3G興起，圍繞3G基站回傳話題成業界討論熱點，中移動是基站最多的運營商，又肩負打造TD-SCDMA的歷史重任。本文在介紹了中移動面向2G無線通信系統的基站回傳網絡的現狀的基礎上，給出了TD-SCDMA在承載傳送方面來自IPRAN和TD-SCDMA的空口同步的新需求，細致解析了3G基站回傳需求和技術定位，提出了以PTN為核心實現基站回傳的解決方案，并對MSTP向PTN的演進策略、PTN同步解決方案和PTN的應用策略進行了探討分析。

中移動2G基站回傳現狀：MSTP為主

移動通信業務一直以來都是運營商業務發展的重點，基站的無線回程(MobileBackhualing)的傳輸承載網絡對于移動業務起著重要的支撐和保障作用。

目前在2G/2.xG移動通信網(GSM/GPRS/EDGE)中，中國移動為基站回傳的語音和數據業務提供承載的主要是基于SDH的多業務傳送平臺——MSTP技術。其中，BTS基站一般使用2M的TDM接口，基站控制器BSC為2M或STM-1的TDM接口，MSC/GMSC則提供STM-N或2M的TDM接口，SGSN/GGSN提供STM-N的POS接口。對于局間中繼業務，各節點業務量較大，業務顆粒一般為2M、155M、622M或FE/GE；對于BTS到BSC間業務，網絡業務流向集中，各節點業務量小，業務顆粒主要為2M。

中國移動承載2G/2.xG基站回傳業務的城域傳送網在邏輯上可以分為三個層次：核心層、匯聚層和接入層，如圖1所示。主干節點由交換局、關口局、長途局、數據中心節點組成，形成核心層；一般采用城域WDM或10G/2.5G的SDH設備組建環網(個別地區采用網狀網)。匯聚節點由重要局站、數據匯聚點組成，形成匯聚層；以2.5G的SDH/MSTP設備為主，輔以少量的622M/155M的SDH/MSTP設備，組建環網(采用復用段保護方式)，環上節點個數一般為3～6個。接入節點由基站、社區寬帶網業務及其他業務接入點組成，形成接入層；主要采用622M/155M的SDH/MSTP設備，輔以PDH、微波、3.5G或其他無線接入技術，主要組環網(一般采用通道保護方式)，根據接入光纜路由也可采用星型、樹型或鏈型結構，目前MSTP環節點個數一般為6～15，個別地區可達到50個以上。

在過去，SDH以其可靠的傳送承載能力、靈活的分插復用技術、強大的保護恢復功能、運營級的維護管理能力在中國移動塑造“精品網絡”的過程中發揮了強有力的后盾作用。然而，MSTP的分組處理或IP化程度不夠“徹底”，其IP化主要體現在用戶接口(即表層分組化)，內核卻仍然是電路交換(即內核電路化)。這就使得MSTP在承載IP分組業務時效率較低，并且無法適應以大量數據業務為主的3G和全業務時代的需要。隨著TDM業務的相對萎縮及“全IP環境”的逐漸成熟，傳送設備需要由現有“以TDM電路交換為內核”向“以IP分組交換為內核”演進。

移動3G基站回傳的新挑戰

3G基站回傳的IP化傳送需求

移動3G網絡建設也是為了滿足業務應用日益增長的帶寬需求，無論是TD-SCDMA，還是WCDMA，3G系統都是為移動多媒體通信而設計的。各種業務都向IP化方向發展，同時新型業務也都是建立在IP基礎上的，3G網絡也不例外。

在移動通信領域，兩個主要的第三代移動通信標準化組織3GPP和3GPP2都將第三代移動通信發展思路設定為全IP化架構。ITU認為，可以將IMT-2000重新定義為IMT-Internet Mobile/Multi media Telecommunications即“互聯網移動/多媒體通信”。

在3G世界里，移動電話是個人的移動信息工具，是滿足用戶個性化需求的信息助手，用戶可根據自己的需要自主選擇信息、應用和服務內容。3G網絡大大拓展了用戶通信方式，為用戶提供了更豐富的業務選擇。如表1所示是3GPP定義的3G網絡中的業務性能指標，可見語音、視頻、多媒體業務對時延、抖動和丟包率都有嚴格的要求。由于3G網絡能夠提供的業務種類非常豐富，而且以多媒體業務為主，這必將打破移動運營商收入主要來源于語音業務的局面，視頻電話、寬帶數據和信息助手等業務，必將成為移動運營商新的收入增長點。

基于IP的多業務應用是未來發展的主流，對于固定、移動、商業不同業務的應用其帶寬、安全隔離、傳送QoS要求也各有所不同。3G網絡的建設使得承載和傳送層面面臨業務類型由TDM為主向以IP/ETH分組為主轉變，業務接口由E1向FE變化，業務粒度由2M向10M/100M發展等挑戰。有電信專家預計在未來5～10年內固定用戶帶寬需求下行接入帶寬可達20～30Mbit/s，上行接入帶寬可達4～8Mbit/s，而移動通信系統每基站的帶寬需求也將達到30M～100Mbit/s。

目前3G/B3G、移動+互聯以及全IP趨勢的發展都對基站回傳的承載和傳送網絡提出了更高的要求，IP化的業務呈現出帶寬突發性、很高的峰均值比等特點，傳統基于電路交換的MSTP傳送網以剛性管道為特點，不能很好地滿足這些分組業務的傳送需求，如何構建一個能承載多種新舊業務、易于擴展、可靠、且低OPEX和CAPEX的城域網是電信運營商要認真考慮的問題。

3G基站的定時同步新需求

TD-SCDMA的同步需求主要有系統同步、物理幀同步和載波頻率的同步。

系統同步主要是要實現基站和終端的幀同步，以及接入網設備RNC和NodeB的節點同步，是通過各個網元通過PP2S或1PPS時刻獲取原子時，通過原子時計算SFN來最終實現的。

TD的物理層幀同步原理是NodeB通過獲取授時系統1PPS相位、通過本地高穩晶振產生與1PPS無相差的5ms子幀時刻(觀測點為天線口)，實現空口同步。

TD的載波頻率同步原理是各個網元的時頻單元在相同時頻產生算法通過授時系統得到1PPS長期穩定度高于1×10-10；NodeB通過獲取授時系統1PPS長期穩定度高，來調整本地高穩晶振，使本地高穩晶振滿足±0.05ppm；傳輸網絡頻率精度滿足ITU-G相應STM-1或E1/T1相關規范，NodeB的載波頻率穩定度滿足±0.05ppm，就可滿足終端250km/h的移動速度。

TD-SCDMA支持同頻組網，前提是時隙必須對齊。如果相鄰NodeB之間空口不同步，會產生時隙間干擾和上下行時隙干擾。時隙干擾是指前一個時隙的信號落在下一個時隙中，破壞了這兩個時隙內的正交碼的正交性，使這兩個時隙內的基站或手機都無法正常解調。上下行時隙干擾是指一個基站發射的信號直接對另一個基站的接收造成強大的干擾，嚴重影響第二個基站的正常接收。

TD-SCDMA基站的時間同步需求描述見技術規范3GPPTR25.836，要求提供NodeB的物理層(碼、幀、時隙)同步，保證所有NodeB同時發送同時接收，相位精度為<1.5us；提供NodeB的SFN同步，現在的TD系統要求做到所有NodeB的SFN同步，SFN=(time*100)mod4096；其中time為從1980.1.600：00：00開始計數的秒時間，SFN號每隔1024秒循環一遍；提供TOD信息(年月日時分秒)；提供1pps，通過鎖相技術使NodeB保證輸出頻率穩定度高于5×10-8。即要求：TD-SCDMA基站要求頻率準確度滿足±50ppb，同時要求相鄰基站間時間相位誤差小于3ms。

作者：徐榮