SDH传输网3G演进方案研究

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:359

1、引言

　　随着3g不断深入发展，各大移动通信运营商无不展开紧锣密鼓的应战方案。为了提高企业核心竞争力，使企业尽快地从单一的移动通信运营商转变为多业务综合通信运营商，本着传输先行的原则，必须建设一个能够满足现有和以后业务发展的传送平台。对于传输网的规划和建设也必须充分利用现有资源，有计划按步骤逐步扩容和改造。本文就以大多数运营商现有的 sdh传输网为基础，讨论了可行的3g传输网演进方案。

　　2、3g传输网结构和传输需求分析

　　2.1　3g网络的结构

　　wcdma网络模型如图1所示，由ran和cn两部分组成。r99版本在网络结构上的核心网继承了gsm/gprs核心网结构，接入网则引入wcdma；r4版本在核心方面引入了分组语音承载和基于server/mgw的网络架构，接入网方面则主要是对r99版本的完善和优化，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8～10mbit/s，对传输带宽的需求将较大幅度提升。3g网络最终是要实现全ip承载。

图1　wcdma网络结构

　　对于初期的wcdma来说，传输网络需要解决的问题包括三个方面，一是核心网内交换和分组网元的互联，二是rnc与核心网的业务传输，第三是rnc到 node b之间的atm业务承载。实际中，3g传输网主要分为接入层、汇聚层和骨干层传输。在3g建网模式中，rnc与核心网设备通常安装在中心节点中，在传输组网时可将rnc规划到骨干层，于是骨干层承担核心网网元间的连接以及rnc与核心网的传输。而node b处于网络的边缘，数量庞大且分散在城乡各处，与rnc之间的业务连接必须通过城域传输网(传输网的接入层和汇聚层)来完成。在实际的业务传输中，基站设备全部直接由城域光传送网进行覆盖是不现实的，也采取多种方式来解决接入问题。因此，3g传输网的问题实质上就是3g运营商如何把node b侧封装为atm格式的数据安全、高效地传输至rnc侧。以下主要讨论node b与rnc之间的传输方案。

　　实际设备在node b侧常具有若干个e1，ima e1和stm-1接口；在rnc侧，常具有大量的e1，ima e1和通道化stm-1/4接口。本文将重点讨论iub接口的传输方案。

　　2.2　网络结点传输需求分析

　　(1)node b和rnc之间传输链路的计算

　　●总带宽：

　　w(total)=node b支持的cell数目×每小区平均用户×(语音忙时吞吐率×α+数据忙时吞吐率×β)；

　　参数释义：α/β：语音/数据效率折算系数，α=2.1，β=1.2。

　　●单根链路的有效带宽：

　　e1链路的带宽：w(link)=a×2.048mbit/s；公式中：a为e1传输负荷因子，一般取为0.7。

　　●根据上式可得电接口e1配置原则：

　　e1的数量=总带宽/单位链路带宽=w(total)/w(link)；注意：在iub接口配置成光接口时，一个基站最大的容量配置时也远远小于155mbit/s的容量，此时利用光接口主要是组网方面的考虑。

　　(2)node b单站的传输需求

　　对于wcdma来说，node b的接入带宽需求由于用户干扰、临区干扰、扩频编码等因素，每个载频扇区的5mhz频谱资源不可能全部进行有效传输，经无线部门测定核实，每个载频扇区的有效传输带宽可以等效为65个8kbit/s的语音信道或3个384kbit/s的数据用户。另外，考虑到传输网络的容量冗余保护和额外的开销，可得不同站型iub需要e1数量为：单载单扇区需要1个e1；单载三扇，需要2个e1；二载三扇，需要4个e1；三载三扇，需要6个e1；四载三扇，需要8个 e1。由此可见，相对于2g基站1-2个e1的带宽需求来看，3g基站的带宽需求扩大了3-4倍。考虑3g建网之后将在热点地区逐步采用hsdpa技术，这些点将达到至少10m带宽的需求。目前，主流厂商的node b设备提供e1，imae1和stm-1接口。

　　(3)rnc的接入带宽需求

　　以某中型城市为例，如果一个rnc覆盖500个基站，每个基站平均需要4个e1，那么最极端情况是需要rnc同时提供等效2000个e1的接口。此外，rnc还需提供至msc，sgsn，相邻rnc等设备的电路。从以上现有商用实际设备的端口能力来看，rnc设备的接口数完全够用，如果要降低node b接入对rnc所需提供的2mbit/s接口数量的话，可以通过通道化的stm-1接口来取代大量2mbit/s接口进行互联。目前，主流厂商的rnc设备提供e1，imae1，信道化stm-1接口和非信道化stm-1接口。

2.3　3g传输网需求分析

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