3G和光網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展綜述
第三代移動通信技術(shù)作為21世紀無線通信網(wǎng)絡最主要的技術(shù)，在實現(xiàn)移動網(wǎng)絡分組化，提升網(wǎng)絡業(yè)務實現(xiàn)能力和增值空間的同時，通過更先進的無線技術(shù)，為終端用戶提供超過2Mbps的高速接入，使無線用戶能夠體驗到和固定網(wǎng)絡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，采用適當技術(shù)構(gòu)建適配3G的傳輸網(wǎng)具有重要意義。
同時，光傳輸技術(shù)經(jīng)過近10年的發(fā)展，已經(jīng)遠遠超出了SDH電路交叉和WDM波長連接的概念，2000年提出的MSTP和2003年以后大范圍商用的智能光網(wǎng)絡，成為目前最熱門的光網(wǎng)絡技術(shù)。MSTP面向傳送業(yè)務分組化，智能光網(wǎng)絡面向網(wǎng)絡動態(tài)化，兩者為下一代網(wǎng)絡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移動網(wǎng)絡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)是完全分開的，通過MSCServer和IP路由器的配合，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等業(yè)務的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)務的大顆�；絹碓矫黠@�；窘尤刖W(wǎng)受限于語音等實時業(yè)務和數(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。
核心網(wǎng)的IP化和大顆�；蛊鋫鬏斁W(wǎng)絡趨于IP+波長的方向發(fā)展，直接推動長途干線傳輸網(wǎng)絡從SDH+DWDM向Router+WDM轉(zhuǎn)移。同時，因為傳送業(yè)務的變化，長途DWDM多業(yè)務化趨勢越來越明顯，甚至有很多業(yè)界專家認為，長途DWDM網(wǎng)絡MSTP化已經(jīng)成為長途傳輸技術(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承載演進的趨勢。雖然3G無線網(wǎng)絡為了能夠在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡上迅速開通業(yè)務，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)務承載方式成本高、效率低，將隨著傳輸網(wǎng)絡的MSTP改造而發(fā)生改變。MSTP源于SDH，可以提供2M業(yè)務，并通過增加功能模塊的方式提供ATM信元交換、ATMVP-Ring、以太網(wǎng)的透傳、匯聚、交換等，成為3G基站接入的主要形式。
MSTP同時是為適應不同的接入手段而產(chǎn)生的。不管對于國內(nèi)各運營商，還是國際移動運營商來說，頻率選擇上的變化都將導致3G基站建設出現(xiàn)大量的新建接入點，對于這些新增的接入點，MSTP可以提供不同的接入手段適應相應的接入資源：MSTP可以提供DDN、SHDSL接口，提供N×64Kbps和FE1的雙絞線接入，最遠達到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)村邊遠基站的接入問題；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長途網(wǎng)絡和SDH本地網(wǎng)的共同MSTP化是構(gòu)建未來3G移動光傳輸網(wǎng)絡的基石。
3G光傳輸網(wǎng)絡發(fā)展的條件
3G移動網(wǎng)絡作為下一代移動業(yè)務網(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，包括動態(tài)性和突發(fā)性更強，對傳輸網(wǎng)絡的要求也更高等。智能光網(wǎng)絡作為下一代光網(wǎng)絡中最重要的技術(shù)之一，在電路連接、無阻塞交叉處理的基礎之上，有機地融入動態(tài)路由控制，使傳輸網(wǎng)絡從靜態(tài)到動態(tài)，為3G移動網(wǎng)的發(fā)展提供有力的保障。
(1)3G單基站支持的移動終端用戶的數(shù)量比2G更多，如果出現(xiàn)基站級聯(lián)，假設3～4個基站和一個Hub基站組成級聯(lián)，Hub基站下掛的配置用戶數(shù)量將達到500～800個，這樣的話，最大允許20000～30000個3G用戶在同一個基站或者同一組基站級聯(lián)的覆蓋范圍內(nèi)活動，這一特征直接對基站接入傳輸?shù)陌踩蕴岢隽烁叩囊蟆?a class="channel_keylink" href="/search.asp">智能光網(wǎng)絡技術(shù)在提供環(huán)網(wǎng)保護的同時，能夠以MESH(網(wǎng)格)網(wǎng)方式提供多路徑的業(yè)務恢復，保證了基站接入最充分的安全考慮。
(2)3G單用戶的業(yè)務上下載帶寬遠遠超過2G移動語音的16Kbps，對每個3G無線用戶來說，可支配的帶寬從語音的12.2Kbps到HSDPA可提供的14.4Mbps，可以打電話，同樣可以體驗視頻通話、網(wǎng)絡游戲、網(wǎng)絡電視、網(wǎng)絡下載等高速無線業(yè)務。隨著3G業(yè)務的大范圍開展，靜態(tài)的電路顯然無法滿足帶寬的突發(fā)要求。智能光網(wǎng)絡的出現(xiàn)使光傳輸網(wǎng)絡提供的業(yè)務從靜態(tài)連接的電路向動態(tài)連接電路轉(zhuǎn)化，更好地適應因用戶流量調(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大也會引發(fā)另外一個變化，就是網(wǎng)絡傳送層的帶寬分布越來越不均勻，經(jīng)濟集中的區(qū)域流量急速膨脹，而偏遠的區(qū)域流量增長緩慢。其實這個特征也是2G無線網(wǎng)絡的特征，但由于2G用戶對流量的需求小，因此對于2G基站接入來說，在本地網(wǎng)SDH環(huán)上增加或者減少一小部分電路就能實現(xiàn)調(diào)控。但3G基站接入帶寬的差異很大，智能光網(wǎng)絡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的光線路容量，使傳輸效率大大提升。
(4)3G網(wǎng)絡作為一張新的網(wǎng)絡，基站必然是逐步建設的，需要基站接入層傳輸能夠迅速低成本擴展，以滿足隨時增加基站的需要。在傳統(tǒng)SDH組網(wǎng)中，環(huán)網(wǎng)擴展需要開環(huán)加節(jié)點或者增加新的環(huán)網(wǎng)，雖然對于末端接入傳輸影響不大，但對于匯聚層以上的傳輸骨干網(wǎng)，將造成大量的網(wǎng)絡調(diào)整，使整個移動傳輸網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性受到威脅。智能光網(wǎng)絡在組網(wǎng)上采用MESH結(jié)構(gòu)，能夠“即插即用”擴展網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，保持了原有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(5)隨著對維護要求的不斷提升，核心交換節(jié)點向少數(shù)點收縮是網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢，3G網(wǎng)絡的這種特征更加明顯。在一個本地網(wǎng)內(nèi)，基站控制器RNC和核心交換設備很可能就分布在一兩個交換局中，降低了核心網(wǎng)的維護復雜性，但同時使基站接入的電路路徑更長，使得傳輸電路的跨網(wǎng)層調(diào)度需求加大。智能光網(wǎng)絡通過節(jié)點設備調(diào)度能力的提升實現(xiàn)網(wǎng)絡調(diào)度的無阻塞，并提供端到端的電路建立和維護能力，使3G傳輸網(wǎng)的維護難度大大降低。
總體來說，3G網(wǎng)絡在初期以提供語音業(yè)務和小容量數(shù)據(jù)接入為主時，對傳輸網(wǎng)絡需求的NG特征不明顯，可以通過現(xiàn)有傳輸網(wǎng)提供相應的電路實現(xiàn)基站接入。但隨著3G業(yè)務的廣泛開展，對傳輸網(wǎng)絡的動態(tài)，靈活需求越來越強烈，智能光網(wǎng)絡必將成為3G傳輸網(wǎng)絡發(fā)展的重要條件。
3G傳輸網(wǎng)解決方案
下一代的業(yè)務網(wǎng)需要下一代的傳輸網(wǎng)。智能光網(wǎng)絡和MSTP有機結(jié)合，實現(xiàn)基于軟件的控制平面和基于硬件的多業(yè)務傳送平臺的“軟硬結(jié)合”，共同為3G移動網(wǎng)絡提供與時俱進的傳輸解決方案。
在3G網(wǎng)絡中，核心網(wǎng)承載IP化是一個重要特征，在3G核心網(wǎng)相關(guān)的長途干線網(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)務安全上，IPRouter的雙歸屬業(yè)務的恢復和WDM網(wǎng)絡的波長保護都可以為核心網(wǎng)的業(yè)務安全提供充分的保證。未來波長調(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服務，成為未來3G核心網(wǎng)傳輸解決方案的重要內(nèi)容。
3G網(wǎng)絡的UTRAN覆蓋整個本地網(wǎng)，智能光網(wǎng)絡MESH網(wǎng)絡組成的本地網(wǎng)骨干調(diào)度層、匯聚層、接入層分層結(jié)構(gòu)，根據(jù)3G基站的逐步建設動態(tài)擴展傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，根據(jù)基站帶寬的增長擴展傳輸網(wǎng)絡容量，保證了基站接入網(wǎng)絡的穩(wěn)定、安全、高效和動態(tài)發(fā)展。而MSTP作為硬件平臺，提供豐富的ATM和IP分組化處理能力，適應3G網(wǎng)絡基站接入業(yè)務需求。MSTP和智能光網(wǎng)絡的結(jié)合組成了3G基站接入網(wǎng)的傳輸方案。
未來3G傳輸網(wǎng)發(fā)展的展望
不僅僅是在3G移動網(wǎng)領域，光網(wǎng)絡技術(shù)向多業(yè)務、智能化、波長調(diào)度方向發(fā)展已經(jīng)成為不爭的事實。甚至多業(yè)務、智能化的光網(wǎng)絡技術(shù)在大量的業(yè)務網(wǎng)中也已經(jīng)得到了應用�？梢灶A想，在未來包括3G在內(nèi)的各種業(yè)務網(wǎng)中，傳輸網(wǎng)將更加適應業(yè)務網(wǎng)的各種需求。讓我們共同期待3G傳輸網(wǎng)美好的未來，并為在3G傳輸網(wǎng)的建設中采用光網(wǎng)絡技術(shù)做好準備。
