傳送，而無需再由傳輸層提供ATM網絡交換功能。另外，由于基于傳統的SDH組成的3G傳輸網有兩個完全不同的層面，3G網絡在完成業務層ATM信元交換、調度和匯聚后，就可以經過SDH網絡設備進行透明的傳輸，其層次是分明的，結構是清晰的。

2 3G傳輸建網方案

2.1 核心網的承載方案

由于R4版本核心網的電路域采用的是承載與控制相分離的移動軟交換架構，故R4核心網（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的層次化結構，同一層面內的MGW必須建立全連接，組網復雜，而采用IP網來承載，則由于IP網本身是個包交換網，各MGW之間的流量可以通過IP尋址來實現，消除了TDM方式下物理電路的全連接，大大簡化了網絡結構，有利于網絡的扁平化。

2.2 無線接入網的傳輸建設方案

根據3G建網模式，RNC與核心網設備通常安裝在中心節點中，一般不需要經過傳輸網進行傳送，另外Iu和Iur接口的業務已經過RNC的處理和收斂，部分傳輸業務可以直接提供透傳處理或ATMVP-RING提高帶寬效率。因此，連接RNC與NodeB的Iub接口是傳輸的主要業務。由于Iub可采用IMAE1或ATMSTM-1，不同接口的選擇對傳輸組網的要求也不盡相同，從而使傳輸組網面臨比較復雜的局面。

3 3G傳輸的網絡規劃

3G網絡及業務的固有特點決定了其對承載傳輸網的特殊需求，因此搭建與3G網絡配套的基礎傳輸網是3G網絡建設的重要步驟。在網絡建設之初，對傳輸網進行科學的規劃顯得尤為重要。我們在進行3G傳輸網絡規劃時應重點分析3G網絡的接口類型和傳輸需求、3G網絡的傳輸容量需求。

3.1 在3G網絡的接口類型和傳輸需求方面，3G接入網絡主要依賴城域傳輸網來提供傳輸支撐。對于傳輸網的建設，我們最關心的實際上是Iub、Iur、Iu三種物理接口，這三種物理接口的類型及速率等級直接影響了城域網的組網形式。其中Iu主要需要ATMSTM-1/4接口；關口局之間的傳輸主要是MSC、PSTN及ISDN之間的電路域傳輸需求和GGSN與Internet關口局之間的分組域傳輸需求。不同CN之間的傳輸需求主要采用ATM155接口。

3.2 在3G網絡的傳輸容量需求方面，3G傳輸的帶寬流量計算是較為復雜的問題，主要牽涉到用戶數目、用戶的話務量、基站的覆蓋密度，以及數據業務的發展趨勢。在進行傳輸網的規劃時，還應該考慮傳輸網的利用率，如果初期規劃過大，投資很難收回；如果規劃過小，則傳輸網絡將被迫進行頻繁升級。雖然通過與GSM網絡的業務對比，我們可以對3G傳輸的帶寬流量進行初步的估計，但網絡建設時則要按照話務模型和業務量進行詳細計算。對比GSM基站與3G基站的容量，3G基站配置成3×1載頻扇區模式時，支持的語音用戶數比2G基站多50%，在3G數據業務充分發展后，大約有60%的基站將升級為3×2載頻扇區模式，因此按同等規模的用戶量類比，3G網絡的傳輸容量最終應該是現在GSM網絡容量的3倍左右。

3.33 G網絡相對2G網絡，將為用戶帶來更豐富的數據業務。3G對傳輸網絡的最大影響就是對數據業務的支持，考慮到數據業務從無到有、從小到大的發展軌跡，傳輸網絡將會面臨著從低容量、小顆粒和簡單結構到高容量、大顆粒和復雜結構的變化。同時傳輸網絡不可能像業務網絡那樣根據用戶的增加進行簡單的容量增加，往往需要在網絡建設初期規劃出中長期數據業務的承載，初期規劃的彈性和未來數據業務的支持成為3G傳輸網建設能否成功的關鍵。

結語

基于目前比較成熟的SDH技術和現有的網絡資源，以及3G建網初期的業務量、投資成本等方面的考慮，采用基于傳統的SDH純透傳的方式，在網絡末端輔以局部的HubNodeB的匯聚功能，不失是一種既簡單又高效和有諸多優點的3G傳輸網絡建設方案。通過以上對3G網絡架構、接口及其使用方法等方面的討論，可以得出：特別是目前各運營商的骨干傳輸網都是比較完善的，寬帶資源也比較豐富，本地網/城域網也都基本采用了SDH環網，如果有剩余的帶寬，完全可以將現有的傳輸網絡資源用于3G業務的傳輸。

[1]彭偉峰.傳輸網絡故障對WCDMA移動網絡的影響[D].北京：北京郵電大學，2011.

[2]李攀.河南聯通省內干線傳輸網網絡優化方案研究[D].鄭州：鄭州大學，2011.

[3]王曉義，陳君，袁野.移動城域傳送網ASON演進策略分析[J].電信科學，2007.

[4]張曉榮，張釗.中國聯通本地傳輸網建設探討[J].郵電設計技術，2003.