三G移动通信网基站接入解决方案探讨样本.doc

摘要 文章基于对3G移动通信网基站接入传播需求分析，对3G移动网基站接入方案进行了分析阐述，对3G基站传播网初期建设提出了建议。 1、引言 第三代移动通信（3G）发展经历了体制原则选取、颁发牌照数量困惑后，到今年已发展到设备规模开发、网络规模测试、业务应用、产业发展以及网络建设规划等阶段。而在整个移动通信网络规划中，作为基本网络传播网络规划，将是影响业务开通、成本高低、网络质量和扩展性核心因素。因而，3G移动通信网所需传播网络规划和建设在整个3G网络发展中扮演着重要角色。 当前，3G移动网络技术涉及WCDMA、CDMA和TD-SCDMA三种网络制式，网络分别由核心网和无线网构成。WCDMA商用版为R99和R4版本，其中，R99版本增长PS分组数据业务，由SCSN和GGSN通过高速以太网接口或POS连接构成全IP分组互换网络；无线网某些NodeB与RNC之间通过ATM技术连接，语音业务和数据业务以ATM信元承载。R4版本无线网某些和核心网PS分组域与R99相似，只是在CS电路域采用了控制（MSCSever）与互换平面（MGW媒体网关）完全分开方式，MGW可进行TDM、ATM和IP三种方式业务互换。TD-SCDMA在接口和传播模式上与WCDMA区别不大，只是在无线某些实现方式上存在差别。CDMA制式当前重要指CDMAEV-DO，其传播模式与WCDMA基本相似。三种体制在技术原理、无线频率、空中接口、覆盖范畴、网络容量、业务实现等方面各有优势，其在网元设立和功能划分实现上，也各有特点，这里不再一一赘述。但从传播角度看，在移动通信网络构造中，三种制式各网元接口和接口属性上均是采用分组化方式进行传送，这是它们共同发展方向。而在网络分层分割承载方面，无论是WCDMA、CDMA还是TD-SCDMA，3G移动通信网络逻辑网络构造可以统一为两个层次：接入网络层（UTRAN）和核心网络层（CN）。3G传播网重要承担从UTRAN到CN业务汇聚，以及CN中业务传送。本文分析了3G移动通信网传播电路需求，并对3G基站接入传播网络规划共性问题进行探讨。 2、3G移动通信网需求传播电路分析 3G移动通信网对传播网络规定重要体当前对传播容量和对3G业务接口支持两个方面。3G传播网络分为两某些：第一某些为骨干传播网络，用以解决3G核心网络业务传送，属于省际干线和省内干线范畴；第二某些为本地传播网络，用以解决3G无线接入网业务传送，属于城域网/本地网范畴。 2.1 核心网对骨干传播规定 3G核心网对传播需要涉及核心网元间、核心网以及无线接入网基站控制器间需求，重要指大颗粒STM-1、FE/GE/POS等传送需求，它们具备大颗粒、大带宽、居间流向简朴、对可靠性规定高等特点，重要由省内、省际干线传送。 当前，省内、省际干线传送网采用技术重要是SDH和WDM（某些SDH具备MSTP功能），能提供从E1到STM-16等电路速率传送。考虑到核心网元大容量设立趋势，在普通省、自治区范畴内，其中心局址较少，且业务流向较为简朴，当前省内、省际干线从设备和构造上基本可以满足3G业务需求，因而，仅从网络容量上扩容即可，而在业务量大省和省际干线上，则可以考虑恰当引入网状构造ASON网络。 2.2 3G接入网对传播接入层规定 该某些电路重要指基站至基站控制器，普通由本地传播网（含城域传送网）传送。其中，基站至基站控制器间电路由于基站站点多、分布广、总量大，是传播中需要重点解决某些。当前，基站控制器和核心网网元有大容量趋势，在某些地区会浮现各种本地网联合组建“大本地网”情形，因而，在该区域，基站至基站控制器间电路需通过省内干线来承担。 3G无线基站接入网与2G在业务流向上没有区别，也是相对于中心局房集中型业务，其网络架构仍可沿用2G网传播网分层、分割组网模式。在接口属性上，相对于2G网基站，3G网近期无较大变化，重要以E1接口为主，但随着IP化进展，将来其接口将会浮现以太网IOM/100M等接口。就既有各种设备性能来看，引入具备数据解决功能MSTP设备是一种不错选取，可以采用下文所述各种接入方式。 在3G接入传播网组网中，需要考虑另一重要因素是各基站容量分派以及传播网络系统容量规划。当前，较为普遍基站接入需求容量计算办法是采用假设业务模型算法。以WCDMA网NodeB基站容量需求为例，可得单个基站容量需求计算过程如下： 假设NodeB相应Iub接口，总带宽W=Ncell（NuserEv6.6kb/s+NuserEcs64b/s+NuserVps）（1+Osig+Oo%26amp;m）（1+Q）/（1/Y） 其中，Ncell表达社区数；单载频全向基站为1个社区；单载3扇基站为3个社区；2载3扇基站为6个社区；以此类推可知： Nuser为社区内放号顾客数。 Ev为每顾客话音爱尔兰数。 Ecs为每顾客可视电话爱尔兰数。 Vps为每顾客平均数据速率。 Osig为控制信令开销，取10%。 Oo%26amp;m为逻辑和物理操作维护等开销，取5%。 Q为ATM传播产生开销，10%。 Y为负荷因子，取80%。 6.6b/s、64b/s分别是话音、可视电话业务占用带宽。 假设一种网络初期话务模型为： 社区内放号顾客数Nuser取1000。 Ev为每顾客话音爱尔兰数，取0.025。 Ecs为每顾客可视电话爱尔兰数，取0.001。 Vps为每顾客平均数据速率，取180b/s。 综合以上数据，可以得出几种典型配备基站传播带宽需求，如表1所示： 表1 WCDMA基站初期带宽需求预测 以此类推，如果假定各时期话务模型和顾客数，则可以得出中远期单个基站带宽需求预测，如表2所示： 表2 WCDMA基站带宽需求预测 3、3G移动通信网基站接入解决方案 3G移动通信网需求传播接入重要指3G基站至基站控制器传播，依照3G需求传播网对基站传播数据与否进行二层分组解决和记录复用，传播解决方案可以分为两类。 （1）仅进行物理层透明传送 第一类方案提供透明物理层通道，不对基站接入电路作二层解决，二层解决仍由业务设备解决，如图1所示： 图1 物理层透明传送 该方案专业分工界面清晰，对数据业务不拟定性、突发性等解决集中在业务设备侧，采用光纤直连、E1/STM-1静态通路（涉及PDH、SDH以及无线微波传播等网络提供链路）。 有某些无线厂家基站设备可以直接提供STM-1光口直连接入基站控制器，但若光纤直连会挥霍光纤，不是网络形态，且维护困难、安全性低，不适当采用。 通过信道化STM-1静态传播，同样存在上述问题，但3G业务在较长时间内存在不拟定因素时，带宽会大量空闲致使接口运用率低，不适当采用。 （2）二层数据解决 第二类方案是对基站接入电路作二层解决，进行记录复用、带宽共享，以提高传播效率。当前，业界对此类方案讨论得较多，总来讲，依照信号解决位置和范畴不同，可以分为如下五种应用方式。 方式一。它在局端基站控制器侧增长二层解决设备，对基站信号进行解决，将其转换为大颗粒接口接入基站控制器，这减少了基站控制器接口数量，如图2所示。该方式没有解决传播网络带宽压力，却增长了额外设备、故障点和维护工作量。 图2 二层数据解决方式一 方式二。相对于方式一，它将数据解决功能在局端具备二层解决功能MSTP设备上完毕（含IMA汇聚解决，下同），并运用MSTP二层解决功能，汇聚基站信号，减少了基站控制器接口数量，如图3所示： 图3 二层数据解决方式二 方式三。它将对数据二层解决再扩大到传播网汇聚层汇聚业务节点上。共享汇聚层带宽，提高汇聚层带宽运用率，减少汇聚层网络带宽建设压力。可采用在汇聚节点单独增长数据解决设备办法，将接入基站信号一方面接入数据解决设备，进行二层数据收敛带宽，然后接入汇聚层网络。这种解决方式增长了额外设备，同步将传播网络构造，从信号传播角度将汇聚层和接入层分离，一方面对既有网络调节较大并对既有运营电路有所影响，另一方面增长了运营维护地后期工作量，如图4所示： 图4 二层数据解决方式三 方式四。相对于方式三，它将对数据解决通过MSTP设备上二层解决功能完毕，运用MSTP二层解决功能汇聚基站信号（如图5所示），该种方式也是当前多数厂家推荐方案。相对于单独增长设备方式，这种方式更能充分运用既有网络设备资源，可保证现网电路运营和延续性，但其存在如何拟定带宽收敛比问题，即在无线业务模型和使用方式存在不拟定因素时，如何在保证无线业务质量状况下，拟定全网所有基站共享带宽。 图5 二层数据解决方式四 方式五。相对于方式四，它将对数据解决在扩大到边沿层MSTP设备上来完毕，运用MSTP二层解决功能，汇聚基站信号，并共享传播网带宽，提高带宽传送效率（如图6所示）。固然，另一种方式就是建设单独数据网络，但国内当前只有少数运营商具备ATM网络，且很不完整，新建几百个甚至上千个点基站接入覆盖，从经济效益上来看是不现实，同步也存在着上述方式中存在问题。 图6 二层数据解决方式五 以上方式中，基站电路信号在基站至基站控制器传播途径上，对数据二层解决由基站控制器向基站侧逐渐推动，随着对数据二层解决得到逐渐扩大，对传播电路运用效率也得到提高。第二类方式应用重点在于各传播途径共享带宽分派（即收敛比取定），它与顾客业务应用模型有较密切关系。 4、基站接入解决方案建议 由以上分析可见，3G需求传播网络规划中，骨干网络规划相对于2G网无较大地变化，其规划难点在于无线基站接入传播网络，特别是引入分组数据业务后对带宽容量分派考虑。而数据业务分组特性致使所需传播带宽存在突发性、不可预测性，只能通过业务运营，不断积累经验、校正模型才干得到逐渐完善。同步，也需要运营商与ISP、ICP长期不懈努力才干得到广泛承认和接受，这是一种渐进过程。如果考虑到数据业务是从无到有，从小到大，传播网络将会晤临着从低容量、小颗粒、简朴构造需求到高容量、大颗粒、复杂构造需求变化，这就规定传播网络规划应当具备相称强扩展性，特别是传播网络建设初期，再考虑传播网建设经济性、高效型同步，要特别注重传播网络扩展性、可延续建设，以保持传播网络稳定发展。 上述各种方式各有特点和合用场合，但考虑到3G运营初期其移动数据业务模型不拟定，并且对带宽需求规模不是很大，故对3G移动网基站接入问题有如下建议： （1）总来讲，建议以基站接口容量扩展性避免传播网因大规模增长容量而承受冲击；以传播网络扩展性，使传播网络建设具备时效性、平稳性、延续性；逐渐充分运用传播网MSTP技术对分组数据解决性能，提高传播带宽运用效率，共享传播带宽，避免由接入层至汇聚层电路传播容量直线简朴合计，避免导致网络容量庞大。 （2）建议3G无线基站设备传播接口带宽以具备可平滑扩展能力。对分组数据解决应按站统一，对各种扇区提供复用功能，并使提供传播带宽接口数量可平滑扩展。例如基站初期可仅提供12个E1，后期则依照业务量进行在线传播带宽通道增长。 （3）建议在3G网络建设初期，对3G基站接入传送仍以静态链路形式分派带宽以保证业务质量。这时，可以迅速布置网络，避免传播网络较大调节。而对于传播资源较少新移动运营商，亦可采用这种方式，充分发挥微波传播等无线技术手段建设速度快优势，迅速布置网络。 （4）建议在对中远期网络进行的确预测基本上，完毕传播网络整体规划，优选MSTP技术组建传播网，特别是对骨干汇聚层规划，既要保证传播网建设投资时效性，又要保证传播网平稳发展。应积极参加传播网和数据网融合，积累数据业务带宽运维经验，特别是带宽管理、复用管理等。 （5）建议随着网络规模增长，逐渐进行上述第二类方案运用，依照移动数据业务发展，逐渐扩大采用二层解决功能，提高传播效率，完毕以电路业务为主向分组业务为主平滑过渡。(