3G和光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展綜述
第三代移動(dòng)通信技術(shù)作為21世紀(jì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)最主要的技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分組化，提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)能力和增值空間的同時(shí)，通過(guò)更先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)，為終端用戶提供超過(guò)2Mbps的高速接入，使無(wú)線用戶能夠體驗(yàn)到和固定網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶一樣的寬帶感受。正是這種分組化和高速接入的特性，使3G對(duì)承載網(wǎng)，特別是傳輸網(wǎng)的要求和2G有較大的不同，為此，采用適當(dāng)技術(shù)構(gòu)建適配3G的傳輸網(wǎng)具有重要意義。
同時(shí)，光傳輸技術(shù)經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了SDH電路交叉和WDM波長(zhǎng)連接的概念，2000年提出的MSTP和2003年以后大范圍商用的智能光網(wǎng)絡(luò)，成為目前最熱門(mén)的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。MSTP面向傳送業(yè)務(wù)分組化，智能光網(wǎng)絡(luò)面向網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)化，兩者為下一代網(wǎng)絡(luò)提供了最完善的傳輸解決方案。
MSTP是3G光傳輸網(wǎng)的基石
3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在承載模式上面向分組。WCDMA在R4、R5版本以及之后的R6版本其核心網(wǎng)都是IP化的，核心網(wǎng)的話音域和分組域的組網(wǎng)是完全分開(kāi)的，通過(guò)MSCServer和IP路由器的配合，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等業(yè)務(wù)的IP承載和交換。由于路由器的容量不斷增大，端口速率不斷提高，使得核心網(wǎng)連接業(yè)務(wù)的大顆�；絹�(lái)越明顯�；窘尤刖W(wǎng)受限于語(yǔ)音等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳送，所有的3G制式在承載技術(shù)上不約而同地暫時(shí)選擇了ATM，以保證更高的QoS和端到端的管理能力，但隨著IP技術(shù)的不斷完善，基站接入IP化將成為必然的趨勢(shì)。
核心網(wǎng)的IP化和大顆粒化使其傳輸網(wǎng)絡(luò)趨于IP+波長(zhǎng)的方向發(fā)展，直接推動(dòng)長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)從SDH+DWDM向Router+WDM轉(zhuǎn)移。同時(shí)，因?yàn)閭魉蜆I(yè)務(wù)的變化，長(zhǎng)途DWDM多業(yè)務(wù)化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，甚至有很多業(yè)界專(zhuān)家認(rèn)為，長(zhǎng)途DWDM網(wǎng)絡(luò)MSTP化已經(jīng)成為長(zhǎng)途傳輸技術(shù)研究的核心之一。
同樣，基站接入網(wǎng)承載也面臨從ATM承載向IP承載演進(jìn)的趨勢(shì)。雖然3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為了能夠在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)上迅速開(kāi)通業(yè)務(wù)，將ATM信元或者IP包轉(zhuǎn)換成2M電路，提供基站2M接入能力，但從發(fā)展上看，這種業(yè)務(wù)承載方式成本高、效率低，將隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)的MSTP改造而發(fā)生改變。MSTP源于SDH，可以提供2M業(yè)務(wù)，并通過(guò)增加功能模塊的方式提供ATM信元交換、ATMVP-Ring、以太網(wǎng)的透?jìng)�、匯聚、交換等，成為3G基站接入的主要形式。
MSTP同時(shí)是為適應(yīng)不同的接入手段而產(chǎn)生的。不管對(duì)于國(guó)內(nèi)各運(yùn)營(yíng)商，還是國(guó)際移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，頻率選擇上的變化都將導(dǎo)致3G基站建設(shè)出現(xiàn)大量的新建接入點(diǎn)，對(duì)于這些新增的接入點(diǎn)，MSTP可以提供不同的接入手段適應(yīng)相應(yīng)的接入資源：MSTP可以提供DDN、SHDSL接口，提供N×64Kbps和FE1的雙絞線接入，最遠(yuǎn)達(dá)到3.5Km，解決具有電纜接入資源而不具備光纖資源的郊縣、農(nóng)村邊遠(yuǎn)基站的接入問(wèn)題；MSTP可以和光Modem、PON等技術(shù)配合，使基站接入的方式更加多樣；在不具備光纖和電纜的情況下，MSTP還可以和FSO、微波結(jié)合，提供無(wú)線方式完成基站的接入覆蓋。
從3G核心網(wǎng)和基站接入網(wǎng)的傳送需求上可以看出，DWDM長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)和SDH本地網(wǎng)的共同MSTP化是構(gòu)建未來(lái)3G移動(dòng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的基石。
3G光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的條件
3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)作為下一代移動(dòng)業(yè)務(wù)網(wǎng)，除了分組化之外，在用戶分布、基站流量等方面也有著和2G不同的特征，包括動(dòng)態(tài)性和突發(fā)性更強(qiáng)，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求也更高等。智能光網(wǎng)絡(luò)作為下一代光網(wǎng)絡(luò)中最重要的技術(shù)之一，在電路連接、無(wú)阻塞交叉處理的基礎(chǔ)之上，有機(jī)地融入動(dòng)態(tài)路由控制，使傳輸網(wǎng)絡(luò)從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，為3G移動(dòng)網(wǎng)的發(fā)展提供有力的保障。
(1)3G單基站支持的移動(dòng)終端用戶的數(shù)量比2G更多，如果出現(xiàn)基站級(jí)聯(lián)，假設(shè)3～4個(gè)基站和一個(gè)Hub基站組成級(jí)聯(lián)，Hub基站下掛的配置用戶數(shù)量將達(dá)到500～800個(gè)，這樣的話，最大允許20000～30000個(gè)3G用戶在同一個(gè)基站或者同一組基站級(jí)聯(lián)的覆蓋范圍內(nèi)活動(dòng)，這一特征直接對(duì)基站接入傳輸?shù)陌踩蕴岢隽烁叩囊蟆?a class="channel_keylink" href="/search.asp">智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)的同時(shí)，能夠以MESH(網(wǎng)格)網(wǎng)方式提供多路徑的業(yè)務(wù)恢復(fù)，保證了基站接入最充分的安全考慮。
(2)3G單用戶的業(yè)務(wù)上下載帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)2G移動(dòng)語(yǔ)音的16Kbps，對(duì)每個(gè)3G無(wú)線用戶來(lái)說(shuō)，可支配的帶寬從語(yǔ)音的12.2Kbps到HSDPA可提供的14.4Mbps，可以打電話，同樣可以體驗(yàn)視頻通話、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)下載等高速無(wú)線業(yè)務(wù)。隨著3G業(yè)務(wù)的大范圍開(kāi)展，靜態(tài)的電路顯然無(wú)法滿足帶寬的突發(fā)要求。智能光網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使光傳輸網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)從靜態(tài)連接的電路向動(dòng)態(tài)連接電路轉(zhuǎn)化，更好地適應(yīng)因用戶流量調(diào)整而造成的基站接入帶寬變化。
(3)3G用戶可支配上下載帶寬空間的擴(kuò)大也會(huì)引發(fā)另外一個(gè)變化，就是網(wǎng)絡(luò)傳送層的帶寬分布越來(lái)越不均勻，經(jīng)濟(jì)集中的區(qū)域流量急速膨脹，而偏遠(yuǎn)的區(qū)域流量增長(zhǎng)緩慢。其實(shí)這個(gè)特征也是2G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特征，但由于2G用戶對(duì)流量的需求小，因此對(duì)于2G基站接入來(lái)說(shuō)，在本地網(wǎng)SDH環(huán)上增加或者減少一小部分電路就能實(shí)現(xiàn)調(diào)控。但3G基站接入帶寬的差異很大，智能光網(wǎng)絡(luò)提供帶寬不均勻分布的MESH(網(wǎng)格)傳輸組網(wǎng)方式，根據(jù)區(qū)域接入帶寬情況配置相應(yīng)的光線路容量，使傳輸效率大大提升。
(4)3G網(wǎng)絡(luò)作為一張新的網(wǎng)絡(luò)，基站必然是逐步建設(shè)的，需要基站接入層傳輸能夠迅速低成本擴(kuò)展，以滿足隨時(shí)增加基站的需要。在傳統(tǒng)SDH組網(wǎng)中，環(huán)網(wǎng)擴(kuò)展需要開(kāi)環(huán)加節(jié)點(diǎn)或者增加新的環(huán)網(wǎng)，雖然對(duì)于末端接入傳輸影響不大，但對(duì)于匯聚層以上的傳輸骨干網(wǎng)，將造成大量的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，使整個(gè)移動(dòng)傳輸網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性受到威脅。智能光網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)上采用MESH結(jié)構(gòu)，能夠“即插即用”擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保持了原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(5)隨著對(duì)維護(hù)要求的不斷提升，核心交換節(jié)點(diǎn)向少數(shù)點(diǎn)收縮是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，3G網(wǎng)絡(luò)的這種特征更加明顯。在一個(gè)本地網(wǎng)內(nèi)，基站控制器RNC和核心交換設(shè)備很可能就分布在一兩個(gè)交換局中，降低了核心網(wǎng)的維護(hù)復(fù)雜性，但同時(shí)使基站接入的電路路徑更長(zhǎng)，使得傳輸電路的跨網(wǎng)層調(diào)度需求加大。智能光網(wǎng)絡(luò)通過(guò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備調(diào)度能力的提升實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的無(wú)阻塞，并提供端到端的電路建立和維護(hù)能力，使3G傳輸網(wǎng)的維護(hù)難度大大降低。
總體來(lái)說(shuō)，3G網(wǎng)絡(luò)在初期以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)和小容量數(shù)據(jù)接入為主時(shí)，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)需求的NG特征不明顯，可以通過(guò)現(xiàn)有傳輸網(wǎng)提供相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)基站接入。但隨著3G業(yè)務(wù)的廣泛開(kāi)展，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)，靈活需求越來(lái)越強(qiáng)烈，智能光網(wǎng)絡(luò)必將成為3G傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要條件。
3G傳輸網(wǎng)解決方案
下一代的業(yè)務(wù)網(wǎng)需要下一代的傳輸網(wǎng)。智能光網(wǎng)絡(luò)和MSTP有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)基于軟件的控制平面和基于硬件的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的“軟硬結(jié)合”，共同為3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供與時(shí)俱進(jìn)的傳輸解決方案。
在3G網(wǎng)絡(luò)中，核心網(wǎng)承載IP化是一個(gè)重要特征，在3G核心網(wǎng)相關(guān)的長(zhǎng)途干線網(wǎng)和城域交換中心之間，IPRouter+WDM為3G提供充分的帶寬、路由和交換能力。在業(yè)務(wù)安全上，IPRouter的雙歸屬業(yè)務(wù)的恢復(fù)和WDM網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)保護(hù)都可以為核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)安全提供充分的保證。未來(lái)波長(zhǎng)調(diào)度技術(shù)GEADM、ROADM、OTN等的出現(xiàn)，為IPRouter的連接提供端到端的波長(zhǎng)服務(wù)，成為未來(lái)3G核心網(wǎng)傳輸解決方案的重要內(nèi)容。
3G網(wǎng)絡(luò)的UTRAN覆蓋整個(gè)本地網(wǎng)，智能光網(wǎng)絡(luò)MESH網(wǎng)絡(luò)組成的本地網(wǎng)骨干調(diào)度層、匯聚層、接入層分層結(jié)構(gòu)，根據(jù)3G基站的逐步建設(shè)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)基站帶寬的增長(zhǎng)擴(kuò)展傳輸網(wǎng)絡(luò)容量，保證了基站接入網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、安全、高效和動(dòng)態(tài)發(fā)展。而MSTP作為硬件平臺(tái)，提供豐富的ATM和IP分組化處理能力，適應(yīng)3G網(wǎng)絡(luò)基站接入業(yè)務(wù)需求。MSTP和智能光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合組成了3G基站接入網(wǎng)的傳輸方案。
未來(lái)3G傳輸網(wǎng)發(fā)展的展望
不僅僅是在3G移動(dòng)網(wǎng)領(lǐng)域，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向多業(yè)務(wù)、智能化、波長(zhǎng)調(diào)度方向發(fā)展已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。甚至多業(yè)務(wù)、智能化的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在大量的業(yè)務(wù)網(wǎng)中也已經(jīng)得到了應(yīng)用�？梢灶A(yù)想，在未來(lái)包括3G在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)網(wǎng)中，傳輸網(wǎng)將更加適應(yīng)業(yè)務(wù)網(wǎng)的各種需求。讓我們共同期待3G傳輸網(wǎng)美好的未來(lái)，并為在3G傳輸網(wǎng)的建設(shè)中采用光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做好準(zhǔn)備。
