中山WCDMA传输工程部分线路设计_V2.doc

中山wcdma传输工程部分线路设计摘要 通信的目的就是把信息从一个地点传递到另一个地点，而传输就是两点之间的桥梁和纽带。本设计简要介绍了传输的基本概念与模型以及工程建设的流程，探讨了wcdma传输网的解决方案，分析了本地传输网线路的一般设计思路和一般原则，并列举中山一处线路设计过程来说明。关键词 wcdma；传输；设计；线路abstract the purpose of communication is transporting information from one place to other place . and the bridge between that two place is transportation . in my thesis , i explain the conception of transportation and something about transportation engineering . one step closer , i discuss the solution of wcdma transition network , and analyse a normal way to design a local circuit transportation network . at last , i make a design in zhongshan as a example to suport my theory .key words wcdma ; transportation ; design ; circuit 一、前言3g是第三代移动通信的简称，目前，我国采用wcdma、cdma2000和td-scdma三种网络制式。其中，现在由联通运营的wcdma是欧洲提出的宽带cdma技术，是基于gsm网发展出来的3g技术规范，可以通过原有gsm的网络平滑地过渡，是目前采用最多的一种3g制式。3g的发展经历了体制标准选择、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，至今年已发展到大规模的网络建设以及3g正式商用等阶段。而在整个移动通信网络规划设计中，作为基础网络的传输网络规划设计，将是影响业务开通、成本高低、网络质量和扩展性的关键因素。因此，3g移动通信网所需传输网络规划和建设在整个3g网络发展中扮演着重要角色。二、传输简介1、 电信网及其分类电信网是为公众提供信息服务、完成信息传递和交换的通信网络。电信网所提供的信息服务就是通常所有的电信业务。通常把电信网分为业务网、传输网和支撑网。业务网面向公众提供电信业务，传输网为业务网传送信号，支撑网支持业务网和传输网的正常运行，信令网、同步网和管理网并称电信三大支撑网络。2、 传输的概念与地位通信的目的就是把信息从一个地点传递到另一个地点，而传输就是两点之间的桥梁和纽带，传输有单向传输（例如广播）和双向传输（例如通话）之分。如果要在多点间进行通信，则需要建设多点对多点的复杂的传输网络，现代的传输网常称作信息高速公路，为各种业务网提供传送通道。传输网是所有业务网的基础，投入大，建设期长，可靠、安全、稳定是传输网追求的目标，传输网的建设必须以业务需求为导向，在进行科学合理的预测、规划指导下，适当超前建设。在我国，传输网尚未独立运营，通常无直接产出，但除直接服务于相关业务网外，可以通过置换、出租等方式创造利润。传输网服务于业务网，因此要建设好传输网，需要对服务对象有足够的了解，掌握业务网的各种需求及发展趋势。传输网早期的建设方式通常是针对于某单一业务网，服务对象比较单一，业务目标清晰，网络比较简单，如：gsm网传输网、pstn传输网等，不过，为了整合资源、提高网络利用率、节省管理维护成本等，现在的越来越趋向于建设多业务综合传输平台，对规划设计提出了更高的要求。3、传输网的网络拓扑传输网由传输节点和节点之间的连接关系组成，通常存在多个节点，传输网内各节点之间的连接关系形成网络拓扑。传输网的基本网络拓扑形式有5种：线形、星性、树形、环形、网孔形，不过，树形也可以看作是星形互连而成。传输网的网络拓扑选择一般要考虑下列因素：（1） 网络容量：指网络能够吞吐的通信业务量的总和；（2） 网络可靠性：指网络能够可靠地运行的程度，它跟网络故障的发生概率、影响范围和程度、网络的自愈能力以及网络对不可自愈故障的修复能力等有关；网络故障的发生概率一般取决于设备制造、网络安装和网络管理维护水平，而与网络拓扑关系不大，网络故障的影响则与拓扑有直接关系。网络的自愈能力是指网络故障发生后，网络所具有的隔离故障、恢复通信业务以及故障修复后的恢复能力。网络对不可自愈故障的修复能力主要取决于网络维修人员的能力；（3） 网络经济性：指构建网络的费用，与所使用的设备及数量、网络的可靠性设计、工程施工费用等有关。4、传输基本概念传输网由各种传输线路和传输设备组成，其中传输线路完成信号的传递，传输设备完成信号的处理。通常按传输媒介将传输划分为：l 有线传输：包括电缆（对称电缆、同轴电缆）、光纤光缆等；l 无线传输：包括电磁波（长波、中波、短波、超短波和微波）、fso等5、数字传输的主要性能指标模拟传输系统的主要性能指标有信噪比和信道带宽等，数字传输系统的主要性能指标有：传输容量、频带利用率、传输损伤等。（1） 传输容量数字系统的传输容量是以每秒中所传输的信息量来衡量的，信息量是消息多少的一种度量，消息的不确定性程度愈大，则其信息量愈大。信息量的度量单位是比特，一个二进制码元所含的信息量就是一个比特。比特速率是指系统每秒中传送的比特数，码元速率也叫符号速率，它是指单位时间内所传输码元的数目（即多少个波形符号），单位是波特，1波特=1码元/秒，二者的换算关系是：rb = nb* log2m其中rb为比特速率（bit/s），nb为码元速率（码元/秒或波特），m为码元的进制数。（2） 频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率，用来衡量数字传输系统的传输效率。（3） 传输损伤误码率和信号抖动都直接反映了信号通过传输系统的损伤，反映系统的传输质量。误码率又称码元差错率，指在传输的码元总数中错误接收的码元数所占的比例。误比特率又称比特差错率，指在传输的比特总数中错误接收的比特数所占的比例。由于数字通信中一般采用二进制，在这种情况下，上述两个指标在数值上相等。在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码相对于标准位置的随机偏移，信号抖动的程度与传输系统特性、信道质量及噪声等有关。6、 传输制式通常按传输制式不同将传输划分为：a) stm（同步传送模式）：pdh（准同步数字复用体系）、sdh（同步数字复用体系）b) atm（异步传送模式）、ip等分组传输等7、 爱尔兰 b表爱尔兰是话务的单位，一条电话线路被用户占用一个小时所产生的话务就是1erl，话务量、呼损率与通道数之间是一个复杂的关系，话务量越大、呼损率越小，需要的通道数越多，反之亦然。爱尔兰 b表是用于已知话务量和呼损率，求通道数的一个对应表，比如已知两个点之间的通信话务量，给定一个呼损率指标，可以通过爱尔兰 b表求出两点之间的需要的传输通道数。8、 pdhpdh是将较低速率的准同步支路数字信号，通过时分复用合并成较高速率的准同步群路数字信号，以提高传输效率的等级复用体系。在全世界范围内，共有三种pdh体制，即北美体制、日本体制以及欧洲和包括中国在内的世界其他国家和地区所采用的体制。pdh信号标称速率及精度零次群一次群二次群三次群四次群北美64kb/s100ppm1544kb/s50ppm6312kb/s30ppm44736kb/s20ppm日本64kb/s100ppm1544kb/s50ppm6312kb/s30ppm32064kb/s20ppm97728kb/s10ppm欧洲及其他国家和地区64kb/s100ppm2048kb/s50ppm8448kb/s30ppm34368kb/s20ppm139264kb/s15ppm显然，三种不同的pdh体制在速率上有较大差异，给国际间通信网互联带来障碍，这是pdh与sdh相比的主要缺点之一。在复用方式上，三种pdh复用体制没有本质区别。基群2048 kb/s，俗称e1，意思是欧洲体制pdh一次群（同样，有e2、e3、e4等），由32个零次群（时隙）复用而成，如果将第一个时隙编为0号，则0时隙用于传送同步信息，15时隙用于传送信令，其他30个时隙可用于传送业务，一个时隙可传送一路固定电话。时分复接方式有两种，即按位（比特）复接和按字（字节）复接，也叫比特间插和字节间插。按位复接是每次依次复接各支路的一位脉冲，周而复始；按字复接是每次依次复接各支路的一个字节（8bit），周而复始。按位复接破坏了一个字节的完整性，不利于以字节为单位的信号处理和交换。对于基于2048 kb/s的pdh体制，零次群与一次群之间为同步复用，所涉及的之路信号速率完全相同，与群路复用信号速率保持严格的比例关系。在实用中，基群复用设备与支路信号终端设备使用同源时钟，例如pcm终端设备将支路模拟信号的数字化编码和基群复用在同一设备中完成，零次群至基群之间采用字节间插方式时分复用。其余等级的复用均为准同步复用，采用比特间插，允许具有同一标称速率的各支路信号的速率在限定的精度范围内存在一定的差异，复用与分用过程能够容纳这种差异，而不会导致信息丢失，换言之，复用与分用过程对准同步支路信号是透明的。准同步复用的最大优点是不需要提供全网同步时钟，各复用设备均可依赖自身提供的时钟源工作，组网较简单。为了将支路信号复用成群路信号，并保证在分用时准确还原各支路信号，需要进行码速调整，我国采用正码速调整。pdh复用体系主要存在以下缺陷：（1） 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高，更高等级速率的复用标准的制订跟不上业务需求的发展步伐； （2） 国际标准不统一，导致国际互连业务困难；（3） 没有制订相应的光接口国际标准，听任各厂家自行定义接口规范，导致不同厂家光设备不能互联；（4） 没有为复杂传输网络的运行、管理和维护（oam）提供足够的支持，缺乏丰富的运行管理信息和专门的数据传输通道，难以满足现代网络的发展需要。9、 sdh9.1、sdh的特点与pdh复用体系相比，sdh具有以下特点：l 优点： 实现了统一的比特率，即标准的信息结构等级（同步传递模块stm-n），采用同步复用，净负荷与网络同步，具有一步复用特性：从高速信号中直接提取/接入低速信号 具有国际统一标准光接口，实现了横向兼容； 强大的oam&p能力实现了网络管理的智能化 组网灵活、网络的生存性强 具有很强的兼容性和广泛的适应性，可以允许现行各种pdh和atm信号纳入其帧结构中传输l 缺点： 带宽利用率稍低9.2、sdh的等级与速率等级速率(mb/s)包含2m数量stm-1155.520 63stm-4622.080 252stm-162488.320 1008stm-649953.280 4032注：注意一个stm-1只能收容3个e3信号。 sdh采用同步复用，字节间插。sdh体系的建立充分考虑了传输网络的容量、规模不断增大的趋势以及对网络的灵活性、可靠性、可维护性和经济性方面的要求，sdh传输网的大范围应用取决于同步时钟网的完善。9.3、sdh的帧结构sdh的帧结构必须适应同步数字复用、交叉连接和交换的功能，同时也希望支路信号在一帧中均匀分布、有规律，以便接入和取出。itu-t最终采纳了一种以字节为单位的矩形块状帧结构。stm-n由n270列9行8000组成，即帧长度为n2709个字节，帧周期125s。各字节的传输是从左到右、由上而下按行进行的，每秒传送8000帧。整个帧结构可分为三个主要区域：（1）段开销区域sdh帧结构中安排有2大类开销：段开销soh（section overhead）和通道开销poh（path overhead），分别用于段层和通道层的维护。帧结构的左边n9列8行（除去第4行）属于段开销，对于stm-1而言，每帧中有72字节（576bit），有4.608mb/s的容量可用于网络的oam，以保证信息净负荷正常、灵活传送。 a1、a2：帧定位字节 j0： 再生段跟踪：收、发是否正确对接 b1： 再生段比特间插奇偶校验字节(bip-8) d1 d3： 再生段数据通信通道：可传送网管数据 d4d12：复用段数据通信通道：可传送网管数据 e1、e2： 公务联络，e1用于终端站间，e2用于中继站间 f1： 使用者通道：为维护目的提供数据/音频通道 b2： 复用段比特间插奇偶校验字节 k1、k2：自动保护倒换字节aps s1： 同步状态字节：指示同步状态、时钟级别等 m1： 复用段远端差错指示：误码检测结果（2）净负荷区域信息净负荷（payload）区域是帧结构中存放各种信息负载的地方，此区域有2619n个字节，对于stm-1而言，它的容量大约150.336mb/s，其中含有少量的通道开销字节，用于监视和控制通道性能。（3）管理单元指针区域管理单元指针（au-ptr）用来指示信息净负荷的第一个字节在stm-n中的准确位置，以便在接收端能正确地分解。9.4、 sdh的基本复用原理sdh的一般复用结构如下图所示，它是由一些基本复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构。各种业务信号复用进stm-n的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。基本复用单元包括标准容器（c）、虚容器（vc）、支路单元（tu）、支路单元组（tug）、管理单元（au）和管理单元组（aug）。映射就是在sdh网络边界把各种业务信号适配进相应的虚容器。如：把2mb/s信号适配进vc-12、把34（或45）mb/s信号适配进vc-3、把140mb/s信号适配进vc-4。映射可分为异步映射、字节同步映射和比特同步映射。l 异步映射用码速调整的方法把与网络同步或不同步的支路信号映射进相应的虚容器。异步映射对映射信号无任何限制性要求：如信号速率的高低、是否具有帧结构等；接口简单、应用灵活。l 字节同步映射无需进行速率调整，直接把支路信号适配进虚容器。对映射信号要求：速率必须与网络同步，必须具有块状帧结构，优点是可直接提取/接入低速支路信号。缺点是对映射信号有限制性要求；硬件接口较复杂。l 比特同步映射要求映射信号速率必须与网络同步，但可不具有一定的帧结构。与pdh相比，无明显优势；尚无人采用。（1）标准容器（c）容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能，c-11、c-12、c-2、c-3和c-4的标准输入比特率分别为1.554、2.048、6.312、34.368/44.736和139.264 mb/s，参与sdh复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速调整等适配技术装进一个恰当的标准容器，已装载的标准容器又作为虚容器的信息净负荷。（2）虚容器（vc）虚容器是用来支持sdh的通道层连接的信息结构，由vc净负荷加上通道开销组成，有5种：vc-11、vc-12、vc-2、vc-3和vc-4，可分为低阶虚容器和高阶虚容器：准备装进支路单元的叫低阶虚容器，准备装进管理单元的叫高阶虚容器。vc的包封速率是与sdh网络同步的，因此不同vc是相互同步的，而vc内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷，除在vc的组合/分解点（即pdh/sdh边界）外，vc在sdh网中传输时总是保持完整不变，可以灵活方便地在通道中任意点插入或取出，进行同步复用和交叉连接处理。（3）支路单元（tu）和支路单元组（tug）支路单元是提供低阶通道和高阶通道层之间适配的信息结构，即负责将低阶虚容器经支路单元组装进高阶虚容器，一个支路单元由一个相应的低阶虚容器和一个相应的支路单元指针组成。在高阶vc净负荷中固定地占有规定位置的一个或多个tu的集合称为支路单元组，把一些不同规模的tu组合成一个tug的净负荷可增加传送网络的灵活性。（4）管理单元（au）和管理单元组（aug）管理单元是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构，即负责将高阶虚容器经管理单元组装进stm-n帧，由一个相应的高阶vc和一个相应的管理单元指针组成。值得指出的是，在au和tu中要进行速率调整，因而低一级数字流在高一级数字流中的起点是浮动的，为了准确地确定起始点的位置，设置了2种指针分别对高阶vc在相应au帧内的位置以及vc-1、vc-2、vc-3在相应tu帧内的位置进行灵活动态的定位。10、 管道跟前面二级标题对齐，前面不用空那么多格、线路传输管线是指传输用的管道和线路，线路包括光缆和电缆，其敷设方式主要有采用管道敷设、架空和直埋。需要说明的是，传输管道的模式有水泥管、蜂窝管、pvc管等，由于水泥管不便于运输、施工，蜂窝管施工要求较髙，因此，目前大规模采用的方式是pvc管方式；另外，由于直埋光缆不便于维护、改造，直埋方式也越来越少被采用。电缆传输在接入网中被采用，通常是指onu经过mdf、交接箱等到用户端设备的一段路由。有线传输有它自己的独特之处，比如可以有灵活的传输方向，但是，有线传输注定它的一分一厘都必须是实体，需要更多的环境和条件支持，其路由方案必须是实实在在的具体工程条件决定的结果，不可能经过任何想象和推导得到，路由方案是整个管线方案的核心，其可实施性是整个设计的重中之重，任何疏忽都可能导致惨重代价，要求勘察设计人员具有高度责任心，按国家相关行业标准规范操作。三、 传输网工程概述第二章题目，居中，单独一页开头1、 关于工程建设根据我国的工程建设程序，一个工程项目通常要经历立项（项目建议书）、可行性研究、初步设计、施工图设计、工程施工、工程验收等程序，每一程序形成相关工程建设文件，经过主管单位审批后，才可启动下一程序，同时审批文件作为下一程序的建设依据。工程设计文件通常由目录、设计说明、工程图纸、概预算等四部分组成。2、 关于工程勘察工程勘察是工程设计的依据，是获取工程基础数据的重要手段，每个设计人员必须认识到工程勘察的必要性和重要性，讲究工程数据的科学性、合理性、经济性和公正性，实事求是，严谨负责。工程勘察的注意事项：（1） 明确工作任务，做好工作计划；（2） 做好事前准备工作，包括资料、仪表器具、笔记本及其他必需品等；（3） 遵守工作纪律及设计院相关规定，服从统一安排和指挥；（4） 仔细勘察，认真做好记录，争取一次取全需要的所有数据；（5） 注意安全。3、 工程划分通常按传输网的工程范围、承载业务，将传输网划分为：l 省际干线：在省或大区之间传送长途业务；l 省内干线：传送省内各地区之间的长途业务；l 本地传输网：传送本地业务，通常本地业务也包含互联互通业务。l 接入传输网：解决最后一公里用户接入。下面以gsm网为例做简单说明。gsm网包含以下网元：（1） bts-基站；（2） bsc-基站控制器；（3） msc-移动交换中心；（4） gmsc-综合关口局，负责进出话务疏通（互联互通）；（5） tmsc1-一级汇接局，设在大区中心，通常成对设置；（6） tmsc2-二级汇接局，设在省会城市，通常成对设置；4、本地传输网的一般结构本地传输网通常分层建设，可以划分为核心层、汇聚层、边缘层，用户接入层负责末端的用户接入，由于接入网规模大，情况复杂而多变，难以定位和预测，同时要求响应时间短，通常另立项解决，不列入本地网工程范围。核心层是在核心节点之间进行组网，通常位于中心区域，覆盖范围小而集中， 具有规模小而容量大的特点，是整个本地网的核心。汇聚层较均匀覆盖整个本地网范围，每个汇聚节点负责其合理覆盖范围的业务汇集，在业务密集地区，汇聚节点分布较密，在业务稀少地区，汇聚节点分布也少。边缘层负责各地相关业务节点对汇聚节点的接入传输。现阶段本地传输网以sdh光缆传输为主，微波等其他方式为辅，网络结构以环形为主，辅以部分支链。四、wcdma传输解决方案第三章题目1. 概述wcdma系统主要由无线接入网络(utran)和核心网(cn)组成。utran主要由基站node b和无线网络控制器rnc来组成，其主要是负责处理与无线接入相关的功能，而cn主要由电路域的移动交换中心拜访位置寄存器mscvlr及关口移动交换中心gmsc和分组域的服务gprs支持节点sgsn及网关gprs支持节点ggsn等组成，其主要负责处理语音呼叫及数据连接与外部网络的交换与路由等功能。传输网主要承担从utran到cn的业务汇聚，以及cn中的业务传送。图1 wcdma系统结构各网元设备间的接口特点如下：l iub：node b到rnc的业务接口，utran侧的主要接口，接口类型包括e1、ne1 ima、stm-1（承载atm）三种； l iu-cs：rnc到mgw/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； l 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； l iur：rnc之间的接口，接口类型为e1 /stm-1； l g：包括msc、vlr、hlr、mgw等和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。 2. 3g网络建设特点由于技术、市场和业务等多方面的原因，2g与3g并存将持续相当长的时间。结合前期所作的3g网络预规划、3g网络的特点、建设成本来看，初期3g网络的覆盖范围主要是有业务需求的市区、部分发达县城、重点交通干线和重点旅游景点。在市区内室内覆盖系统的建设也是重点。在普通、边远市区和不发达县市，网络建设时机将稍晚、规模稍小。初期3g网络的规模较小，尤其是不发达的三类市区，基站数量较少。但rnc及以上的核心网容量比较大，因此不会完全按照业务区分别设置rnc及以上的核心网节点，一般会采用多业务区集中设置或按省集中设置的策略。远期当各业务区3g业务达到一定规模时，会逐步增加rnc及以上的核心网节点。原则上，rnc所控制的node b在地理位置上应相对集中，以尽可能避免rnc控制的node b在地理上交错分布的现象，造成电路的大量转接。目前3g网络对数据的处理多基于atm信元技术，由于现有传输网有大量的设备不支持对atm信元的处理，因此多数厂家在3g无线网络node b到rnc间的接口上采用ima技术，将atm信元反向复用成nxe1的接口，以便传输网以传统方式传送。atm技术过于复杂，设备成本高，因此3g网络对数据的处理将向ip化发展，ip数据包的处理方式比atm方式简单。新建交换网络会采用软交换技术，软交换技术对交换机间的电路需求通过ip承载网解决。3. 3g对传输网业务需求的影响3.1 3g网络对核心层业务需求的影响对设置rnc和核心网节点的城市，若rnc和核心网节点都在一个机房，对核心层传输网的业务需求增长不会太大，主要是3g业务设备到综合关口局的业务需求、到ip网络节点的业务需求。业务量大的情况下，此类业务需求一般以155mb/s、fe/ge/pos等速率为主，业务量小的情况下，到综合关口局有2mb/s速率的电路需求。若rnc和核心网节点等设备分布在不同的机房，则需要较多的核心层电路，电路速率以155mb/s、fe/ge/pos等为主。对不设置rnc和核心网节点的城市，对核心层电路的需求主要在不同局内汇聚上来的基站电路上连到省内干线传输网时需要的局间转接电路。若业务区内只有一个核心机房，则不存在上述问题，若存在多个核心机房，当省内干线传输网在多个核心机房有电路时，汇聚层网络可以采用双节点跨接方式，将基站电路汇聚到不同的干线节点机房，然后连接干线传输系统，实现对业务的分摊保护。3.2 3g网络对边缘层汇聚层业务需求的影响根据上述分析，初期3g网络主要覆盖发达市区和县城，不会覆盖不发达市区、县城和郊区。由于覆盖、机房等原因，3g基站与现有基站的共站比例约70%左右。规划期内3g网络对边缘层汇聚层网络的影响也主要集中在发达市区和县城。市区边缘层汇聚层网络应逐步向满足3g业务需求转变。边缘层主要解决node b到rnc的业务需求，即前文所述iub接口电路，根据无线专业的预测，规划期内传输系统应为每个3g基站预留1-3个2mb/s通道，现有市区基站的传输电路需求一般为1-3x2mb/s，合计每个基站的电路需求为2-6个2mb/s。在后期node b到rnc的电路需求会增长到35x2mb/s。目前数据接入一般依托基站，不再建设专门的pop点，有数据业务需求的节点对电路的需求量较大。对有多个核心机房的城市，现有2g网络业务节点多分布在不同的核心机房，大量基站共站，同时承载gsm9001800m、cdma基站，不同制式的系统的业务节点会设置在不同的机房，因此现有相同边缘层环路的基站业务需要分别终端在不同的机房。在建设汇聚层环路的时候，汇聚层环路应尽量经过2个核心节点，减少电路转接的数量。3g基站电路目前可以提供e1,nxe1 imx或stm-1(atm)等多种类型的电路，3g网络电路以atm方式为主，但向ip化发展的趋势非常快。3g网络设备为了适应传统传输网，采用多种方式以实现atm信元在传统sdh网络中的传输。其中：node b到rnc间采用ima技术，将atm信元反向复用到nx2mb/s电路中，对传输系统来讲，这nx2mb/s电路完全是独立的多个2mb/s电路，其间没有任何关联关系，也不需要传输网对其提供特殊措施。大多rnc还支持通道化的155mb/s接口，能够接收来自传输设备的通道化155mb/s信号，在rnc内部对其中的63xvc12进行处理并最终转换成atm信元格式。大大减少在核心机房2mb/s电路转接的压力。不过采用155mb/s接口进行传输设备与rnc等业务设备的连接，速率高，业务量大，必需考虑连接的可靠性问题，一般传输设备都支持155mb/s光接口板卡级的保护，建议在选用业务设备时，应要求业务设备也支持板卡级的接口保护，以保证连接的可靠性。4. 传输解决方案 4.1 核心层方案建议 当rnc及核心层网络节点不在一个机房内时，对本地网核心层的需求主要是到综合关口局和干线数据业务节点以及核心层节点间的需求，业务接口的种类会比较多，包括155mb/s及以上sdh和pos接口、fe/ge接口等。考虑到上述业务需求的重要性，这些需求应通过核心层sdh传输系统解决，为保证业务可用性指标，一般不宜采用光纤直驱的方式。核心层传输系统应结合3g网络节点布局和带宽需求合适安排扩容。在核心层机房3g业务网元间业务量确实比较大时（单条电路速率超过ge，且电路数量较多时），可以考虑建设城域wdm系统，以降低传输成本。4.2 边缘层、汇聚层方案建议 3g网络建设对传输网影响最大的是在边缘层和汇聚层，目前商用化版本的3g网络iub接口采用atm 协议，但3g 网络的发展趋势是全ip 化，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，并能够针对分组业务流量不确定性和突发性等特点进行业务收敛。另外，现有的本地传输网已经具有较大的规模，大量本地传输网采用的传输设备只支持传统的sdh、pdh业务，有些传输设备支持mstp业务，但支持的业务种类和程度都有差异，尤其是对atm业务的支持能力比较弱。为满足3g业务需求而大面积升级或重建传输网的代价是非常高的，因此3g网络的建设应考虑到适应现有传输网的条件，同时传输网的建设和扩容、优化应优先采用mstp技术，mstp设备至少应具有对atm、ip等多种业务进行处理和传输的能力。目前iub接口类型包括e1、ne1 ima、stm-1（承载atm）三种，这三种接口都是基于atm技术的网络接口，对这三种接口的传输策略各不相同。l e1接口：可以直接利用现有的sdh网络进行传输，不必考虑其atm特性。l ima反向复用接口：把多条2mb/s 链路合并成虚拟的 n2mb/s 带宽的链路。这种接口可以采用传统的sdh 2mb/s接口进行传输，也可以采用支持imae1的mstp设备来传送，mstp设备将imae1接口数据复用到将155mb/s atm信号中进行传送。在sdh对ima e1电路进行透传时，nxe1电路无关联性要求，sdh系统可以将其作为独立的多个e1进行传输。l stm-1 atm接口：node b可以提供stm-1 atm接口，但实际上每个node b需要的带宽确仅仅为6xe1以下，若node b采用此种接口，要求传输设备必需支持atm功能，以便对业务进行收敛，采用传统的sdh网络对atm 155mb/s接口进行透穿的代价非常高。4.2.1 关于iub接口的带宽需求 目前尚未拿到各厂家的具体资料，我们相信，尽管各厂家会有所不同，但总体情况不会相去甚远，下面介绍一个估算方法，仅供参考，具体工程时，以厂家的需求为准。wcdma node b对应iub接口所需的传输带宽，可以用以下公式进行估算：用公式编辑器，而不是用图贴过来公式中：（1） 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； （2） nuser为小区内的放号用户数； （3） ev为每用户话音厄朗数； （4） ecs为每用户可视电话厄朗数； （5） vps为每用户平均数据速率； （6） osig为控制信令的开销，取10%； （7） oo&m为逻辑和物理操作维护等的开销，取5%； （8） q为atm传输产生的开销，取10%； （9） qx为软切换产生的新增话务系数，取30%； （10） y为负荷因子，取80%；（11） 其中12.2kbit/s话音业务的带宽，假设60%的激活因子，可以得出带宽为7.32kbit/s。结合3g网络规划的具体情况，以建设初期、中期、远期进行各参数分别取值如下。l wcdma建设初期iub接口带宽测算 （1）小区内的放号用户数nuser，取1000； （2）ev为每用户话音厄朗数，取0.0303； （3）ecs为每用户可视电话厄朗数，取0.0008； （4）vps为每用户平均数据速率，取14.36bit/s。 则根据公式（1）可以得出各种配置时的传输带宽需求，如表1所示。 表1表4.1，为什么用颜色？整个表格居中，标注在表格正上方居中。不要用图贴过来，自己制表各种配置时的传输带宽需求1l wcdma建设中期iub接口带宽测算 （1）小区内的放号用户数nuser，取1000； （2）ev为每用户话音厄朗数，取0.0258； （3）ecs为每用户可视电话厄朗数，取0.0024； （4）vps为每用户平均数据速率，取78bit/s。 根据公式（1）得出各种配置时的传输带宽需求，如表2所示。 表2同上各种配置时的传输带宽需求2l wcdma建设远期iub接口带宽测算 （1）小区内的放号用户数nuser，取1000； （2）ev为每用户话音厄朗数，取0.0225； （3）ecs为每用户可视电话厄朗数，取0.0034； （4）vps为每用户平均数据速率，取138.3bit/s。 根据公式（1）得出各种配置时的传输带宽需求，如表3所示。 表3各种配置时的传输带宽需求 同上由于初期大部分wcdma基站的配置将大多为1载3扇，远期大多为2载3扇，根据以上计算可知，3g基站传输需求在14个e1。 同时，在gsm中，um接口中每个语音信道的编码速率是13kbit/s，在基站到bsc方向，语音信道的13kbit/s速率被调整成 16kbit/s，由于每个载波有8个信道，如果不考虑信令等控制信息，2个64kbit/s时隙即可以容纳一个载波，即一个e1可以容纳15个载波，考虑到控制信息的承载，一个e1实际可以容纳812个载波，一般一个基站需要12个e1。 因此对于考虑gsm与wcdma共站的站点，一般情况每基站配置在26个e1。 考虑到hsdpa（高速下行分组接入）的提前引入，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达到24mbit/s，2载3扇站则需要1224mbit/s，即612个e1，则共站站点需要514个e1，对传输带宽的需求有较大幅度提升。 4.2.2 边缘层、汇聚层方案 3g的引入，最显著的变化就是在3g接入网的传输接口中推荐了atm接口，同时为了支持ne1业务，也提出了采用反向复用技术的ima e1接口。因此针对传输是否需要提供ima处理及atm功能提出以下几种方案。 l 方案一：不用黑体采用传统的sdh来承载，传输网只提供透传功能 方式a：通过sdh网络透传至rnc 图方式a如图2所示，该种方式在rnc处会有大量的2mbit/s接口，建设成本和维护压力巨大，且无法实现带宽的统计复用，带宽效率低。 方式b：通过atm交换机实现rnc汇聚功能 图方式b如图3所示，由于需要新增atm交换机，增加了额外硬件成本，且需要新配网管系统，导致网络管理和维护复杂。 方式c：通过信道化stm-1实现rnc汇聚功能 图方式c如图4所示，鉴于目前大多数厂商rnc设备均可提供信道化stm-1接口，也可考虑采用该方式：e1在sdh网络透传，在与rnc对接的汇聚sdh节点处将e1转换成信道化的stm-1接口，这对现有传输网不用进行任何改造。 在以上3种透传方式中，第3种方式既不用新增atm交换机，又可以节省rnc侧的端口，同时也避免了大量e1端口的落地，因此方式3是最好的选择。 l 方案二：采用mstp来承载， node b采用ima e1。 该种方案需要在传输网上进行ima e1的终结功能，根据ima e1在传输网络中终结的不同位置，可以细分为两种方式。 方式a：在接入层进行ima e1的终结处理，然后经汇聚层透传至rnc 图方式a如图5所示，该种方式要求接入层mstp设备具有ima e1的终结功能和stm-1 atm的vp-ring功能，汇聚后的ima e1业务在3g传输层直接透传就可以通过stm-1（atm）接口与rnc对接。 这种方式的优势是，可降低rnc的制造成本和维护成本，另外，在3g传输网的接入层可充分利用传输带宽资源。但由于node b数量比较大，由于接入层的所有mstp都要具有atm（包括ima）处理功能，这样，网络的整体建造成本就会显著增加。另外，由于接入层部分环网采用的是stm-1速率的mstp设备，这样传输网无法携带其它的业务。 方式b：在汇聚层进行ima e1的终结处理，然后透传至rnc 图方式b如图6所示，该种方式在3g传输网的接入层透传，ima e1的终结功能主要由汇聚层的mstp设备来执行。此时可以降低rnc的制造成本和维护成本；同时由于在接入层，传统2g基站的sdh仍然可以使用，不需 要额外的改造，因此，在汇聚层终结ima e1是比较好的3g传输网络构建方案。 方式c：采用mstp来承载，当node b采用stm-1（atm）时 图方式c如图7所示，该种方案的一个优点是在3g业务迅速增长时系统升级方便，但由于node b比较分散且数量较多，而且要求rnc需要提供大量的stm-1（atm）接口，这样，3g网络的初期建设将会显著增加成本的投入，因此，该方案在3g传输网络建设的初期不宜推广，但在3g业务量很大的局部地域，可采用该种方式的组建方案作为补充。 综上所述，当传输设备能很好的支持ima及atm功能时，为了节省传输带宽资源，在传输设备的汇聚层进行汇聚收敛方式最佳，即方案二的方式b是最合适的3g传输网络构建方案。 但由于目前大多传输设备不支持ima e1功能（目前国内运营商采用的大多现网运行设备不支持ima处理功能），因此需要运营商时刻关注各厂商设备的发展情况，在设备不支持的前提下，可暂时采用传输透传方式，即方案一的方式c，然后再随着厂商设备的研发推进，逐步优化到通过传输进行一定汇聚收敛的方式4.2.3 边缘层、汇聚层方案考虑的要点 （1）确定无线设备支持的接口类型和带宽配置需求；（2）网络方案应考虑实际网络的现状、经济能力，兼顾网络对远期发展的适应性；（3）结合网络的具体情况，综合考虑多种方案，不要拘泥于一种方案的采用；（4）注意atm功能的发起与终结位置与传输方案的统一，考虑带宽的汇聚与复用，充分考虑安全性、经济性和扩展性；（5）前阶段，对有hsdpa的基站不排除采用混合传输方式（ip+tdm）；（6）注意设备的兼容与匹配，既有传输网不同厂家、不同类型设备之间的问题，也有传输与其他专业设备（交换、无线，甚至数据等）之间的问题。4.2.4. 对后期发展的考虑 将来3g网络向ip化发展，网络间的接口将有fe等以太网接口，现有传输网支持二层或三层交换的ip业务能力比支持atm业务的能力要强，接口种类比较丰富，包括fe/ge/pos等，能够通过在传输设备中构建以太网环的方式，大大提高传输网的利用效率。本地传输网在承载ip类3g业务时，可采用以下两种方式：（1） 边缘层网络容量为155mb/s时，可将来自基站的ip接口（fe）转换成vc-12级联电路。在汇聚层直通，在核心机房将来自多个基站的电路再转换成以太网接口（fe或ge）与rnc设备相连。（2） 边缘层网络容量为155mb/s时，可将来自基站的ip接口（fe）转换成vc-12级联电路。在汇聚层和核心层采用mstp技术，将来自基站的电路转换到一个以太网环中传输，提高通道利用率。在核心机房通过高速以太网接口（fe或ge）与rnc设备相连。（3） 边缘层网络容量为622mb/s时，除了将自基站的ip接口（fe）转换成vc-12级联电路方式外，也可直接采用mstp技术，在边缘层传输网中构建以太网环路，在本地网中实现全程ip化传输。在核心机房通过高速以太网接口（fe或ge）与rnc设备相连。5.传输网适应3g业务的发展原则在后期传输网的建设中应采取以下发展原则：（1） 尽早与无线和核心网专业就3g网络设备采用的接口、数据处理机制进行沟通，让无线和核心网专业理解传输网支撑3g业务的方式和对接口的支持能力，针对传输专业关心的问题在设备选型等方面予以关注。避免无线和核心网专业在不了解传输情况下直接选型设备，造成传输网被动支撑的局面。（2） 传输专业应尽早加入3g网络设备选型研究中，研究3g网络设备的接口和数据处理机制，并在传输网建设时提前考虑。（3） 3g网络建设对传输网影响最大的是在本地网层面，本地传输网在后期建设时应充分考虑3g业务的多种需求。（4） 3g业务目前多采用atm技术，后期采用ip技术是必然趋势，因此本地网的建设应加强mstp技术的应用。（5） 在现有本地传输网核心层、汇聚层网络利用率比较高，现有传输设备不能支持丰富的mstp功能、不能支持网状网等组网技术时，可以考虑选择新的设备，建设叠加网，新建网络主要用来传输3g业务和其它大颗粒业务，现有网络主要用来传输2g和其它低速传统业务。新建网络应尽量选用支持mstp能力强，能够组织网状网的设备。（6） 本地传输网的边缘层多采用155mb/s设备组网，在3g业务下155mb/s系统只能连接8个以下的站点，在中心市区甚至只能连接更少的基站，过小的边缘层环路将需要丰富的光缆资源支持，进而占用更多的管道资源，网络过小，过多也造成本地传输网光缆分纤管理困难，且由于速率低，对mstp的支持能力比较弱，因此市区边缘层网络最好采用622mb/s速率。对现有155mb/s环路应尽量升级到622mb/s。（7） 新建传输设备应能够支持多种接口类型。（8） 由于3g业务带宽大，传输网与核心网设备互连时多采用高速率接口，为避免板卡故障造成业务损失，传输网与核心网高速接口互连是应考虑采用适当的保护措施。（9） 在具体的工程设计中应对以下问题重点关注：l 具体的3g网络供应商所供设备对ima e1的多个e1电路间是否有关联性要求，比如时延、在传输通道中的连续性、在与rnc连接的接口连续性、一个node b将来扩容e1数量时对与已有的e1是否有要求。l rnc能否提供通道化的stm-1及更高速率的接口.如果能够提供，应要求rnc还必需为155m接口提供基于板卡的11等保护机制，并能够与sdh 155mb接口的1+1保护机制相同。l node b和rnc除了提供基于atm的接口外，是否提供基于ip的接口。如果能够提供ip接口，传输网基于ip的多业务传输比基于atm的多业务传输更灵活，应用也更广泛。l 在传输系统中采用基于atm的多业务传送时，应研究传输设备对atm业务提供保护的原理和机制，确保业务安全。五、本地传输网络设计思路传输网络的建设以“343”的理念规划、设计、优化传输网。即三个分析点，四个考量，三个要素。1、三个分析：性质指业务电路的属性及对服务等级、优先级、质量保证的要求等； 容量指业务流量的大小； 方向业务的来去向。 2、四个考量：可靠性主要保证网络设备运行的稳定，网络运行的保护、恢复等，即应有强的对