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摘要 隨著中國(guó)3G的腳步聲日益臨近，幾乎所有運(yùn)營(yíng)商都在開(kāi)始規(guī)劃即將建設(shè)的3G網(wǎng)絡(luò)，3G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃主要包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)3個(gè)部分，其中承載網(wǎng)包括IP承載網(wǎng)以及傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)，本文主要側(cè)重于傳輸網(wǎng)，同時(shí)由于3G與2G的主要區(qū)別在UTRAN，因此本文將側(cè)重探討服務(wù)于WCDMA網(wǎng)絡(luò)UTRAN部分的傳輸網(wǎng)建設(shè)方案。
1、WCDMA網(wǎng)絡(luò)的接口
WCDMA進(jìn)展如圖1所示。
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圖1 WCDMA進(jìn)展
根據(jù)現(xiàn)階段各版本的發(fā)展及成熟情況，各運(yùn)營(yíng)商將很大可能直接采用R4版本，因此以3GPP R4為參考模型。其中，與傳輸網(wǎng)息息相關(guān)的接口如下。
?。?）Iub：Node B到RNC的業(yè)務(wù)接口，接口類(lèi)型包括E1、N×E1 IMA、STM-1（承載ATM）3種；
?。?）Iu-cs：RNC到MGW/MSC的電路域接口，接口類(lèi)型為STM-1/STM-4（承載ATM），有時(shí)也用E1接口；
?。?）Iu-ps：RNC到SGSN的分組域接口，接口類(lèi)型為STM-1/STM-4（承載ATM），有時(shí)也用E1接口；
?。?）Iur：RNC之間的接口，接口類(lèi)型為E1/STM-1；
?。?）G：包括MSC、VLR、HLR、MGW等和GGSN、SGSN之間的多種互連接口，包括STM-1/STM-4（承載ATM、TDM）、FE/GE、E1等類(lèi)型。
由于UTRAN側(cè)主要為Iub接口，因此本文將主要探討應(yīng)對(duì)Iub的傳輸建設(shè)方案。
2、WCDMA網(wǎng)絡(luò)的基站傳輸容量
WCDMA Node B對(duì)應(yīng)Iub接口所需的傳輸帶寬，可以用以下公式進(jìn)行估算：
式中：
?。?）Ncell表示小區(qū)數(shù)；單載頻全向基站為1個(gè)小區(qū)；單載3扇基站為3個(gè)小區(qū)；2載3扇基站為6個(gè)小區(qū)；以此類(lèi)推；
?。?）Nuser為小區(qū)內(nèi)的放號(hào)用戶數(shù)；
?。?）Ev為每用戶話音厄朗數(shù)；
?。?）Ecs為每用戶可視電話厄朗數(shù)；
?。?）Vps為每用戶平均數(shù)據(jù)速率；
?。?）Osig為控制信令的開(kāi)銷(xiāo)，取10%；
?。?）Oo&m為邏輯和物理操作維護(hù)等的開(kāi)銷(xiāo)，取5%；
（8）Q為ATM傳輸產(chǎn)生的開(kāi)銷(xiāo)，取10%；
?。?）Qx為軟切換產(chǎn)生的新增話務(wù)系數(shù)，取30%；
?。?0）Y為負(fù)荷因子，取80%；
?。?1）其中12.2kbit/s話音業(yè)務(wù)的帶寬，假設(shè)60%的激活因子，可以得出帶寬為7.32kbit/s。
結(jié)合3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的具體情況，我們以2007年擬定為3G建設(shè)初期、2009年為中期、2010年為遠(yuǎn)期，各參數(shù)分別取值如下。
2.1 WCDMA建設(shè)初期Iub接口帶寬測(cè)算（2007年）
（1）小區(qū)內(nèi)的放號(hào)用戶數(shù)Nuser，取1000；
（2）Ev為每用戶話音厄朗數(shù)，取0.0303；
?。?）Ecs為每用戶可視電話厄朗數(shù)，取0.0008；
（4）Vps為每用戶平均數(shù)據(jù)速率，取14.36bit/s。
則根據(jù)公式（1）可以得出各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求，如表1所示。
表1 各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求1
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2.2 WCDMA建設(shè)中期Iub接口帶寬測(cè)算（2009年）
（1）小區(qū)內(nèi)的放號(hào)用戶數(shù)Nuser，取1000；
?。?）Ev為每用戶話音厄朗數(shù)，取0.0258；
?。?）Ecs為每用戶可視電話厄朗數(shù)，取0.0024；
?。?）Vps為每用戶平均數(shù)據(jù)速率，取78bit/s。
根據(jù)公式（1）得出各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求，如表2所示。
表2 各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求2
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2.3 WCDMA建設(shè)遠(yuǎn)期Iub接口帶寬測(cè)算（2010年）
?。?）小區(qū)內(nèi)的放號(hào)用戶數(shù)Nuser，取1000；
?。?）Ev為每用戶話音厄朗數(shù)，取0.0225；
?。?）Ecs為每用戶可視電話厄朗數(shù)，取0.0034；
?。?）Vps為每用戶平均數(shù)據(jù)速率，取138.3bit/s。
根據(jù)公式（1）得出各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求，如表3所示。
表3 各種配置時(shí)的傳輸帶寬需求
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由于初期大部分WCDMA基站的配置將大多為1載3扇，遠(yuǎn)期大多為2載3扇，根據(jù)以上計(jì)算可知，3G基站傳輸需求在1～4個(gè)E1。
同時(shí)，在GSM中，Um接口中每個(gè)語(yǔ)音信道的編碼速率是13kbit/s，在基站到BSC方向，語(yǔ)音信道的13kbit/s速率被調(diào)整成16kbit/s，由于每個(gè)載波有8個(gè)信道，如果不考慮信令等控制信息，2個(gè)64kbit/s時(shí)隙即可以容納一個(gè)載波，即一個(gè)E1可以容納15個(gè)載波，考慮到控制信息的承載，一個(gè)E1實(shí)際可以容納8～12個(gè)載波，一般一個(gè)基站需要1～2個(gè)E1。
因此對(duì)于考慮GSM與WCDMA共站的站點(diǎn)，一般情況每基站配置在2～6個(gè)E1。
考慮到HSDPA（高速下行分組接入）的提前引入，每用戶數(shù)據(jù)速率會(huì)進(jìn)一步升高，基站單小區(qū)的吞吐量最高可達(dá)到2～4Mbit/s，2載3扇站則需要12～24Mbit/s，即6～12個(gè)E1，則共站站點(diǎn)需要5～14個(gè)E1，對(duì)傳輸帶寬的需求有較大幅度提升。
目前的傳輸網(wǎng)環(huán)路大多為6～12個(gè)節(jié)點(diǎn)，環(huán)路容量為155M/622Mbit/s。因此在建設(shè)初期及中期，3G對(duì)傳輸?shù)膸捫枨髮⒉皇侵饕獑?wèn)題，下面將主要側(cè)重于對(duì)接口的選擇方式進(jìn)行分析。
3、WCDMA傳輸組網(wǎng)方案
在WCDMA R4的傳輸接口相對(duì)于2G網(wǎng)絡(luò)而言，最顯著的變化就是在3G接入網(wǎng)的傳輸接口中推薦了ATM接口，同時(shí)為了支持N×E1業(yè)務(wù)，也提出了采用反向復(fù)用技術(shù)的IMA E1接口。因此針對(duì)傳輸是否需要提供IMA處理及ATM功能提出以下幾種方案。
3.1 方案1：采用傳統(tǒng)的SDH來(lái)承載，傳輸網(wǎng)只提供透?jìng)鞴δ?
3.1.1 方式1：通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)透?jìng)髦罵NC
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圖2 方式1
如圖2所示，該種方式在RNC處會(huì)有大量的2Mbit/s接口，建設(shè)成本和維護(hù)壓力巨大，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬效率低。
3.1.2 方式2：通過(guò)ATM交換機(jī)實(shí)現(xiàn)RNC匯聚功能
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圖3 方式2
如圖3所示，由于需要新增ATM交換機(jī)，增加了額外硬件成本，且需要新配網(wǎng)管系統(tǒng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)復(fù)雜。
3.1.3 方式3：通過(guò)信道化STM-1實(shí)現(xiàn)RNC匯聚功能
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圖4 方式3
如圖4所示，鑒于目前大多數(shù)廠商RNC設(shè)備均可提供信道化STM-1接口，也可考慮采用該方式：E1在SDH網(wǎng)絡(luò)透?jìng)?，在與RNC對(duì)接的匯聚SDH節(jié)點(diǎn)處將E1轉(zhuǎn)換成信道化的STM-1接口，這對(duì)現(xiàn)有傳輸網(wǎng)不用進(jìn)行任何改造。
在以上3種透?jìng)鞣绞街?，?種方式既不用新增ATM交換機(jī)，又可以節(jié)省RNC側(cè)的端口，同時(shí)也避免了大量E1端口的落地，因此方式3是最好的選擇。
3.2 方案2：采用MSTP來(lái)承載，當(dāng)Node B采用IMA E1時(shí)
該種方案需要在傳輸網(wǎng)上進(jìn)行IMA E1的終結(jié)功能，根據(jù)IMA E1在傳輸網(wǎng)絡(luò)中終結(jié)的不同位置，可以細(xì)分為兩種方式。
3.2.1 方式1：在接入層進(jìn)行IMA E1的終結(jié)處理，然后經(jīng)匯聚層透?jìng)髦罵NC
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圖5 方式1
如圖5所示，該種方式要求接入層MSTP設(shè)備具有IMA E1的終結(jié)功能和STM-1 ATM的VP-Ring功能，匯聚后的IMA E1業(yè)務(wù)在3G傳輸層直接透?jìng)骶涂梢酝ㄟ^(guò)STM-1（ATM）接口與RNC對(duì)接。
這種方式的優(yōu)勢(shì)是，可降低RNC的制造成本和維護(hù)成本，另外，在3G傳輸網(wǎng)的接入層可充分利用傳輸帶寬資源。但由于Node B數(shù)量比較大，由于接入層的所有MSTP都要具有ATM（包括IMA）處理功能，這樣，網(wǎng)絡(luò)的整體建造成本就會(huì)顯著增加。另外，由于接入層部分環(huán)網(wǎng)采用的是STM-1速率的MSTP設(shè)備，這樣傳輸網(wǎng)無(wú)法攜帶其它的業(yè)務(wù)。
3.2.2 方式2：在匯聚層進(jìn)行IMA E1的終結(jié)處理，然后透?jìng)髦罵NC
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圖6 方式2
如圖6所示，該種方式在3G傳輸網(wǎng)的接入層透?jìng)?，IMA E1的終結(jié)功能主要由匯聚層的MSTP設(shè)備來(lái)執(zhí)行。此時(shí)可以降低RNC的制造成本和維護(hù)成本；同時(shí)由于在接入層，傳統(tǒng)2G基站的SDH仍然可以使用，不需要額外的改造，因此，在匯聚層終結(jié)IMA E1是比較好的3G傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案。
3.3 方案3：采用MSTP來(lái)承載，當(dāng)Node B采用STM-1（ATM）時(shí)
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圖7 方式3
如圖7所示，該種方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在3G業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)時(shí)系統(tǒng)升級(jí)方便，但由于Node B比較分散且數(shù)量較多，而且要求RNC需要提供大量的STM-1（ATM）接口，這樣，3G網(wǎng)絡(luò)的初期建設(shè)將會(huì)顯著增加成本的投入，因此，該方案在3G傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期不宜推廣，但在3G業(yè)務(wù)量很大的局部地域，可采用該種方式的組建方案作為補(bǔ)充。
4、總結(jié)
綜上所述，當(dāng)傳輸設(shè)備能很好的支持IMA及ATM功能時(shí)，為了節(jié)省傳輸帶寬資源，在傳輸設(shè)備的匯聚層進(jìn)行匯聚收斂方式最佳，即方案2的方式2是最合適的3G傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案。
但由于目前大多傳輸設(shè)備不支持IMA E1功能（目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商采用的大多現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備不支持IMA處理功能），因此需要運(yùn)營(yíng)商時(shí)刻關(guān)注各廠商設(shè)備的發(fā)展情況，在設(shè)備不支持的前提下，可暫時(shí)采用傳輸透?jìng)鞣绞?，即方?的方式3，然后再隨著廠商設(shè)備的研發(fā)推進(jìn)，逐步優(yōu)化到通過(guò)傳輸進(jìn)行一定匯聚收斂的方式。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論