3G技术与规划高级培训班教材之五3G传输网规划(上)

企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G技术与规划高级培训班教材之五3G传输网规划2004年3月深圳企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库朱大成主任工程师中兴通讯股份有限公司本部事业部深圳研究所TEL:075526773000-2607e-mail:[e-mail]企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库汇报提纲概述3G对传输的需求3G传输组网技术分析3G传送网络建设思路探讨企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库概述3G网络规划中不可或缺的三个重要环节：3G核心网络规划3G无线接入网络规划3G传送网络规划企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库WCDMA网络结构UTRANCN企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库面向3G的传送网络结构UTRANCN？？探讨的问题企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库汇报提纲概述3G对传输的需求3G传输组网技术分析3G传送网络建设思路探讨企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G网络总体情况从组网结构上看，对应3G网络RAN和CN，3G传输网主要分为接入传输网络（可能分为接入层和汇聚层）和骨干传输网络；由于RNC朝大容量趋势发展，中等城市只需设置1~2个RNC，并常常与MSC位于同一机房，在传输组网时可将RNC和MSC统一规划到骨干层；骨干层承担RNC、MSC、GMSC、SGSN、GGSN间的传输；接入传输网络主要完成基站（BTS或NodeB）与基站控制器（BSC或RNC）之间的业务的接入和传送功能。由于NodeB通常很分散，由NodeB到RNC间的传输常常需要经过接入和汇聚两层网络。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络关注的接口Iub：NodeB到RNC的业务接口，接口类型包括E1、N×E1IMA、STM-1（承载ATM）三种；Iu-cs：RNC到MSC的电路域接口，接口类型为STM-1/STM-4（承载ATM），有时也用E1接口；Iu-ps：RNC到SGSN的分组域接口，接口类型为STM-1/STM-4（承载ATM），有时也用E1接口；Iur：RNC之间的接口，接口类型为E1/STM-1；G：包括MSC、VLR、HLR和GGSN、SGSN之间的多种互连接口，包括STM-1/STM-4（承载ATM、TDM）、FE/GE、E1等类型。N×E1IMA接口是指采用IMA协议的E1接口，IMA协议意为ATM反向复用协议，该协议定义了一种方法，利用该方法可以将一个ATM信元流分解后采用多个E1线路进行传输。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库NodeB上行Iub接口容量需求预测话务预测模型：NodeB对应Iub接口总的带宽W＝Ncell×（Nuser×Ev×6.22k＋Nuser×Ecs×64k＋Nuser×Vps）×（1＋Osig＋Oo&m）×（1＋Q）/（1/Y）•其中Ncell表示小区数；单载频全向基站为1个小区；单载3扇基站为3个小区；2载3扇基站为6个小区；以此类推；•Nuser为小区内的放号用户数；•Ev为每用户话音爱尔兰数•Ecs为每用户可视电话爱尔兰数•Vps为每用户平均数据速率•Osig为控制信令的开销，取10％•Oo&m为逻辑和物理操作维护等的开销，取5％•Q为ATM传输产生的开销，10％•Y为负荷因子，取80％•其中12.2k话音业务的带宽，假设60％的激活因子，说话过程中假设10％处于静默状态，需要传递SID帧，可以得出带宽为6.22k企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库NodeB上行Iub接口容量需求预测3G建设初期Iub接口带宽测算：•小区内的放号用户数Nuser取1000；•Ev为每用户话音爱尔兰数，取0.025•Ecs为每用户可视电话爱尔兰数，取0.001•Vps为每用户平均数据速率，取180bps站型带宽E1数目1载1扇632K11载3扇1.89M12载3扇3.79M24载3扇7.59M4企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库NodeB上行Iub接口容量需求预测3G建设中期Iub接口带宽测算：•小区内的放号用户数Nuser取1000；•Ev为每用户话音爱尔兰数，取0.025•Ecs为每用户可视电话爱尔兰数，取0.005•Vps为每用户平均数据速率，取300bps站型带宽E1数目1载1扇1.23M11载3扇3.69M22载3扇7.38M44载3扇14.76M8企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库NodeB上行Iub接口容量需求预测3G建设远期Iub接口带宽测算：•小区内的放号用户数Nuser取1200；•Ev为每用户话音爱尔兰数，取0.025•Ecs为每用户可视电话爱尔兰数，取0.005•Vps为每用户平均数据速率，取600bps站型带宽E1数目1载1扇2M11载3扇6M32载3扇12M64载3扇24M12企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库NodeB上行Iub接口容量需求预测3G后续版本（R4、R5)对Iub接口带宽的影响：R4主要侧重于无线协议的优化、AAL2传输Qos的优化、加入TDSCDMA的内容，在Iub带宽需求上与R99没有太大变化；到R5后，由于HSDPA高速下行分组接入的引入，每用户数据速率会进一步升高，基站单小区的吞吐量最高可以达到8～10Mbps，对传输带宽的需求将较大幅度提升。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G基站的软容量3G基站承载的业务速率越高，覆盖范围越小。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库各种用户量、数据流量时，3G基站覆盖范围数据：英国电信3G网络基站覆盖数据企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库多业务支持能力：传统的2G移动网络和传输网络基于电路交换；WCDMAR99/R4商用化版本目前采用ATM协议，3G网络的发展趋势是全IP化，因此在相当长的一段时间内，电路交换业务和分组业务将在网络中并存，需要传输网络在支持传统电路交换业务的同时，也同样能够支持日益增长的分组业务；良好的扩展性：随着3G技术的发展和业务的开展，可以预见移动数据业务的份额以及移动总业务量会有较大的增长，这需要传输网络具有在能够满足大容量传输的基础上，能够具有良好的可扩展性，以更好地保护原有网络投资；3G对传输网络业务承载与处理能力的需求企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G对现有传输网络的影响业务收敛汇聚能力：3G业务的带宽需求主要来源于移动数据业务，数据业务具有流量不确定和突发等特性，因此3G传输网络应该具备业务的收敛汇聚能力，以保证有效利用传输网的带宽，节省网络建设的投资；网络可靠性：3G业务包括移动数据业务和话音业务，可靠性要求高于一般的数据网络，因此3G传输网络必须具有电信级的保护能力，提供较高的可靠性；可管理性：随着3G业务的开展和网络的广覆盖，3G传输网络将逐渐演进为庞大的多业务传送网络，良好的管理能力将有效节约网络的运营维护成本。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库汇报提纲概述3G对传输的需求3G传输组网技术分析3G传送网络建设思路探讨企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术三种可选技术：SDH、ATM、MSTP？企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术-传统SDH采用传统的SDH组网，3G业务信号通过TDM方式传输。以NodeB至RNC之间的接入传输网络为例，当采用传统SDH技术时，若NodeB与RNC之间通过E1或N×E1接口连接时，可在SDH设备中通过映射到VC12虚容器中进行传输；如果NodeB提供STM-1接口时，则在SDH设备中通过映射到VC4虚容器中进行传输。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库传统SDH技术组建3G传输网的优点：3G业务在SDH网络中透明传输，其ATM特性和处理全部在3G业务节点进行处理，业务网和传输网完全独立，网络层次清晰；在初期3G业务量不大的情况下，可以直接利用现有的SDH网承载3G业务，而不用对SDH网络进行升级改造。传统SDH技术组建3G传输网的劣势：传统SDH采用TDM方式静态配置带宽，带宽利用率低；对RNC的成本和设备压力带来严重影响；3G业务的发展和传统SDH的低效率传送将造成传输网资源的快速消耗和投资浪费。3G传输网络组网技术-传统SDH企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术-传统SDHSDH环网需要为其分配3个VC-4的静态带宽，而实际流量只有18个E1；RNC必须通过3个STM-1接口才能完成与NodeB的业务互联。带宽浪费严重！RNC设备压力和成本极高！企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术-ATM由于WCDMAR99/R4采用ATM协议体系，因此ATM交换机可以作为组建3G传输网的可选技术之一。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术-ATMATM交换机组建3G传输网的优点：符合WCDMAR99/R4的ATM传输特性，并可通过信元交换完成带宽统计复用功能，提高传输效率；如果已建ATM网络能够满足初期3G业务需要，可以直接利用现有资源，作为3G传输网络的初期可选方案。ATM交换机组建3G传输网的劣势：由于ATM协议的复杂性，导致ATM交换机成本较高，而且增加了管理复杂度；目前ATM交换机在高速率传送下的性能表现不佳，无法满足日后3G业务增长的传送需求；ATM技术在组网灵活性和网络保护方面仍然不能与SDH技术匹敌，导致在某些网络规划和安全性设计受限；采用ATM技术组建传输网无法满足3G网络的全IP化演进趋势；基于以上原因，对于3G传输网络的构建，一般不推荐采用ATM技术。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库3G传输网络组网技术-MSTPMSTP：Multi-ServiceTransportPlatform基于SDH的多业务传送节点（MSTP）是指，基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还具有以下主要功能特征：a)具有TDM业务、ATM业务或以太网业务的接入功能。b)具有TDM业务、ATM业务或以太网业务的传送功能，包括点到点的透明传送功能。c)具有ATM业务或以太网业务的带宽统计复用功能。d)具有ATM业务或以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库MSTP系统构件企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库MSTP关键技术企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库MSTP多业务支持能力企业资料网企业管理资料库、法规库、音乐库MSTP的测试和应用基于SDH的MSTP多业务平台很好地融合了SDH、ATM、IP技术，