McWiLL宽带无线接入网络技术建议书.doc

大庆石油通信公司大庆石油通信公司 McWiLLMcWiLL 宽带无线接入网络宽带无线接入网络 技术建议书技术建议书 北京信威通信技术股份有限公司北京信威通信技术股份有限公司 二二 OO 九年三月九年三月 目录目录 1宽带无线接入概述宽带无线接入概述.2 2大大庆庆石石油油通通信信公公司司 MCWILL网网络络建建设设方方案案 .2 2.1方案综述2 2.2本期网络结构图3 2.3设备配置清单5 2.4网络接口7 2.5传输带宽要求7 2.6设备简介8 2.6.1SAG30008 2.6.2HLR30009 2.6.3STBC10 2.6.4EMS10 2.6.5BS.12 2.6.6终端14 2.6.6.1CPE14 2.6.6.2PCMCIA15 2.6.6.3E68.17 2.6.6.4MEM11319 2.6.6.5MEM80020 2.7计费22 3设备布设设备布设.22 1 宽带无线接入概述宽带无线接入概述 随着无线通信技术的发展，在业务和市场需求的驱动下，宽带无线接入越 来越成为无线通信领域的新宠，它本着“宽带无线化”的宗旨在无线链路上承 载高带宽的可靠的 IP 数据业务以及优质的话音服务，包括网页浏览、视频点播、 高速下载、视频监控、企业生产数据承载、数字城市及行业信息化等各种信息 化应用以及 VoIP 等业务。 宽带无线接入作为数据光纤有线网络的有力补充和延伸，能够方便的解决 “最后一公里接入”问题，使得终端的接入不再拘泥于管线资源的限制，接入 更加灵活方便快捷。 McWiLL 宽带无线接入系统借鉴了移动蜂窝网络的思想，采用宏蜂窝组网， 能够支持无线网络的无缝覆盖，支持终端的漫游与切换，同时支持终端的高速 移动。因此，McWiLL 宽带无线网络是一种新兴的能够解决用户无线宽带接入 的有效手段，配合各种无线智能终端，能够演化出各种增值业务。 在视频监控领域，McWiLL 已经成功服务于大庆油田的油田信息化和山东 胜利油田“平安油田”项目，并取得了很好的应用效果。在此基础上开展的油 田数据采集业务也开始了规模商用。 2 大大庆庆石石油油通通信信公公司司McWiLL网网络络建建设设方方案案 2.1 方案综述方案综述 业务需求：业务需求：搭建一套由McWiLL系统做成的综合性接入网络。向用户和工厂提 供语音、数据上网、数据采集和视频监控等业务。 本期网络架构按照需要实现的功能进行搭建。 2.2 本期网络结构图本期网络结构图 如上图，基于 McWiLL 宽带无线接入系统的网络架构分为 McWiLL 宽带 无线接入部分、城域 IP 传输网、接入层业务汇聚点和 OSS 运营支撑子系统共 四个部分，共同完成了宽带业务的接入功能和面向最终用户的业务提供功能。 此外，系统通过 IP 网与视频监控服务器、Internet 等各种业务平台互联。 宽带无线接入部分宽带无线接入部分 McWiLL 基站通过 10/100M 的以太网接口接入 IP 以太传输承载网，提供 15Mbps 的净吞吐量的宽带无线接入。 无线终端 CPE 通过空中接口实现向 BTS 的接入，向下提供 10/100M 的以 太网接口与数据业务终端相连接。这些终端可以是 PC、笔记本电脑、视 频编码器、数据采集终端等支持 RJ45 接口的 IP 设备。外围数据设备也可 以通过 McWiLL 终端模块的 RS232 接口接入 McWiLL 宽带无线接入网， 实现宽带数据业务。 SAG3000SAG3000 SAG3000 产品具备软交换功能，可以提供基本话音业务和补充话音业务、 并增加了运行支撑系统网元。SAG3000 产品对外提供 7 号信令接口和标 准 SIP 接口，彻底解决了设备对接问题。并提供电信级可靠性保证。使 用 SAG3000 产品组网非常方便，极大减少了开局的难度和工作量，利 于 McWiLL 网络的快速建设。 SAG3000 系统可以通过标准 SIP 接口和 ISUP/MTP 标准局间信令与与三 方网络进行局间互联互通。由于标准 SIP 协议（非 SIP-I）在传送局间重 叠号码时没有明确规定的信令传送标准，不便于与三方网络之间的互联 互通（需要采用 SIP-I 标准） ，因此在目前阶段（支持 SIP-I 之前）推荐 SAG3000 系统与三方 PSTN/PLMN 网络之间通过标准 ISUP 信令进行互 通。 IPIP 传输网传输网 实现 McWiLL 网络的接入。也可以通过城域 IP 网把城域的 IP 设备进行 互联。 McWiLL 支持 VLAN，可以通过 VLAN 区分用户数据以及流向网管的数 据。 业务汇聚点业务汇聚点 对于 McWiLL 宽带无线接入网络的数据，可以通过 BAS 进行汇聚，并分 发到 Internet 或城域其它 IP 节点。 AAA 服务器承担无线用户的宽带接入拨号鉴权/认证/计费功能。 BAS/AAA 服务器为局端设备，完成计费和用户管理、实现 PPPoE 拨号业 务终结等功能。 OSSOSS 运营支撑子系统运营支撑子系统 EMS（基站网管）服务器承担所有基站的管理维护功能。 HLR 用户归属位置寄存器承担所有无线用户的放号/用户鉴权数据管理等 功能。 STBC 烧录服务器承担所有 CPE 终端的设备烧录功能。 2.3 设备配置清单设备配置清单 对于 OSS 部分的服务器设置，可以将 EMS/HLR3000/STBC/iM3000 合设 在一台硬件服务器中，也可以分离设置。 本次 OSS 配置 4 台服务器，分别单独安装 EMS、HLR、STBC、iM3000 服务器端软件。其中，EMS 服务器中安装 EMS 服务器所有功能模块的软件。 服务器的客户端配置 4 台，其中 1 台为 EMS 客户端，1 台为 STBC 客户端，1 台为 HLR 客户端，一台为 iM3000 客户端。根据运营商对客户端部署位置的规 划，四者也可以合设。具体配置如下。 EMS 服务器：1 套，中心机房 硬件：IBM xSeries 3650 操作系统：Windows Server 2003 业务软件：EMS 服务器软件包 数据库：Oracle 10G 数据库(Windows 版本) 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） STBC 服务器：1 套，中心机房 硬件：IBM xSeries 3650 操作系统：Windows Server 2003 业务软件：STBC 主机业务软件 数据库：Oracle 10G 数据库(Windows 版本) 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） HLR 服务器：2 套，中心机房 硬件：IBM xSeries 3650 操作系统：Turbo Linux Enterprise Server 10 业务软件：SHLR 主机业务软件 数据库：Oracle 10G 数据库(Linux 版本) 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） iM3000 服务器：1 套，中心机房 硬件：IBM xSeries 3650 操作系统：Turbo Linux Enterprise Server 10 业务软件：iM3000 主机业务软件 数据库：Oracle 10G 数据库(Linux 版本) 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） EMS 客户端：1 套 硬件：PC 机 操作系统：Windows XP 专业版，带 IE 6.0 或以上版本 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） STBC 客户端：1 套，中心机房 硬件：PC 机（双网卡） 操作系统：Windows XP 专业版 业务软件：STBC 客户端软件 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） HLR 受理台/HLR 维护台：2 套，中心机房 硬件：PC 机 操作系统：Windows XP 专业版 业务软件：SHLR 受理台软件/SHLR 维护台软件 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） iM3000 客户端：1 套，中心机房 硬件：PC 机 操作系统：Windows XP 专业版 业务软件：iM3000 客户端软件 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版） SAG3000：按照规划，大庆油田一套，容量 6 万。 BTS：按照规划数量分配，天线类型依据现场网络规划确定 终端：数量待定 其它：以太网交换机、服务器机柜、电源插排、显示器切屏器各 2 套。 根据服务器的功耗计算，需要 2 台 2000W 的 48V 直流电源逆变器。 2.4 网络接口网络接口 数据终端和 BTS 之间接口: McWiLL 空中接口 BTS 和 IP 网之间:10M/100M 以太网口、IP 协议 SAG3000 之间：NO.7 协议或者 10M/100M 以太网口、IP 协议 SAG3000 和 HLR 网之间：10M/100M 以太网口、IP 协议 2.5 传输带宽要求传输带宽要求 基站和网络中 BAS、EMS、IP 交换或路由设备等节点之间的数据流类型见 下图。 由上图可见，基站在 IP 传输网上占用的传输带宽需要从以下三部分进行考 虑： 用户数据流： 这部分流量是基站与上级节点之间的主要流量。这部分流量最终由 BAS 进行汇聚，并路由给 Internet 或其它业务节点。其中有一小部分流 量是 BAS/AAA 和用户之间的认证数据或 PPPoE/DHCP 协议数据。但 总体上来说，这部分流量取决于空口的带宽。当空口采用 1:1 的 TDD 方式时，上下行最大流量各为 7.5Mbps，即，用户数据流按照 7.5Mbps 进行规划。下文的带宽讨论都基于这个建议进行，即按照 7.5Mbps 带 宽进行规划。 注：这里的 7.5Mbps 指上行和下行各为 7.5Mbps，下文对传输要求中的 各种带宽的描述中含义与此相同。 网管数据流： 网管数据流包括配置管理数据流、告警等故障管理数据流、统计等性能管理数 据流以及基站与 EMS 之间对用户信息的传送的数据流。这部分流量需要预留 500kbps1Mbps 的带宽。 广播等 IP 网开销： 这部分流量包括 ARP 广播包以及基于 IP 网的其它必要开销，也是需要 予以考虑并进行带宽预留。这部分开销与广播域的大小有关，至少保 留 500kbps1Mbps 的带宽。 综上，基站所需要的传输带宽建议至少为 10Mbps。 说明： 当网络中部分用户采用固定 IP 地址(比如公网 IP 地址或可以访问 城域网内其它节点的固定 IP 地址)时，其业务流可以不经过 BAS 汇聚。但这不影响上述对基站所需的传输网带宽的计算结果。 当利用 McWiLL 网络开展 VoIP 话音业务时，其业务流可以不经过 BAS 汇聚。但这不影响上述对基站所需的传输网带宽的计算结果。 2.6 设备简介设备简介 2.6.1 SAG3000 SAG3000 是业务汇聚网关：是业务汇聚网关：SAG3000 位于 SCDMA 核心网系统的核心控制 层，为下一代网络提供实时的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网 络呼叫与控制的核心。SAG3000 主要完成基于 IP 分组网络的语音、数据、 多媒体业务的呼叫控制、连接管理、路由、计费、移动管理以及业务逻辑 等功能，提供 SCDMA 宽/窄带无线接入，通过标准 ISUP/MTP3 与传统 PSTN/PLMN 网络互通，通过标准 SIP 与 VOIP 网络互通。 SAG3000 以 NGN 的网络架构和标准的协议接口，使 SAG3000 网络真正成 为业务驱动的网络。它采用了业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离 的技术，使得运营商不必局限于承载业务的网络形式和终端类型而选择自 已定义的业务特征，从而大大提高了电信业务和应用发展的灵活性。 SAG3000 提供开放、标准的协议接口，支持 No.7、SMAP、SIP、SAB1 等 信令或协议，具有强大而灵活的组网能力： 支持 ISUP 协议，可提供 No.7 中继线路与 PSTN 交换机对接。 支持 SMAP 协议，可与 SHLR,SMC 对接。 支持 SIP/SIPA(扩展 SIP)协议，可与其他 SAG3000、SIP 应用服务器 等实现互通。 支持 SAB1 协议,可以和 McBts 对接。 采用 SNMP 协议与网管系统对接。 2.6.2 HLR3000 HLR 用户归属位置寄存器：用户归属位置寄存器：存储用户开户信息，包括用户 UID、鉴权数据 等。 HLR 包括： 1. 服务器操作系统软件：Turbo Linux Enterprise Server 10 2. 客户端操作系统软件：Windows XP 专业版 3. 服务器硬件平台/客户端硬件平台 SHLR 受理台与操作维护台硬件可以合设。 服务器电源：AC220V，功耗：835W。 4. SHLR 主机业务软件/业务受理台软件/操作维护台软件 5. 数据库软件 ：Oracle 10G（Linux 版本） 6. 诺顿杀毒软件：外购 2.6.3 STBC STBC 烧录服务器：烧录服务器：完成 McWiLL 终端的烧录。经过烧录的终端才可以在 McWiLL 网络中合法使用。 STBC 包括： 1. 服务器操作系统软件：Windows Server 2003 2. 客户端操作系统软件：Windows XP 专业版 3. 服务器硬件平台/客户端硬件平台 服务器电源：AC220V，功耗：835W。 4. STBC 服务器软件/客户端软件 5. 数据库软件：Oracle 10G 6. 诺顿杀毒软件：外购 2.6.4 EMS EMS 网元管理系统：网元管理系统：主要功能是用于管理 McWill 系统的基站、终端、 前端机等网络单元，配置各网络单元的参数，收集系统的故障告警信息， 提供可理解的维护信息等业务操作，从而帮助用户完成对 McWill 系统 网络单元的管理与维护。 EMS 是对 BTS 及终端产品的网管系统，包括： 1. 服务器操作系统软件：Windows 2003 Server 标准版 2. 客户端操作系统软件：Windows XP 专业版 3. 服务器硬件平台/客户端硬件平台 服务器电源：AC220V，功耗：835W。 4. EMS 服务器模块 5. EMS 客户端模块 ：IE 浏览器,由客户端 PC 机直接提供 。 6. FRONT 模块 7. 数据库软件 ：Oracle 10G 8. 诺顿杀毒软件：外购 EMSEMS 参考模型参考模型 McWiLL 宽带无线接入网管系统采用国际流行的界面风格。设备包括：前置 机（Front） 、数据库（DB） 、EMS 服务器和 EMS 客户端。 McWiLL 数据业务管理部分的参考模型如下图： McWiLL EMS 网管模型如上图，其功能模块包括：EMS Server、EMS Client、DataBase 和 EMS Front，四大功能模块之间通过 IP 进行通信。 EMSEMS 服务器（服务器（EMSEMS ServerServer） McWiLL EMS 网管服务器，其主要功能为： （1）与 SHLR 进行交互业务处理； （2）集中处理前端机上报的网元状态，性能，故障，配置数据； （3）监控网元的状态。 数据库（数据库（DataBaseDataBase） 网管数据库。 EMSEMS 前端机（前端机（FrontFront） EMS 前端机，介于 EMS Server 与被管网元（BS）之间，主要完成功能： （1）完成终端的注册请求的分发； （2）实现 EMS 与 BTS 的通信可靠； （3）采集网元的各种状态，性能，故障，配置数据并上报 EMS Server。 EMSEMS 客户端（客户端（EMSEMS ClientClient） EMS 客户端。McWiLL EMS 客户端支持 GUI，CLI(命令行)，Web 方式，用户 接口更加丰富。 2.6.5 BS 基站组成 1.1 块基带处理板；1 块频综板(SYN)；8 块射频板; 2.1 块独立的电源板 3.机箱及其附件 基站正面 1.高度:5U221mm/宽度：标准 19 英寸 2.射频板以及频综板接口 3.射频板电源指示灯/射频板告警指示灯 基带处理电路板(主板或者底板) 1.与骨干网接口: 100M 以太网接口 2.1 路 GPS 天线接入接口 3.8 路 RF 接口和 1 路校准 RF 接口 基本指标 参 数指 标 工作频段17851805MHz 双工方式TDD 模式 信号带宽 1MHz * N（N15） ，即最大射频带宽为 5MHz， 最小为 1MHz，可配置 最大发射功率33dBm 接收机动态范围-110-70dBm 接收机灵敏度-110dBm 功率控制 前向：开环功率控制和闭环功率控制 反向：开环功率控制和闭环功率控制 校准 可进行手动校准和 EMS 设置自动校准 校准包括全校准（链路增益及相位）和相位校准 软件升级可通过 EMS 进行远程软件升级 易用性设计板卡均为热插拔设计 通信控制卡 符合标准 UNI3.1 桥接 RFC2684（LLC、SNMP） 广域网 接口 IP 10/100M 以太网 802.1d（桥接） 802.1p/Q（VLAN） ARP 代理（RFC1027） SNMP（RFC1157） 动态访问控制列表 机械尺寸 221435440mm（高宽深） ，适用于标准机柜。 满配置重量12.5kg 工作温度+5+50 存储温度-40+70 湿度095非冷凝 电源DC -48V/DC24V/AC220V 可选 功耗 峰值功率 700W，典型功耗 350W（TDD 工作模式， 平均功率） 断路器级别20A 机柜：1600600722mm(H*W*L) 接地电阻：5 欧姆 2.6.6 终端终端 2.6.6.1 CPE 简介：CPE 是信威公司研发的一款使用便捷的用户无线宽带接入上网设备， 可为家庭、企业、行业等用户提供无线语音和宽带数据服务，无需专门的硬件 安装，使用极为方便。 市场定位市场定位 CPE 主要面向城镇家庭中小企业和行业无线宽带固定上网用户以及紧 急通信保障系统。主要用于高速Internet 接入、 SAG 话音接入、 视 频传输、VoIP 语音、IPTV、VPN 办公、采集数据传输、视频监控等方面。 产品特点产品特点 体积小、重量轻，可便携 安装简便，即插即用 真正的非视距传输，支持中速移动 支持业务分级，可动态分配带宽， 上下行总共可达 3Mbps 的传输速率 产品参数产品参数 工作频段1785MHz1805MHz 最大发射功率24dBm 接收机灵敏度-105dBm 典型数据传输功耗3W 以太网接口规格RJ45 数据传输速率1Mbit/s（收发平均速率） 电话接口规格RJ11 充电器/适配器输入：220V AC 输出：5V，2A DC 工作环境温度 0+45 存储温度 -25+55 产品尺寸 150mm95mm40mm 重量（不含电池）280 克 2.6.6.2 PCMCIA 简介：PCMCIA 是信威公司研发的一款针对笔记本用户的无线宽带接入上 网设备，通过标准的 PCMCIA 接口和笔记本、PDA 连接，便于携带和使用 。 可实现速率高达 1Mbps 的宽带数据传输。 市场定位市场定位 PCMCIA 主要适配笔记本电脑，让笔记本电脑用户（出差人士、家庭和 中小企业用户） 能够便携使用且方便随时的接入无线宽带。主要用于高速 Internet 接入、 VoIP 语音、IPTV、VPN 办公等方面。 产品特点产品特点 外型小巧时尚、便于携带和放置 真正的非视距传输，支持中速移动； 支持两天线分集接收； 支持空中软件升级； 上下行总共可达 3Mbps 的传输速率。 产品参数产品参数 工作频段1785MHz1805MHz 最大发射功率24dBm 接收机灵敏度-105dBm 典型待机功耗1.25W 典型数据传输功耗3W 输入电压输入：5V 工作环境温度 5+50 存储温度 -10+55 产品尺寸（mm） 105.6mm54.0mm10.8mm 重量（含天线、电池）58 克 2.6.6.3 E68 简介：E68McWiLL 伴侣是信威公司为了与目前广泛应用的蓝牙 PDA、 笔记本等配合使用而开发的一款带蓝牙功能及标准 USB 接口的无线宽带接入终 端产品。 McWiLL 无线伴侣提供了简便易用的全无线上网方式（需要用户终端具有 蓝牙 PAN 个人局域网功能） ，给用户以全新的全无线高速上网体验，让用户可 以摆脱有线的烦恼，在真正无线的环境中畅游互联网。 市场定位市场定位 E68 主要适配 PDA、SmartPhone、笔记本电脑等数字终端，让商务人士 （出差人士、家庭和中小企业用户）能够方便随时的接入无线宽带。主 要用于高速 Internet 接入、 VoIP 语音、IPTV、VPN 办公等方面。 产品特点产品特点 真正全无线移动宽带接入； 全兼容（掌上电脑、笔记本、台式机等均适用） 外观时尚小巧，便于携带，即连即用 支持 USB 充电 产品参数产品参数 工作频段1785MHz1805MHz 最大发射功率24dBm 接收机灵敏度-105dBm 典型待机功耗20mW 典型数据传输功耗1.8W 典型待机时间120 小时 典型持续工作时间2 小时 蓝牙方式最大吞吐量480Kbit/s USB 方式最大吞吐量1Mbit/s 蓝牙协议版本Bluetooth2.0，兼容 V1.1、V1.2 版本 蓝牙传输距离等级CLASS 2，直线距离 10 米 支持的 PROFILESPAN（个人局域网） 、SPP USB 接口规格USB1.1 USB 接口速率12Mbit/s FULL SPEED 聚合物锂电池3.7V，850mAh 充电器/适配器输入：220V AC 输出：5V，700mA DC 工作环境温度 -10+45 存储温度 -10+55 产品尺寸（mm） 86.3mm56.0mm22.0mm 重量（含天线、电池）90 克 2.6.6.4 MEM113 简介：MEM113 无线宽带数据接入模块是信威公司开发的一款 McWiLL 无 线模块产品，具有 1Mbps 的无线数据传输能力，该产品可与行业用户的终端集 成，提供多样化的业务。 市场定位市场定位 MEM113 主要用于数据采集、远程监控、高速 Internet 接入、VPN 办公等 方面，需要合作厂商二次开发。体积较小，内置 TCP/IP 协议和 AT 指令集，提 供可扩展接口，易与 SmartPhone、PDA、视频编码器、摄像头、车载多媒体终 端、车载和手持 IPTV 终端、数据采集设备集成、工业监控设备、视频监控设 备集成。 产品特点产品特点 易于集成：可与 SmartPhone、PDA、视频编码器、摄像头、车载多媒体 终端、车载和手持 IPTV 终端、数据采集设备集成、工业监控设备、视 频监控设备集成 提供多种接口 UART、Mini USB 等；可以通过扩展电路板的方式将 UART 转换为标准 RS232/RS485、将 USB 接口转换为以太网口。 外观小巧、易于集成； 内置三天线接口，支持天线选择； 内置 TCP/IP 协议，可自动获取 IP 地址； 内置 AT 指令集； 可提供 AT 指令话音接口； 提供上下行速率分别为 1Mbps 的数据服务。 产品参数产品参数 工作频段1785MHz1805MHz 最大发射功率24dBm 接收机灵敏度-105dBm 典型数据传输功耗1.6W 接口60 Pin USB 接口规格Mini USB1.1 数据传输速率 1Mbit/s（USB 映射为网口，收发 平均速率） UART 接口规格9 针标准 UART UART 接口速率 9.6k/19.2k/38.4k/57.6k/115.2kbit/s （AT 指令接口） 工作环境温度 -10+70 存储温度 -15+80 产品尺寸 80mm38mm6mm 重量23