基于ATM理念的UTRAN传输架构简析(三)

4、基于ATM的UTRAN传输组网方案探讨

由前述基于UTRAN适用传输技术的分析可见，在其传输网组建时应平衡传输网的利旧和演进之间的关系，总体建设思路为：在有丰富SDH资源的区域，应尽量利用已有网络；而在传输系统需新建的区域，建设方案需具备一定的前瞻性，故MSTP技术是其较为适宜的承载技术选择。此外，由于Node B和RNC等的业务接口多类型，可采取诸如IMA E1和STM-1/4 ATM等，因而可采用多种架构方式予以实现。

4.1　UTRAN传输网分层

3G传输网可依照接入层、汇聚层和核心层的三层结构划分：接入层和汇聚层主要负责3G业务从Node B到RNC之间的接入与传输，而核心层主要负责RNC到MSC、RNC之间、MSG/GMSC之间、RNC到SGSN以及SGSN/GGSN等设备功能节点之间业务的传输，同时提供与外部网络，如PSTN和Internet等的接口。其结构如图8。

图8　3G传输网分层

4.2　3G传输网构建方案浅析

（1）Node B采用IMA E1

当Node B采用IMA E1（N×E1）（其为3G传输网初始构建时最普遍的应用情形）时，对于RNC功能节点而言，具有两种组织方案：

其一，为直接采用IMA E1（N×E1）方式，如图9所示。此时IMA E1信号从Node B接入到MSTP后，在3G传输网的接入层和汇聚层不经过任何IMA的处理，而把IMA E1的终结功能直接放置在RNC节点上进行，也即此时MSTP设备仅仅完成针对IMA E1的透传功能。

图9　RNC采用IMA E1接口

这种构建方案最明显的不足有两点：首先，由于没有在3G传输网接入或者汇聚层对于IMA E1进行汇聚处理，带宽浪费严重，没有体现MSTP设备的优势；此外，由于RNC直接采用IMA E1与MSTP设备进行连接，这对于RNC的IMA E1的数量提出了很高的要求，增加了设备成本与机房内电缆维护的负担。

其二为RNC侧采用STM-1 ATM接口，此时，需在3G传输网进行相关的IMA E1的终结处理。根据IMA E1在传输网络中终结的不同位置，又可细分为两种情形：即分别在传输网接入层或汇聚层终结，可由图10、11表征。

图10　IMA E1在接入层终结

图11　IMA E1在汇聚层终结

如果IMA E1在接入层的MSTP设备上终结，则要求MSTP具有IMA E1的终结功能和STM-1 ATM的VP-Ring功能，这样，Node B的接入业务N×E1终结后，和其它Node B的接入业务动态共享一个VC-4时隙，可充分提高接入层的带宽利用率。这样，汇聚后的IMA E1业务在3G传输层直接透传就可以STM-1接口与RNC对接。这种方案的明显优势是：RNC采用STM-1接口可降低RNC的制造成本和维护成本，此外，在接入层可充分利用传输带宽资源。当然，这种方案也有其不足之处，最显著的就是由于Node B数量过大，而接入层内所有MSTP都要具有ATM（包括IMA）处理能力，因此导致网络整体建造成本显著增加。同时，由于接入层采用的一般是STM-1速率的MSTP设备，这样传输网无法携带其它的业务，如传统的2G业务等。

鉴于图10中的IMA E1的终结方案有诸多不利因素，我们进而对比分析图11所示在汇聚层终结IMA E1方案的优缺点。此时在3G传输网的接入层，IMA E1仅与普通的IMA 2Mbit/s一样进行透传，而IMA E1的终结功能主要由汇聚层的MSTP设备来执行。此时RNC仍然提供的是STM 1接口，其相对于IMA E1接口，同样可以降低RNC的制造成本和维护成本。但对于MSTP设备而言，优势则比较明显：首先，由于在接入层都采用IMA E1的透传方式，传统2G基站的接入SDH仍然可以使用，无需额外改造即可利旧原有设备，且不用在新建的传输接入层中大量采用ATM（包括IMA）板卡，可实现成本的双重节省；其次，在汇聚层IMA E1终结后，采用VP-Ring共享环的方式在各个汇聚节点共享固定的时隙，可充分提高传输带宽的利用率。因而选择汇聚层终结IMA E1方式是比较为适宜的3G传输网络构建方案。

（2）Node B采用STM-1（基于ATM）

当Node B采用STM-1（基于ATM）接口时，RNC采用的接口亦为STM-1，其3G传输网络的构建方式如图12。

图12　Node B采用STM-1（ATM）

此时Node B直接采用STM-1 ATM接入业务，而接入层MSTP设备节点采用VP-Ring的方式来在各个接入点之间共享传输带宽。该种方案的优势是在3G业务迅速增长时系统升级方便，但由于Node B比较分散且数量较多，原有接入层传输设备都需升级，而且要求RNC需要提供大量的STM-1接口，由此使得3G网初建时即显著增加成本负担，因此，该方案在3G传输网络建设初期不宜推广，但在3G业务量很大的局部地域，可予以考虑。

5、结束语

依本文所析，Node B采用IMA E1接口并且在传输网的汇聚层终结IMA E1是目前最为适宜的UTRAN传输网络构建方案，但由于实际组织UTRAN传输网制约条件的复杂性（如网络规划、标准的完善、地域的分布、业务的分布和建设的周期等），现实构建时可根据个性情况加以方案取舍。但需注意的是，无论何种传输网模式的构建，无线接入网业务基于ATM协议栈传送的机理均是相通的。

未来随HSDPA及1X EV-DO等高速无线接入突进，IP承载将为UTRAN传输技术演进之必然，3GPP R5与3GPP2 Release A/B均将其列入研究日程，并已初见成效。但不可否认，以目前全IP发展进程，其任重而道远。仅就UTRAN系统传输接口而言，IP传输所涉及诸如业务QoS、Iub/Iu/Iur口用户平面承载模式及后向兼容等一系列问题，其中任一环节的实现偏差均会导致IP化效果的差强人意。后续针对IP技术QoS保障能力的提升将是IP UTRAN的研究重点。

来源：中国联通网站