摘要:
     目前定義的3G方案主要分為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種。本文分析了WCDMA R99/R4的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其接口規(guī)范，探討了WCDMA對骨干和本地傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求，并結(jié)合運營商目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、技術(shù)的成熟性和可行性、網(wǎng)絡(luò)投資的經(jīng)濟性及網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展等幾方面的因素，重點分析了UTRAN傳輸解決方案，最后簡單介紹了朗訊公司的3G WCDMA傳輸解決方案。
    關(guān)鍵詞：WCDMA、3G傳輸、   
    目前定義的3G系統(tǒng)主要分為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種。由于WCDMA 采用接口協(xié)議的特殊性， 下文將針對WCDMA分析3G對傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求。目前WCDMA有R99，R4和R5三個版本，從目前技術(shù)的發(fā)展來說，如果在近期實施3G系統(tǒng)，R4版本將被采用，R4網(wǎng)絡(luò)接口采用ATM相關(guān)協(xié)議；下圖為WCDMA R4的網(wǎng)絡(luò)模型圖：
   
            圖1：WCDMA R4的網(wǎng)絡(luò)模型圖
    如上圖所示，通常把WCDMA地面接入網(wǎng)絡(luò)稱之為UTRAN，UTRAN由Node B（WCDMA基站）、RNC（WCDMA基站控制器）組成。WCDMA的核心網(wǎng)絡(luò)Core Network由電路域和分組域兩部分組成。Node B和RNC之間的接口稱為Iub接口，RNC之間的接口稱為Iur接口。RNC和CN的接口稱為Iu接口。
    目前的主流Node B設(shè)備廠商提供的接口有E1、IMA E1和非信道化STM-1三種，部分廠家還提供一種特殊的HUB-Node B設(shè)備，將AAL2交換集成在Node B設(shè)備之中，用于對Node B群的E1業(yè)務(wù)匯聚。RNC設(shè)備和MSC設(shè)備一般提供E1、IMA E1、非信道化STM-1、信道化STM-1四種接口。SGSN設(shè)備除了提供E1和STM-1接口外，還需提供POS、Ethernet、GE等各種數(shù)據(jù)接口，以滿足對GGSN的數(shù)據(jù)傳輸需求。
    3G對傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求主要體現(xiàn)在對傳輸容量和對3G業(yè)務(wù)接口支持兩個方面。3G傳輸網(wǎng)絡(luò)可以分為兩部分考慮：第一部分為骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)，解決3G的核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳送，屬于省際干線和省內(nèi)干線的范圍 ；第二部分為本地傳輸網(wǎng)絡(luò)，解決3G的UTRAN的業(yè)務(wù)傳送， 屬于城域網(wǎng)/本地網(wǎng)的范圍。就3G對傳輸網(wǎng)絡(luò)的影響而言，僅需要考慮UTRAN部分的傳輸。
1.3G 對骨干傳輸?shù)囊�求�?/b>
    3G網(wǎng)絡(luò)在省際干線主要包括電路域和分組域業(yè)務(wù)需求，其中電路域的業(yè)務(wù)需求是TMSC與TMSC之間、MSC與TMSC之間的傳輸電路需求，接口類型主要為STM－1；分組域主要是GGSN/SGSN之間的互連需求，接口類型包括FE/GE/POS等。
    省際干線傳送網(wǎng)采用的技術(shù)主要是SDH和WDM，能夠提供的電路速率從E1到STM－64，目前提供的電路以E1和STM－1兩種速率為主�？紤]到3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，可以在骨干SDH/DWDM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上引入智能光網(wǎng)絡(luò)（ASON），實現(xiàn)對帶寬的靈活調(diào)整和調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。具有多業(yè)務(wù)接口的新一代智能化光網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，不僅能夠提供POS和GbE／10GbE業(yè)務(wù)接口，通過設(shè)備內(nèi)部MSTP功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)到SDH VC的封裝實現(xiàn)了以太網(wǎng)在SDH自愈環(huán)的傳輸，充分利用了SDH的帶寬管理能力和智能光網(wǎng)絡(luò)的智能恢復(fù)和物理資源的靈活調(diào)度。
    很明顯，3G和2G網(wǎng)絡(luò)對骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求基本相同，目前的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)可以滿足3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和平滑演進的需求。
2.3G 對本地傳輸?shù)囊�求�?/b>
3G在本地網(wǎng)的電路需求主要是Iu、Iur和Iub接口之間的連接，包括RNC至Node B，RNC之間，以及RNC至MSC/SGSN的連接。RNC之間及RNC到MSC/SGSN一般應(yīng)采用STM-1（ATM）接口；E1或多個E1主要用于Node B與RNC之間的連接。Node-B節(jié)點可以采用多個E1組成的IMA E1接口，通過統(tǒng)計復(fù)用提高多個E1通道間帶寬的利用率。
    其中，對于RNC與MSC/SGSN之間的業(yè)務(wù)傳輸，在SDH網(wǎng)絡(luò)容量豐富的地區(qū)，建議采用SDH STM-1電路，STM-1（ATM）接口通過ATM over SDH的方式與SDH設(shè)備相連，傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)可以滿足需求。
    Node-B與RNC之間（Iub接口）的傳輸需求是3G網(wǎng)絡(luò)傳輸需求中最復(fù)雜而又最重要的部分。Node-B和RNC之間的傳輸有多種解決方案：如ATM 光纖直連、2M或IMA 2M業(yè)務(wù)透傳等，考慮到RNC端口資源利用率、網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單化等原因，目前普遍建議在RNC和Node-B之間增加ATM的統(tǒng)計復(fù)用功能：
    一種方法是在Node-B側(cè)進行ATM處理，ATM交換機或者MSTP設(shè)備中的ATM板卡對每個Node-B的ATM業(yè)務(wù)進行處理，或者在匯聚節(jié)點實現(xiàn)對多個Node B的ATM業(yè)務(wù)統(tǒng)計復(fù)用，并通過ATM VP Ring的方式實現(xiàn)匯聚節(jié)點間帶寬的共享，提高了帶寬利用率。RNC側(cè)只需提供簡單的STM-1接口。如下圖2所示。這種組網(wǎng)方式可以可以節(jié)省匯聚和骨干層的傳輸帶寬，尤其是在電路經(jīng)過多級跳接后節(jié)省更為明顯；并且在RNC側(cè)的已是經(jīng)統(tǒng)計復(fù)用后的有效帶寬，可以減少RNC側(cè) STM-1 (ATM)接口數(shù)量。但是這種方式需要在網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備中使用大量ATM處理板卡，可能會導(dǎo)致設(shè)備投資的增加以及維護的復(fù)雜程度。 并且，當(dāng)組網(wǎng)傳輸廠商不是同一廠商設(shè)備時，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)容量擴展作RNC分離時，來自不同廠家跨接VP Ring業(yè)務(wù)的互連互通可能缺乏可操作性。
  
      圖2：采用MSTP ATM板卡的傳輸架構(gòu)
    另一種方法是在RNC側(cè)進行處理，在RNC前提供一個ATM交換機，E1在ATM交換機上終結(jié)，并提供ATM STM-1 信號進入RNC。如下圖3所示。此方案可以充分利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的資源，又可以對ATM交換機進行集中管理，缺點就是傳輸網(wǎng)的帶寬消耗是以Node B的峰值流量來計算，帶寬利用率稍低。
  
          圖3：采用城域TDM和ATM交換機匯聚的傳輸架構(gòu)
    結(jié)合運營商目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、MSTP技術(shù)的成熟性和可行性、網(wǎng)絡(luò)投資的經(jīng)濟性及網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展等幾方面的因素，我們對上面兩種方案進行簡單的分析：
      從各大運營商目前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況來看，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動和中國聯(lián)通目前都具有相當(dāng)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)資源，特別是對于中國電信、中國網(wǎng)通而言，其現(xiàn)有接入節(jié)點和匯聚節(jié)點已經(jīng)具有很好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可以對未來的3G網(wǎng)絡(luò)的大部分Node-B提供直接的業(yè)務(wù)支持，而無需新建具有ATM交換功能的MSTP網(wǎng)絡(luò)。另外考慮到現(xiàn)網(wǎng)中的SDH/MSTP設(shè)備大多無法直接提供ATM功能，所以，在核心節(jié)點加入ATM交換機是目前最可行且最經(jīng)濟的方式。
    目前的3G的基站控制器RNC處理能力較2G/2.5G顯著增強，可以支持的基站數(shù)量達數(shù)百個，這將導(dǎo)致在大型城域網(wǎng)絡(luò)中，一般只需配置1-3個RNC。采用方案二的方式即在RNC側(cè)增加ATM交換機可以節(jié)省RNC側(cè)端口的數(shù)量，同時實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的集中交換和集中處理。也便于設(shè)備的集中維護。值得注意的是，對于方案一，RNC分離的情況會對承載在VP Ring上的業(yè)務(wù)割接帶來維護上的可操作性，尤其對于UTRAN部分傳輸網(wǎng)由多廠商共同建設(shè)時缺乏互連互通經(jīng)驗。
  由于3G對傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求遠(yuǎn)小于現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，以大多數(shù)省會城市網(wǎng)絡(luò)為例：700-1000個Node-B即可以實現(xiàn)全網(wǎng)的覆蓋，一個Node B在首期工程中僅需要1-2個E1，所以全網(wǎng)所需的傳輸帶寬總共在700-2000個E1之間，對于中小型城市而言，3G對傳輸帶寬的需求將會更小，從帶寬需求這方面看，在接入或者匯聚層引入ATM實現(xiàn)統(tǒng)計復(fù)用節(jié)省傳輸帶寬的經(jīng)濟性有待斟酢。
    目前在MSTP設(shè)備的發(fā)展過程中，基于以太網(wǎng)的MSTP已經(jīng)相當(dāng)成熟，從單機性能到多廠家互連互通方面都有相當(dāng)?shù)某晒τ涗�。而MSTP上的ATM功能由于種種原因還不完善，例如ATM板卡缺少對IMA E1處理能力，目前的VP-Ring只支持VC4顆粒以上，以及對于ATM的業(yè)務(wù)管理、擁塞管理、ATM OAM和ATM信令等方面目前還遠(yuǎn)無法和最簡單的ATM交換機相提并論等�？紤]當(dāng)WCDMA發(fā)展到R5版本時，所有的網(wǎng)絡(luò)接口都將使用IP協(xié)議，這將導(dǎo)致目前使用ATM板卡的MSTP設(shè)備不具備前向兼容性，造成ATM板卡的投資浪費,而ATM交換機可以很好地提供多業(yè)務(wù)功能以有效地支持WCDMA R5。
朗訊科技3G傳輸解決方案：
    朗訊作為光傳輸領(lǐng)域的領(lǐng)先廠商，多年來一直努力為運營商提供更好的傳輸解決方案。對于3G的傳輸承載，朗訊可以提供MSTP+ATM板卡和城域TDM+ATM交換機的兩種解決方案：
    在匯聚層面采用Metropolis® ADM組成2.5G/10G的自愈環(huán)，在核心層面可以考慮引入LambdaUnite® MSS設(shè)備組成智能光網(wǎng)絡(luò)。即現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)完全可以支持3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸，這樣可以最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，保護網(wǎng)絡(luò)投資�？紤]到RNC 端口資源的利用率，可以在RNC側(cè)提供PSAX ATM交換機，傳輸設(shè)備和PSAX ATM交換機之間可采用通道化的STM-1相連，E1在PSAX ATM交換機上終結(jié)，并提供ATM STM-1 信號進入RNC。在大型城域網(wǎng)絡(luò)中，一般只需配置1-3個RNC，相應(yīng)配置1-3個PSAX ATM交換機，可以實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的集中交換和集中處理。如下圖4所示�；蛘咧苯釉�2.5G/10G的城域匯聚平面Metropolis® ADM上采用ATM板卡來實現(xiàn)業(yè)務(wù)的匯聚，如下圖5所示。
    至于采用何種3G傳輸組網(wǎng)架構(gòu)，運營商可以根據(jù)自己的需要選擇不同的方案，
  
        圖4：朗訊科技3G傳輸解決方案 (TDM+ATM交換機架構(gòu))
  
        圖5：朗訊科技3G傳輸解決方案 (MSTP+ATM板卡架構(gòu))
    在WCDMA  R5及以上的版本中，3G網(wǎng)絡(luò)將采用全IP協(xié)議，即Node B、RNC均采用10M/100M/GBE以太網(wǎng)接口，需要傳輸網(wǎng)絡(luò)提供以太網(wǎng)接口。 朗訊科技公司的Metropolis® AM系列、Metropolis® ADM及LambdaUnite® MSS設(shè)備中TransLAN®板卡可以提供以太網(wǎng)的接入和完善的交換處理功能，運營商可以在已建的2G傳輸網(wǎng)絡(luò)中通過插卡的方式實現(xiàn)對3G網(wǎng)絡(luò)的支持。
綜合上述，朗訊科技的全系列MSTP產(chǎn)品可以很好地支持目前現(xiàn)有的2G GSM/2.5G GPRS網(wǎng)絡(luò)，對于3G網(wǎng)絡(luò)同樣可以提供完善的支持。朗訊的解決方案具備后續(xù)兼容性，可以很好地保護運營商在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的投資。