聯(lián)通3g數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的發(fā)展與演進(jìn)探討

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1、聯(lián)通3G數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的發(fā)展與演進(jìn)探討在當(dāng)前主流的三大3G移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)中,中國聯(lián)通擁有GSM和CDMA兩張全國的移動(dòng)運(yùn)營網(wǎng)絡(luò),有必要對這兩張網(wǎng)絡(luò)向3G演進(jìn)過程中的無線、交換、數(shù)據(jù)等涉及的技術(shù)問題和演進(jìn)方向進(jìn)行深入細(xì)致的研究和探討。本文立足于面向3G數(shù)據(jù)承載網(wǎng)所面對的挑戰(zhàn)和技術(shù)問題進(jìn)行嘗試性地探討,希望與業(yè)內(nèi)和聯(lián)通同仁分享。一、WCDMA與CDMA2000EV-DO的技術(shù)框架中國聯(lián)通目前擁有GSM和CDMA兩種制式的網(wǎng)絡(luò),從技術(shù)演進(jìn)策略來看,3G的技術(shù)選擇將存在WCDMA和CDMAEV-DO兩種演進(jìn)趨勢。1、WCDMA的總體技術(shù)框架(R99版):WC

2、DMA系統(tǒng)是IMT-2000家族的一員,它由CN(核心網(wǎng))、UTRAN(UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng))和UE(用戶裝置)組成。UTRAN和UE采用WCDMA無線接入技術(shù),CN與UTRAN的接口定義為Iu接口,UTRAN與UE的接口定義為Uu接口。目前,WCDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的R99版本已經(jīng)基本穩(wěn)定,其R4、R5和R6版本還在緊鑼密鼓的制訂中。2、CDMA2000EV-DO的技術(shù)框架(聯(lián)通HRPD系統(tǒng)參考模型):隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,中國聯(lián)通CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不斷升級,從第一階段的IS95A增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)升級到第二階段的CDMA1X網(wǎng)絡(luò)。下一步

3、,網(wǎng)絡(luò)將升級到中國聯(lián)通800MHzCDMA增強(qiáng)型1X數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)(以下簡稱“中國聯(lián)通CDMA增強(qiáng)型1X網(wǎng)絡(luò)”),中國聯(lián)通CDMA增強(qiáng)型1X網(wǎng)絡(luò)包括CDMA1X網(wǎng)和高速分組數(shù)據(jù)HRPD網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)分為核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩個(gè)層面,其中核心網(wǎng)分為1x的電路域和分組域;接入網(wǎng)分為1x無線接入部分和HRPD無線接入兩部分。二、聯(lián)通3G對數(shù)據(jù)承載網(wǎng)技術(shù)與業(yè)務(wù)需求總體要求多業(yè)務(wù)支持能力:傳統(tǒng)的2G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)基于電路交換;WCDMAR99/R4商用化版本目前采用ATM協(xié)議,G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢是全I(xiàn)P化,因此在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),電路交換業(yè)務(wù)和分組業(yè)

4、務(wù)將在網(wǎng)絡(luò)中并存,需要傳輸網(wǎng)絡(luò)在支持傳統(tǒng)電路交換業(yè)務(wù)的同時(shí),也同樣能夠支持日益增長的分組業(yè)務(wù);良好的擴(kuò)展性:隨著3G技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)的開展,可以預(yù)見移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的份額以及移動(dòng)總業(yè)務(wù)量會(huì)有較大的增長,這需要傳輸網(wǎng)絡(luò)具有在能夠滿足大容量傳輸?shù)幕A(chǔ)上,能夠具有良好的可擴(kuò)展性,以更好地保護(hù)原有網(wǎng)絡(luò)投資;業(yè)務(wù)收斂匯聚能力:3G業(yè)務(wù)的帶寬需求主要來源于移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有流量不確定和突發(fā)等特性,因此3G傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備業(yè)務(wù)的收斂匯聚能力,以保證有效利用傳輸網(wǎng)的帶寬,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資;網(wǎng)絡(luò)可靠性:3G業(yè)務(wù)包括移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù),可靠性要求高于

5、一般的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),因此3G傳輸網(wǎng)絡(luò)必須具有電信級的保護(hù)能力,提供較高的可靠性;可管理性:隨著3G業(yè)務(wù)的開展和網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋,3G傳輸網(wǎng)絡(luò)將逐漸演進(jìn)為龐大的多業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)絡(luò),良好的管理能力將有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營維護(hù)成本。無線接入的帶寬需求WCDMA制式下,Iub作為NodeB到RNC的業(yè)務(wù)接口,接口類型包括E1、N×E1IMA、STM-1(承載ATM)等幾種;R5以后版本可能直接為FE接口。按照話務(wù)預(yù)測模型,NodeB對應(yīng)Iub接口總的帶寬為W=Ncell×(Nuser×Ev×+Nuser×Ecs×64k+Nuser×Vps)×(1+Osig+Oo&

6、m)×(1+Q)/(1/Y)其中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);以此類推;Nuser為小區(qū)內(nèi)的放號(hào)用戶數(shù);Ev為每用戶話音愛爾蘭數(shù)Ecs為每用戶可視電話愛爾蘭數(shù)Vps為每用戶平均數(shù)據(jù)速率Osig為控制信令的開銷,取10%Oo&m為邏輯和物理操作維護(hù)等的開銷,取5%Q為ATM傳輸產(chǎn)生的開銷,10%Y為負(fù)荷因子,取80%其中話音業(yè)務(wù)的帶寬,假設(shè)60%的激活因子,說話過程中假設(shè)10%處于靜默狀態(tài),需要傳遞SID幀,可以得出帶寬為根據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測模型,可以推算出基于R99版本下,3G建

7、設(shè)初期、中期和遠(yuǎn)期NodeB對應(yīng)的Iub帶寬分別對應(yīng)為:1-4E1(初期)、1-8E1(中期)、1-12E1(遠(yuǎn)期)。CDMAEV-DO制式下,CDMA網(wǎng)BTS-BSC之間業(yè)務(wù)和信令的Abis接口,語音采用PCM格式E1接口、數(shù)據(jù)采用IMAE1方式傳送,但不同廠商在具體實(shí)現(xiàn)方式仍存在差異。在BSC側(cè),有些廠商僅支持ATME1的電接口模式;有些廠商支持ATME1電口和ATMSTM-1光接口兩種方式,同時(shí)支持ATM的IMAn*E1的接入模式。在接入帶寬的預(yù)測模型上,各廠家模型也各不相同。下面以三星公司設(shè)備為例,EV-DO基站對應(yīng)E1數(shù)量計(jì)算方式

8、如下:EV-DO單載波單扇區(qū)物理層吞吐量:840Kbps(Samsung仿真)每扇區(qū)RLP層吞吐量:840Kbps*=670KbpsE1電路中RLP層最大傳輸能力:(去除E1的信