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3G_TD传输业务需求分析及传输解决方案探讨

责任编辑:熊柳潜 xliuqian@https://www.sodocs.net/doc/7d2773451.html,

3G专栏

1 引言

3G通信系统通过更先进的无线技术,实现移动网络的全IP化、大颗粒和分组化,在提升基础网络业务实现功能和增值空间的同时,为终端用户提供超过2Mb/s的高速接入,逐步实现让无线用户拥有与固网用户一样的网络带宽感受。所有这些,也正是3G对传输承载网提出的要求。随着国内3G-TD网络建设的全面铺开以及试商用的展开,作为无线网络支撑的光传送应从TD网络传输业务需求入手,搭建TD 系统RNC到核心网元、核心网元间以及Node B到RNC的业务传输网络。

2 3G-TD技术概述

目前提到的3G技术,主要包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种网络制式,其中作为具有中国独立知识产权的第三代移动通信的标准制式——TD标准[1,2],在中国移动、中国电信和中国网通等国内运营商的推动下,已进入试商用阶段,必将在未来的全球3G甚至B3G商用领域占有一席之地。

2.1 TD技术特点

智能天线是TD的核心技术之一,它的运用带来了降低

干扰、降低发射功率、增大覆盖等一系列技术优势,使得TD技术较其他3G技术标准站在了一个技术的制高点。TD技术的设计参照TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式,它所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G 业务所设计的,运行在不成对的射频频谱上。TD传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此,TD 通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率,可支持速率从8kb/s到2Mb/s的语音、互联网等所有的3G业务。总的说来,TD具有以下的主要技术特点[3-5]:

(1)采用智能天线技术,提高了频谱效率;

(2)采用上行同步方式;

(3)采用接力切换方式,降低掉话率,提高切换的效

率;

(4)采用低码片速率1.28M c h i p /s ,信号带宽为1.23MHz;

(5)采用同步CDMA技术,降低上行用户间的干扰和保持时隙宽度;

(6)核心网络基于GSM/GPRS网络的演进,并保持与它们的兼容性。

2.2 TD网络结构

从近期和中远期发展来看,TD网络可分为R4、R5和

【摘要】文章从TD-SCDMA技术特点和网络结构出发,分析TD接入层和核心层传输业务需求,针对需求分析提出TD接入层和核心层分布采用SDH或MSTP透传方式和IP Router+WDM方式的传输解决方案。【关键词】3G TD-SCDMA 传输业务需求 传输解决方案

吴懿峰 李建荣 中国移动通信集团广东公司中山分公司网络维护中心

3G-TD 传输业务需求分析及

传输解决方案探讨

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R6三个阶段。商用程度较高的3GPP R4版本架构由电路域(CS)和分组域(PS)组成,其中电路域由MSC server、MGW、VLR、HLR、AUC等功能单元组成,分组域由SGSN、GGSN、BG、HLR、AUC等功能单元组成,电路域和分组域共用HLR、AUC功能单元,网络结构基本组成如图1所示:

图1 TD-SCDMA网络结构示意图

3 TD网络传输业务需求分析

TD网络各技术阶段的业务承载协议、接口和业务容量各有不同,TD传送网应根据不同的技术应用阶段,选择与之匹配的成熟技术进行组网建设。以现阶段普遍采用的R4版本为例,TD-SCDMA 网络结构主要分为接入网络层(UTRAN)和核心网络层(CN)两大部分。TD传输网主要承担UTRAN内部、UTRAN到CN以及CN内部的业务传输和信令传输。

在TD接入层,TD系统将BTS改造为B节点(Node B),将BSC 改造为无线网络控制器(RNC),并且定义ATM 为Node B和RNC间的通信接口。TD接入网的传输需求主要指的是Node B到RNC之间提供相应的数据业务处理和汇聚能力的电路传送,主要由城域传送网的接入层和汇聚层实现,传输需求分析如表1所示。

在TD核心层,TD将MSC改造成网关移动交换中心(GMSC),将GSN 改造成服务GPRS支持节点(SGSN)

和网关GPRS 支持节点(GGSN)。TD核心网的传输涉及到RNC到核心网网元MGW和SGSN以及核心网网元之间的业务传输,主要由城域传送网的骨干层和IP专用承载网来共同实现。核心层传输需求分析如表2所示:

表2 TD核心层传输需求分析表

4 面向TD的传输网解决方案

4.1 TD接入层传输网解决方案

TD不同技术阶段对接入层传输需求相差较大,对现阶段普遍采用的R4+HSDPA版本来说,Node B与RNC之间以ATM 承载,接口类型主要包括E1/T1 IMA接口和STM-l接口。引入HSDPA后,带宽需求增加,接口向FE过渡,最终实现无线侧的IP化。因此,在TD接入层的传送层面可以采用SDH或MSTP解决方案,按照TDM的VC-12和VC-4的方式组织业务,实现Node B到RNC之间的直接透传,能够持续满足TD不同阶段对传输的需求。该方案网络层次清晰,业务层与传输层分离,便于管理;实现高质量的业务传送的

同时缩短建网周期和降低建网成本。

根据接口类型的不同,派生了以下三种SDH或MSTP透传方式:

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表1 TD接入层传输需求分析表

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(1)RNC侧提供E1 IMA 接口与Node B的E1 IMA相连;

(2)RNC 和Node B直接提供基于ATM的STM-1接口;

(3)RNC提供STM-1接口而Node B提供E1 IMA接口,它们的优缺点比较如表3所示:

表3 三种SDH或MSTP透传方式对比表

4.2 TD核心层传输网解决方案

TD核心网的重要特征是承载IP化,采用大容量的GE/STM-N接口,内核实现全分组交换。在TD核心网相关的长途干线网和城域交换中心之间,可以采用IP Router+WDM 的方案为TD提供充分的带宽、路由和交换能力。采用该方案的优势主要体现在以下几个方面:

首先,采用IP Router+WDM系统构建核心层传送网,省去SDH/MSTP设备层面,简化网络层次,在低成本建网的条件下达成TD业务网络宽带化、IP化的需求,满足核心层传送网调度灵活、扩展性强和生存性高的要求。

其次,IP Router的双归属业务恢复功能和WDM网络的光层保护功能完全满足电信级保护要求,为核心网的业务安全提供充分的保证。

最后,在适应A T M、I P两种制式的基础上,结合ROADM和OTN等波长调度技术,为IP Router的连接提供端到端的波长服务,持续满足TD实际建网和平滑演进的需求,最终构建OXC全光TD核心层传送网。

5 结束语

在TD接入层采用SDH或MSTP透传传输解决方案,核心

参考文献

[1]彭木根,王文博. TD—SCDMA移动通信系统技术[M].

北京机械工业出版社. 2005.

[2]刘俊. TD-SCDMA与GSM无线网络规划比较研究[J].

移动通信,2005(5):29-33.

[3]潘涛,林家儒. 第三代移动通信系统TD-SCDMA的核心

技术[J]. 通信技术,2002(106):68-70

[4]李建荣,吴懿峰,赵小军等. TD-SCDMA基带光纤拉远技

术应用及发展[J]. 通信技术,2008(6):190-191. [5]罗建迪,单刚,蔡丹森. TD-HSDPA的组网方案分析

[J]. 移动通信,2007(8):62-65. ★

【作者简介】

吴懿峰:本科毕业于北京理工大学通

讯与电子工程系,目前任职于中国移

动广东中山分公司,担任网络维护中

心传送网络维护室室经理,主要从事

传输网络的维护和优化工作,专长于

传输网络组网规划。

李建荣:硕士研究生毕业于中山大学

光电材料与技术国家重点实验室,曾

参与广州市科技计划重点项目“新型

光通信薄膜器件——无源光接入网滤

波器”研究,现就职于中国移动广东

中山分公司网络维护中心,主要从事

光网络维护、优化和规划。

网采用IP Router+WDM方案,短期内可满足TD实际建网和平滑演进的需求。但是,TD-SCDMA R5版本及其后续版本在承载模式上面向分组,承载技术上选择了具有更高QoS和端到端管理能力的ATM;核心网向着IP化和大颗粒化方向发展,随着IP技术的不断完善,基站接入IP化也将成为必然的趋势。所有这些必然驱动光网络技术向多业务、智能化、波长调度方向发展,也必将推动传输网络趋于IP+波长的方向发展,直接推动骨干传输网由SDH+DWDM向Router+WDM

转移,直至架构起具有分组传送(PTN)特征的全光网络。

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