3G传输网络建设规划的探讨

宁兆波

（中国联合网络通信有限公司四平市分公司，吉林 四平 136000）

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，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。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。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。

1 网络的接口类型和传输需求

1.1 传输网上的配置

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。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。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，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。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。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。

1.3 关于3G传输网络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。

1.3.1 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。

1.3.2 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。

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。

2 3G传输建网方案

2.1 核心网的承载方案

由于R4版本核心网的电路域采用的是承载与控制相分离的移动软交换架构，故R4核心网（电路域和分组域）可以采用IP或TDM来承载。采用TDM来承载必须沿用传统的层次化结构，同一层面内的MGW必须建立全连接，组网复杂，而采用IP网来承载，则由于IP网本身是个包交换网，各MGW之间的流量可以通过IP寻址来实现，消除了TDM方式下物理电路的全连接，大大简化了网络结构，有利于网络的扁平化。

2.2 无线接入网的传输建设方案

根据3G建网模式，RNC与核心网设备通常安装在中心节点中，一般不需要经过传输网进行传送，另外Iu和Iur接口的业务已经过RNC的处理和收敛，部分传输业务可以直接提供透传处理或ATMVP-RING提高带宽效率。因此，连接RNC与NodeB的Iub接口是传输的主要业务。由于Iub可采用IMAE1或ATMSTM-1，不同接口的选择对传输组网的要求也不尽相同，从而使传输组网面临比较复杂的局面。

3 3G传输的网络规划

3G网络及业务的固有特点决定了其对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。在网络建设之初，对传输网进行科学的规划显得尤为重要。我们在进行3G传输网络规划时应重点分析3G网络的接口类型和传输需求、3G网络的传输容量需求。

3.1 在3G网络的接口类型和传输需求方面，3G接入网络主要依赖城域传输网来提供传输支撑。对于传输网的建设，我们最关心的实际上是Iub、Iur、Iu三种物理接口，这三种物理接口的类型及速率等级直接影响了城域网的组网形式。其中Iu主要需要ATMSTM-1/4接口；关口局之间的传输主要是MSC、PSTN及ISDN之间的电路域传输需求和GGSN与Internet关口局之间的分组域传输需求。不同CN之间的传输需求主要采用ATM155接口。

3.2 在3G网络的传输容量需求方面，3G传输的带宽流量计算是较为复杂的问题，主要牵涉到用户数目、用户的话务量、基站的覆盖密度，以及数据业务的发展趋势。在进行传输网的规划时，还应该考虑传输网的利用率，如果初期规划过大，投资很难收回；如果规划过小，则传输网络将被迫进行频繁升级。虽然通过与GSM网络的业务对比，我们可以对3G传输的带宽流量进行初步的估计，但网络建设时则要按照话务模型和业务量进行详细计算。对比GSM基站与3G基站的容量，3G基站配置成3×1载频扇区模式时，支持的语音用户数比2G基站多50%，在3G数据业务充分发展后，大约有60%的基站将升级为3×2载频扇区模式，因此按同等规模的用户量类比，3G网络的传输容量最终应该是现在GSM网络容量的3倍左右。

3.33 G网络相对2G网络，将为用户带来更丰富的数据业务。3G对传输网络的最大影响就是对数据业务的支持，考虑到数据业务从无到有、从小到大的发展轨迹，传输网络将会面临着从低容量、小颗粒和简单结构到高容量、大颗粒和复杂结构的变化。同时传输网络不可能像业务网络那样根据用户的增加进行简单的容量增加，往往需要在网络建设初期规划出中长期数据业务的承载，初期规划的弹性和未来数据业务的支持成为3G传输网建设能否成功的关键。

结语

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。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：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。

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