中國移動本地傳輸網建設方案初探

2019-11-03 09:00:33

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供稿：網友

陳輝

　　摘要　本文在總結中國移動本地傳輸網規劃實踐經驗的基礎上，對中國移動本地傳輸網(后面簡稱移動城域傳輸網)的建設方案進行了初步探討。通過分析移動本地傳輸網內目前所承栽和未來將要承載的主要業務及其傳輸需求特性，提出了移動本地傳輸網分層建設的原則并對各層所應采取的組網方案進行了歸納和總結，此外，文章還探討了未來3G基站傳輸的問題，提出了一些可行的建設方案。

　　關鍵詞　中國移動　本地傳輸網　移動城域傳輸網　分層建設

　　引言

　　在中國移動2000年從中國電信中剝離出來之前，其各本地網的基站接入和局間中繼傳輸一直是由當地的中國電信來提供的。在電信、移動分家之后，大多數移動公司在本地網層面沒有分到任何傳輸網絡資源，所有業務的開展完全靠租用中國電信的本地傳輸電路來維持。因此，自中國移動成立以來，其所屬各移動本地網均開始了自有本地傳輸網的建設，經過幾年的建設目前各省移動本地傳輸網的建設已經形成了相當的規模。本文將近幾年來全國各地移動本地傳輸網的規劃建設經驗加以總結，給出了一些較為典型和通用的網絡組織建設方案，并對未來3G基站傳輸的網絡組織方案進行了探討。

　　移動城域傳輸網的定義、所承載的業務和分層結構

　　移動本地傳輸網是指利用以光纖傳輸和微波為主的各種有線、無線傳輸技術在移動本地網范圍內建立起來的為移動本地網中各種業務提供傳輸電路的傳送網絡實體。移動本地傳輸網與其它運營商的本地傳輸網相比有著明顯的區別，這是由中國移動本地網的業務特點所造成的。目前，移動本地傳輸網建設所應考慮的業務主要有以下幾大類：

　　a)以2G、3G電路與網為主要承載網絡的移動話音業務

　　b)以CMNET為主要承裁網絡的各種固定數據業務

　　c)以GPRS、3G分組域網絡和CMNET為主要承載網絡的移動數據業務

　　d)同步、信令和網管等支撐網所需電路

　　e)企業內部信息化所需的傳輸電路

　　在上述各類業務中，語音業務的傳輸電路需求占據了移動本地傳輸網中的絕大多數容量，數據業務電路需求所占的比重還比較小。

　　按照承載上述業務的各種業務網絡的組織情況來分，對移動本地傳輸網的電路需求又可以劃分為移動基站到業務節點之間的基站傳輸電路和業務節點之間的中繼傳輸電路?；緜鬏旊娐返拇嬖趯е铝艘苿颖镜貍鬏斁W與其他運營商的本地傳輸網的最大區別。目前，移動本地傳輸網建設的主要目的之一就是解決基站傳輸電路的需求。由于當前各移動本地網內基站數量都較為龐大，因此大部分基站不可能在傳輸上直接連接到其所屬業務節點，只能通過在某些節點的匯聚之后，再連接到所屬業務節點。因此。目前大多數移動本地傳輸網分為了三層，即：核心層、匯聚層和接入層。各層面的網絡建設重點、安全性考慮、組網結構均有差異，工作側重點也有所不同。移動本地傳輸網的分層結構情況如下面圖l所示。

圖1　移動本地傳輸網分層結構圖

　　移動本地傳輸網的業務需求分析

　　1.基站傳輸電路需求分析

　　目前，基站傳輸電路的需求占據了移動本地傳輸網中接入層的絕大部分容量，其業務需求主要是以2M為基本顆粒，具有向所屬業務節點匯聚的特點。同時，在這部分業務需求中也存在部分固定數據業務大客戶的專線接入業務需求，大部分地區以2M數字專線或10M／100M以太網專線為主，個別特大城市也有155M的電路需求，但總體來說數量不多，在基站傳輸電路總帶寬需求中所占比例不大，目前基本上采用SDH設備透傳或用MSTP滿足業務需求。此外，基站傳輸電路一般情況還會占用部分中繼傳輸電路的容量，有些地方甚至還占了相當大的比例，這主要是由基站與所屬MSC之間的地理位置相距過遠而造成的。在這種情況下，基站傳輸電路會經過匯聚后從附近的一個匯聚層或核心層傳輸節點上到移動本地傳輸網的核心層，通過核心層傳輸到達其所屬的業務節點。這種情況與當地的移動交換網的網絡組織以及無線網與交換網的協調配合有關，不同地區會出現很大的差異。該部分電路需求主要來源于無線網和交換網網絡規劃結果。

　　此外，由于3G牌照的發放工作將在近兩年時間內完成，按照傳輸網絡應當超前于業務網建設的原則，在今后的移動本地傳輸網規劃建設中，應當開始考慮3G基站的傳輸問題了，本文最后將專門討論3G基站傳輸的網絡組織問題。

　　2.局間傳輸電路需求分析

　　移動本地傳輸網的局間傳輸電路需求主要分為GSM話音網業務電路需求矩陣、數據業務(包括固定和移動數據業務)電路需求矩陣和其它業務需求矩陣三個部分，各部分電路需求特點如下：

　　·GSM話音網業務電路需求矩陣

　　該部分電路需求來自交換網規劃方案的電路配置計算結果，主要由移動本地網中各MSC之間的電路需求組成，顆粒以為2M為主，個別特大城市已經出現了155M顆粒的電路需求，業務分布呈分散型特征。

　　·數據業務(包括固定和移動數據業務)電路需求矩陣

　　該部分電路需求來自固定數據業務網絡規和移動數據業務網絡規劃中的電路配置計算結果，由固定和移動數據網中的數據業務節點之間的電路需求組成電路需求顆粒以2M、155M、FE和GE為主，電路分布特性兼有匯聚和分散兩種特性，主要取決于業務網的組網方式。

　　·其它業務電路需求矩陣

　　該部分電路需求主要包括了支撐網電路需求、企業內部信息化電路需求、同步、信令、網管電路需求、電路出租業務需求和其他特殊情況占用電路需求，原則上該矩陣應由上述各網的規劃結果中取得，但是由于該部分電路在移動本地傳輸網總的局間電路需求中所占比例較小，一般可以在GSM和數據業務電路需求總和的基礎上取一定比例的裕量即可。

　　移動本地傳輸網的網絡組織方案

　　1.移動本地傳輸網網絡組織的總體原則

　　通過上面對移動傳輸網中各種業務的電路需求特性的分折，我們認為移動本地傳輸網的網絡組織總體上應遵循如下原則：

　　·在考慮組網方案時，應分核心、匯聚和接入三層面分別考慮

　　·組網時應兼顧話音與數據業務對傳輸電路的需求

　　·組網采用話音業務與數據業務混合傳輸的組網方式

　　·組網時應考慮3G基站傳輸問題

　　·主要技術為WDM、SDH／MSTP、PDH和無線傳輸

　　·速率接口為：2M、155M、FE和GE

　　·保護方式采用復用段保護或通道保護

　　2.移動本地傳輸網核心層的特點和組網方案

　　一般來說，移動本地傳輸網的核心層由位于移動交換局、關口局及數據業務中心節點的傳輸設備組成，負責提供各業務節點之間的傳輸電路以及完成與省內干線傳輸網的連接，要能提供大容量的業務調度能力和多業務傳輸能力，該層而業務對于安全性和可靠性要求較高。根據該層面的特點和前面對局間傳輸電路需求特性的分析，該層面的網絡組織一般按照下述方式進行：　

　　·核心層節點設置　

　　移動本地傳輸網的核心層傳輸節點一般設置在TMSC、GMSC、MSC等設備所在節點、GSR、GE等城域網核心層節點設備所在節點或GGSN、SGSN等移動數據設備所在節點的局房內。　

　　·核心層采用的技術

　　由于核心層傳輸節點之間大多是經過匯聚之后的傳輸電路，傳輸電路顆粒較大或高階VC的填充率較高，因此應采用WDM、10G／2.5G的SDH設備進行組網，一般不采用MSTP設備，因為在這一層面其多業務匯聚功能的優勢不能充分發揮，作用與傳統SDH差別不大。

　　·核心層網絡結構

　　由于安全可靠性要求很高，核心層必須采用環型結構。一般來說普通城市建設1～3個核心層光環即可，大型城市可適當多建幾個，但一般不超過6個。由于業務分布較為分散，該層面的網絡保護機制直采用兩纖或四纖復用段保護方式。

　　·與省內長途傳輸網的銜接

　　每個城域網至少有一個核心層節點與省網銜接，省會城市最好有兩個核心層節點與省網銜接。如果條件允許，重要城市電應設置兩個核心層節點與省網銜接。

　　3.移動本地傳輸網匯聚層的特點和組網方案

　　移動本地傳輸網匯聚層主要由位于基站接入匯聚節點和數據匯聚點的傳輸設備組成。匯聚層負責一定區域內業務的匯聚和疏導，要求能夠提供強大的業務匯聚能力。此外，移動本地傳輸網的匯聚層網絡還應具有良好的可擴展性，原則上不直接進行業務接入。根據該層面的特點和前面對基站傳輸電路需求特性的分析，該層面的網絡組織一般按照下述方式進行：

　　·匯聚層子結構上面的節點，由特意選出的用于匯聚基站接入電路的基站接入匯聚點加上一到兩個核心層節點組成?；窘尤雲R聚節點負責接入層各節點上業務的接入(包括一些固定數據業務)。

　　·匯聚層傳輸原則上按環型系統考慮，也可適當采用其他結構。在按照環型結構組網時，由于業務呈匯聚型特點，應采用通道保護方式

　　·根據匯聚層的電路需求特點，該層傳輸網應以2.5G的SDH和MSTP設備為主并輔以少量的622M／設備進行組網，環形子結構中的結點數目在3-6個之間為宜，主要取決于其下掛的接入層網絡的電路需求。個別電路需求較大的接入匯聚點也可以單獨和一個核心層節點組成匯聚層的兩點環，以提高傳輸電路利用率。

　　·基站接入匯聚點，可以設在某基站設備節點，也可選在單獨的沒有基站設備但較便于周邊若干基站接入的節點，例如采用3.5G無線接入技術時，其中心站節點就可作為基站接入匯聚點。

　　·基站接入匯聚點將采用MSTP、SDH、PDH、微波、3.5G無線接入和其它無線接入技術將基站傳輸電路和一些固定數據業務電路匯聚起來傳送，再通過匯聚層傳送到核心層。

　　·基站接入匯聚點和接入層節點之間可根據各自地理位置情況和采用的傳輸手段分別組成環形、樹型、星型和鏈型結構來完成各種業務的接入

　　·市區的匯聚層結點和郊縣的匯聚層結點原則上應當分開組網，以便于運

　　營維護和電路調度

　　·在采用環型結構建設本地傳輸網的匯聚層時，每個環中最好有兩個節點是核心層節點，這樣可以使每一個匯聚環有兩個節點與核心層網絡銜接，但一般也可以采用只有一個節點與匯聚層網絡銜接的方式組網。

　　4.移動本地傳輸網接入層的特點和組網方案

　　移動本地傳輸網接入層由位于基站、營業廳、數據業務接入點及其它業務接入點的傳輸設備組成，負責將業務接入到各匯聚層節點，由匯聚節點再傳送到各業務網絡，其在移動本地傳輸網中的作用要求它具有多業務接入能力和良好的可擴展能力。根據該層面的特點和前面對基站傳輸電路需求特性的分析，該層面的網絡組織一般按照下述方式進行：　

　　·接入層節點設置　

　　移動本地傳輸網接入層傳輸節點一般應設置在移動基站所在節點、固定數據客戶接入節點、移動營業廳或WLAN節點等地，以方便于各種業務的接入。接入層各子結構(無論是環形還是其它網絡拓撲結構)一般由一到兩個匯聚層傳輸節點加上多個接入層傳輸節點組成。　

　　·接入層采用的技術　

　　根據接入層的業務特點，該層傳輸網的建設可采用622M／155M的SDH技術和MSTP設備、PDH技術、微波技術、3.5G無線接入技術和其它無線接入技術來解決多種業務的接入問題。　

　　·主要網絡結構　

　　接入層傳輸設備可根據接入光纜路由分別組成環型、星型、樹型或鏈型結構。由于該層業務呈明顯的匯聚特點，在采用環型結構時應采用通道保護方式。

　　·與本地傳輸網匯聚層的銜接

　　在采用環型結構建設本地傳輸網接入層時，最好應有兩個節點與匯聚層網絡銜接，但也可以采用只有一個節點與匯聚層網絡銜接的方式。

　　5.不同基站分布類型所對應的不同組網模式

　　由于基站接入是移動本地傳輸網建設所需要解決的重點問題，因此我們在這里對基站接入的組網模式進行更進一步的探討。根據基站分布的特點，我們歸納了三種基站接入的組網模式：

　　·在市內，基站分布的密集地區和載頻數多的大基站一般會在市內的繁華地段和各區的中心地帶，其光纜的建設相對比較完善，對這類基站的接入，我們建議采用在物理上和市區的基站接入匯聚點一起建設以網格網為主的網絡結構，通過組織邏輯環型網的方式進行電路的組織調度，將基站的電路需求匯集到基站控制器中。這樣可通過多格環型結構對光纖的帶寬資源進行共享，使傳輸網絡具有強大的可擴展能力并保證了基站和基站接入匯聚點地理上的安全可靠性。網絡組織方式如圖2所示。

圖2　基站接入傳輸組網模式一

　　·在基站分布分散的地區，由于基站間的距離相對較遠，組織物理的格網相對浪費傳輸資源，我們建議在這類基站中選擇部分基站接入匯聚點(該局同時也可是一個基站)，通過環型網或線型、星型結構將一定范圍內的基站接入該基站接入匯聚點，幾個基站接入匯聚點通過環型結構和BSC所在的骨干傳輸節點相連。這洋可很好的保證基站電路的安全性，有效的利用光纜資源，并通過組織環型網將基站較小的帶寬需求進行匯集，有效的利用網絡的帶寬資源。網絡組織方式如圖3所示；

圖3　基站接入傳輸組網模式二

　　·對一些相對偏遠孤立的基站或載頻數小的基站，可以直接用星型結構或鏈型結構接入匯聚層節點，再通過這些節點所在的環網進入BSC所在傳輸節點。線型結構或鏈型結構雖然在安全性能上較差，但對少量的偏遠小基站來講不失為一種經濟的手段。網絡組織方式如圖4所示。

圖4　基站接入傳輸組網模式三

　　3G基站傳輸組網方案

　　目前，3G移動牌照的發放已經列入信息產業部的議事日程，各大運營商的3G實驗網也已經建成試運行，因此，當前在進行移本地傳輸網的建設時，必須考慮未來3G基站傳輸的問題。本節就對這一問題進行一些初步探討。

　　根據WCDMA體制標準可知，3G基站的傳輸問題關鍵在于IMA接口的處里，根據不同的IMA接口處理方式，我們提出了三種3G基站傳輸網建設方案。

　　·方案一

　　完全利用現有的SDH(MSTP)傳輸網組織3G傳輸網，3G的接口信號通過TDM方式傳輸。對于帶寬顆粒小的NodeB與RNC之間的Iub接口，可通過El信號映射到VCl2通道的方式在傳輸網絡中進行傳輸；對于帶寬顆粒大的RNc到MSC之間的業務，可通過ATM接口映射到VC4通道或級連的VC4通道中進行傳輸。在此方案下，所有的ATM信元處理都在業務層面進行(NodeB、RNC)，SDH(MSTP)僅使用透傳實現3G業務的傳送。詳見圖5。

圖5　方案一組網結構示意圖

　　優勢：

　　1)NodeB到RNC，RNC到RNC之間只需提供透明傳輸；

　　2)原有網絡不需要升級，網絡能得到充分運用。

　　劣勢：

　　1)RNC節點需要有較強的ATM處理能力；

　　2)RNC單點故障后，整個系統影響較大；

　　3) 數據業務在SDH TDM傳送方式下，效率不高，帶寬浪費嚴重。在數據業務發展迅速，網絡帶寬需求增加時，傳輸網絡需要不斷面臨擴容、升級的壓力；

　　·方案二

　　接入層利用現有SDH(MSTP)網絡，NodeB采用E1(IMA)接口，RNC采用STM-1(ATM)接口。在匯聚節點采用ATM處理卡，對ATM IMA接口進行處理，實現E1到STM－1(ATM)的收斂，在匯聚層進行ATMVP RING傳輸。該方案的網絡結構圖見圖6。

圖6　方案二組網結構示意圖

　　優勢：

　　1)只需在匯聚節點進行ATM處理，RNC只需提供STM－1(ATM)，實現統一網管，成本較低；

　　2)接入側可以充分利用現有基站SDH設備，無需改造；

　　3)匯聚層可以支持帶寬的統計復用，升級靈活；

　　·方案三

　　升級現有接入傳輸網絡，使其支持ATMIMA接口，在接入設備側就可以提供ATM信元的處理能力，接入環具備ATM VP—Ring功能。在本方案中，對ATM IMA的處理下放到了每個NodeB節點，結構圖如圖7所示。

圖7　方案三組網結構示意圖

　　優勢：

　　1)在接入層就可以實現ATM的統計復用，帶寬利用率高

　　2)RNC使用STM-1接口，對RNC的要求低；

　　3)NodeB擴容方便；

　　4)MSTP組網很容易過渡到ip接口

　　劣勢：

　　1)接入側的節點數量巨大，大量ATM處理卡成本較高；

　　2)現有基站的SDH設備部需進行改造，原用E1接口浪費；

　　綜上所述，在3G的網絡建設初期，方案二最經濟適用，利于網絡的演進。

　　結語

　　本文對于自電信和移動分家以來移動本地傳輸網的建設方案進行了全面研究和系統總結，提出了移動本地傳輸網分層建設的原則并針對每一層的網絡建設給出了具體的組網方案和原則，最后文章還對未來的3G基站傳輸的網絡組織方案進行了探討，希望本文的觀點能夠對移動運營商的本地傳輸網建設提供參考和借鑒作用。

　　
摘自　泰爾網

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