摘要本文簡述了3G傳輸網(wǎng)的特點,闡明了“MSTP技術(shù)對構(gòu)建WCDMA傳輸平臺重要性”,同時駁斥了所謂“唯MSTP適用論”,通過理論與應(yīng)用相結(jié)合的具體分析,指出“MSTP的引入,必須有計劃、有步驟審慎而行”。
1、3G傳輸網(wǎng)的要求及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3G業(yè)務(wù)相對于2G業(yè)務(wù),無論從內(nèi)容上還是形式上都發(fā)生了根本的變化,因此對3G傳輸網(wǎng)也提出了不同的要求,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
多業(yè)務(wù)支持能力:傳統(tǒng)的2G移動網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)基于電路交換;而WCDMAR99商用化版本目前采用ATM協(xié)議,3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢是全IP化,因此在相當長的一段時間內(nèi),電路交換業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)將在網(wǎng)絡(luò)中并存,需要傳輸網(wǎng)絡(luò)在支持傳統(tǒng)電路交換業(yè)務(wù)的同時,也同樣能夠支持日益增長的分組業(yè)務(wù)。
良好的擴展性:隨著3G技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)的開展,可以預(yù)見移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的份額以及移動總業(yè)務(wù)量會有較大的增長,這需要傳輸網(wǎng)絡(luò)具有在能夠滿足大容量傳輸?shù)幕A(chǔ)上,能夠具有良好的可擴展性,以更好地保護原有網(wǎng)絡(luò)投資。
業(yè)務(wù)收斂匯聚能力:3G業(yè)務(wù)的帶寬需求主要來源于移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有流量不確定和突發(fā)等特性,因此3G傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備業(yè)務(wù)的收斂匯聚能力,以保證有效利用傳輸網(wǎng)的帶寬,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。 網(wǎng)絡(luò)可靠性:3G業(yè)務(wù)包括移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù),可靠性要求高于一般的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),因此3G傳輸網(wǎng)絡(luò)必須具有電信級的保護能力,提供較高的可靠性。
可管理性:隨著3G業(yè)務(wù)的開展和網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋,3G傳輸網(wǎng)絡(luò)將逐漸演進為龐大的多業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)絡(luò),良好的管理能力將有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)的運營維護成本。
以WCDMAR99為例,其主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 WCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
WCDMAR99的傳輸接口相對于2G網(wǎng)絡(luò)而言,最顯著的變化就是在Iub,Iur,Iu-CS和Iu-Ps接口中推薦了ATM接口而非TDM接口,同時為了支持N×E1業(yè)務(wù),也提出了采用反向復(fù)用技術(shù)的IMAE1接口。而在核心網(wǎng)中,WCDMA的傳輸接口與2G網(wǎng)絡(luò)變化不大,在電路域同樣采用TDM接口,而在分組域采用FE或者GE接口。因此,3G光傳輸網(wǎng)與2G光傳輸網(wǎng)最大的差別就在于RAN部分,而在3G的CN部分沒有變化。
2、推薦采用MSTP技術(shù)構(gòu)建WCDMA傳輸平臺的理由
MSTP的全稱為多業(yè)務(wù)傳輸平臺,是新一代傳輸系統(tǒng)平臺,它繼承了傳統(tǒng)SDH設(shè)備對TDM業(yè)務(wù)的支持,同時又具有對動態(tài)ATM、IP業(yè)務(wù)傳輸?shù)闹С帧τ诓煌臉I(yè)務(wù),MSTP設(shè)備可通過配置不同的模塊,組成固定時隙或動態(tài)共享的環(huán)網(wǎng),提高傳輸效率,并可通過成熟的環(huán)網(wǎng)保護機制對業(yè)務(wù)進行保護。由于3G業(yè)務(wù)網(wǎng)包含語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),因此網(wǎng)絡(luò)在不同的區(qū)域和發(fā)展階段有著不同的特性,而MSTP平臺則是傳輸網(wǎng)的一種理想方案。
利用MSTP技術(shù)組建WCDMA傳輸網(wǎng)的優(yōu)點。
(1)MSTP平臺具有ATM交換功能,可以提高動態(tài)業(yè)務(wù)的傳輸效率并進行環(huán)網(wǎng)保護,但是這種交換功能非常有限,依然屬于傳輸平臺范疇,與3G業(yè)務(wù)設(shè)備中的ATM交換功能完全沒有重疊。因此MSTP設(shè)備的成本遠遠低于ATM交換機。
(2)采用MSTP平臺共享環(huán)相對于采用傳統(tǒng)SDH平臺對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)男拭黠@提高。所謂共享環(huán)(VP-Ring)是指,分配一個固定的帶寬給環(huán)上的多個節(jié)點,環(huán)上的節(jié)點可以根據(jù)需求占用帶寬,由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性和不均衡性,多節(jié)點共享的這部分帶寬提高了傳輸效率。只要合理地安排環(huán)上節(jié)點的帶寬峰值出現(xiàn)的時間,并預(yù)留足夠的帶寬余量,則可控制共享環(huán)的傳輸達到電信級的可靠性。另外MSTP可對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行不同優(yōu)先級的服務(wù),進一步保證業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量。
(3)目前在網(wǎng)運行的大部分SDH光傳輸設(shè)備均具有平滑升級到MSTP的能力,僅需要較少投資即可由傳統(tǒng)SDH過渡到MSTP。
(4)從3G的發(fā)展情況來看,WCDMA商用化的版本是R99、R4版本,網(wǎng)絡(luò)采用ATM架構(gòu),并存在著繼續(xù)向全網(wǎng)IP模式演變的可能性。屆時,對于采用MSTP平臺的組網(wǎng)方式,只須更換相關(guān)的模塊,而不必對傳輸網(wǎng)進行重大改動。因此,MSTP平臺可最大程度地保護運營投資。
可以說,MSPT技術(shù)在整個WCDMA傳輸體系中,占據(jù)著極其重要的地位,業(yè)界甚至有很多人認為,MSTP技術(shù)是構(gòu)建構(gòu)建WCDMA傳輸平臺的唯一正確選擇。
3、在網(wǎng)絡(luò)實際建設(shè)中,引入MSTP真的勢在必行嗎?
在WCDMA實際網(wǎng)絡(luò)中,由于RNC一般與MSC等核心網(wǎng)節(jié)點設(shè)備共址,因此,在考慮光傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中,一般把RNC與3G核心網(wǎng)節(jié)點。MSC等歸入到光傳輸網(wǎng)的核心層中,而RNC與MSC等3G核心網(wǎng)之間的通信可在本地解決,不再需要考慮傳輸問題。這樣,WCDMA光傳輸?shù)闹饕裹c就集中于NodeB到RNC之間的傳輸問題,即Iub接口的傳輸問題。
從實現(xiàn)ATM信元傳送的最終結(jié)果來看,采用ATM網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò),和MSTP網(wǎng)絡(luò)均可以實現(xiàn)Iub接口的傳輸。但是從兩大移動運營商(中國移動和中國聯(lián)通)的角度看,他們目前并沒有十分完整的ATM網(wǎng)絡(luò)體系,因此Iub業(yè)務(wù)的傳輸,不大可能搭載在純ATM網(wǎng)絡(luò)上。同時各運營商也不可能完全舍棄幾年來耗費了大量人力物力構(gòu)建的傳統(tǒng)SDH光傳輸本地網(wǎng),那樣勢必會造成對現(xiàn)有資源的極大浪費。因此最實際可行的方案應(yīng)該是盡可能利用現(xiàn)有SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò),或在一定程度上,將其升級到MSTP,以滿足Iub業(yè)務(wù)的傳輸需求。
目前各地本地網(wǎng)(主要指移動和聯(lián)通)均已建成較為清晰完整的三層結(jié)構(gòu)。如圖2所示。
圖2 本地傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖
為使描述更為簡單明確,我們將整個網(wǎng)絡(luò)抽象成鏈狀形式(左邊的骨干節(jié)點既包含匯接層設(shè)備又包含骨干層設(shè)備)。如圖3所示。
圖3 本地傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖鏈狀表示
根據(jù)不同組網(wǎng)策略,RNC至NodeB之間主要可按如下5種方式連接。
方案A:NodeB提供IMA接口,采用傳統(tǒng)SDH將E1電路透傳至RNC。如圖4所示。
圖4 方案A
圖4中上面一組指RNC設(shè)備與起收斂作用的骨干節(jié)點在同一機房,即Iub業(yè)務(wù)不需要經(jīng)過骨干層轉(zhuǎn)接;下面一組指RNC設(shè)備與起收斂作用的骨干節(jié)點不在同一機房,即Iub業(yè)務(wù)需要經(jīng)過骨干層轉(zhuǎn)接。
特點:沒有采用MSTP技術(shù),而僅采用傳統(tǒng)SDH透傳,不需對現(xiàn)有本地傳輸網(wǎng)進行任何改造(在技術(shù)層面),技術(shù)成熟,便于應(yīng)用。但RNC側(cè)需要大量的2Mbit/s接口,建設(shè)成本和維護壓力較大。同時無法實現(xiàn)統(tǒng)計復(fù)用,對于突發(fā)性較強的3G業(yè)務(wù),采用透傳方式會造成傳輸帶寬的極大浪費。
一般RNC設(shè)備的容量大于現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)的BSC。
方案B:NodeB提供IMA接口,E1在傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)透傳,通過信道化的STM-1與RNC連接。如圖5所示。
圖5 方案B
特點:與方案B類似也沒有采用MSTP技術(shù),巧妙地解決了RNC側(cè)2M過多電路的問題,便于維護管理,且節(jié)省了部分配套設(shè)備的投資。但要求RNC設(shè)備支持信道化的STM-1接口。據(jù)了解目前大多數(shù)廠商RNC設(shè)備均支持信道化STM-1接口。
方案C:NodeB提供IMA接口,采用SDH將E1電路透傳至傳輸骨干節(jié)點,骨干節(jié)點的光傳輸設(shè)備需要升級為MSTP設(shè)備,利用其ATM處理功能將大量E1電路統(tǒng)計復(fù)用成為ATM的STM-1,并傳至RNC。如圖6所示。
圖6 方案C
特點:引入了MSTP,可以在骨干節(jié)點進行統(tǒng)計復(fù)用,亦可在骨干環(huán)引入VP-Ring,從而在很大程度上節(jié)省了骨干環(huán)的帶寬。
方案D:NodeB提供IMA接口,在接入層采用SDH將E1電路透傳至匯接節(jié)點(類似HubN0deB),匯接節(jié)點(亦可連同骨干節(jié)點)需升級為MSTP,利用匯接環(huán)的MSTP功能梳理帶寬后,接入RNC。如圖7所示。
圖7 方案D
特點:可以在匯接節(jié)點進行統(tǒng)計復(fù)用,亦可在匯接環(huán)即引入VP-Ring,可同時緩解匯接層和骨干層的帶寬壓力,同時利用匯接環(huán)的多業(yè)務(wù)處理功能,為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等未來將要大量開展的新業(yè)務(wù)提供了充足的傳輸通路。但要求匯接環(huán)的各個節(jié)點均提供MSTP功能,需要一定的改造量和投資量。
方案E:NodeB提供ATM接口,全網(wǎng)使用MSTP,接入RNC。如圖8所示。
圖8 方案E
特點:NodeB設(shè)備直接提供ATM碼流,省去IMA接口,全網(wǎng)省級MSTP,利用接入節(jié)點的。MSTP接入功能,將ATM碼流直接接入傳輸網(wǎng),全網(wǎng)統(tǒng)計復(fù)用,節(jié)省了大量帶寬;但需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行全面升級改造,初期的建設(shè)成本較高;而且由于目前VP-Ring共享通道至少需要占用一個VC-4,大量的STM-1接入環(huán)(目前大部分本地網(wǎng)內(nèi)STM-l接入環(huán)占主導地位)一旦引入了VP-Ring,將無法再接入其他業(yè)務(wù)。
由于全國各地經(jīng)濟發(fā)展不平衡,各本地網(wǎng)所在地區(qū)的人口、面積、地形地貌等存在很大差異,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)亦有先有后,網(wǎng)絡(luò)完善情況各不相同,因此不同地區(qū)應(yīng)選擇不同方案。
方案B全程采用傳統(tǒng)SDH透傳,對現(xiàn)網(wǎng)沖擊較小,技術(shù)上非常成熟且方案簡單易行,適用于“經(jīng)濟相對欠發(fā)達,相對地廣人稀,3G、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)需求較小,現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小或SDH系統(tǒng)建設(shè)尚未完善”的地區(qū)。
另外,為縮短3G傳輸網(wǎng)的建設(shè)周期,中大型城市也可以考慮暫時選用方案B。
方案A與方案B類似,區(qū)別在于傳輸設(shè)備與RNC的連接采用傳統(tǒng)的2M跳線而不是信道化STM-1。考慮到未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,不建議大量采用方案A,但在某些情況下,方案A可作為方案B的臨時性補充。
方案C和方案D在SDH的基礎(chǔ)上不同程度地引入了MSTP技術(shù),利用其統(tǒng)計復(fù)用功能可以大大緩解骨干層和匯聚層的帶寬壓力,同時為多種業(yè)務(wù)的接入,以及未來全網(wǎng)向多業(yè)務(wù)傳送平臺演進打下了良好得基礎(chǔ)。其中方案C可以認為是方案D的過渡方案。方案C、D適用于“經(jīng)濟發(fā)達,人口密集,3G、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)需求較大,現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大且骨干層或匯接層容量不足”的地區(qū)。
而對MSTP應(yīng)用得最徹底的方案E,反而不適用于早期的3G建設(shè)。
因此,對于MSTP技術(shù),必須分地區(qū)、有計劃,有步驟,審慎地應(yīng)用,不能簡單地一刀切。
4、在何時何地何層面引入MSTP?
對于經(jīng)濟發(fā)達,3G、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)需求巨大的大型城市,其本地網(wǎng)接入層已經(jīng)初具規(guī)模,匯接層相對穩(wěn)定,而骨干層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容量相對不足,應(yīng)優(yōu)先考慮將匯聚層和骨干層升級改造成為支持:MSTP的統(tǒng)一傳送平臺,一方面緩解容量壓力,一方面可以保持環(huán)路結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定。在有條件的情況下,逐步向全網(wǎng)MSTP演進,以解決各新種業(yè)務(wù)的接入問題。
對于中型城市,3G、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)對傳輸帶寬有一定需求,且主要集中在市區(qū)。其本地網(wǎng)交換局址相對較少,骨干環(huán)轉(zhuǎn)接電路亦較少,短期內(nèi)將骨干環(huán)升級為MSTP的意義不大,因此應(yīng)優(yōu)先考慮市區(qū)匯接環(huán)的MSTP建設(shè),待各種新業(yè)務(wù)發(fā)展到一定規(guī)模,再考慮全網(wǎng)向MSTP過渡。
對區(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達且目前網(wǎng)絡(luò)容量較小的城市,其3G、數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)需求較少,MSTP的意義重點在于解決各種業(yè)務(wù)的接入問題,而不是容量問題。因此各層網(wǎng)絡(luò)的演進過程均應(yīng)稍稍滯后,在未來統(tǒng)一考慮。
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