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联通3G数据承载网的发展与演进探讨
在当前主流的三大3G移动标准中, 中国 联通拥有GS和DA两张全国的移动运营 网络 ,有必要对这两张网络向3G演进过程中的无线、交换、数据等涉及的技术 问题 和演进方向进行深入细致的 研究 和探讨。本文立足于面向3G数据承载网所面对的挑战和技术问题进行尝试性地探讨,希望与业内和联通同仁分享。

一、 DA与DA2000 EV-D的技术框架

中国联通 目前 拥有GS和DA两种制式的网络,从技术演进策略来看,3G的技术选择将存在DA和DA EV-D两种演进趋势。
1、DA的总体技术框架(R99版):DA系统是IT-2000家族的一员,它由N(核心网)、UTRAN(UTS陆地无线接入网)和UE(用户装置)组成。UTRAN 和UE采用DA无线接入技术,N与UTRAN的接口定义为Iu接口,UTRAN与UE的接口定义为Uu接口。目前,DA系统标准的R99版本已经基本稳定,其R4、R5和R6版本还在紧锣密鼓的制订中。
2、DA2000 EV-D的技术框架(联通HRPD系统 参考 模型):随着移动通信技术的 发展 ,中国联通DA数字蜂窝移动通信网络不断升级,从第一阶段的IS95A增强型网络升级到第二阶段的DA 1X网络。下一步,网络将升级到中国联通800Hz DA 增强型1X数字蜂窝移动通信网(以下简称“中国联通DA 增强型1X网络”),中国联通DA 增强型1X网络包括DA 1X网和高速分组数据HRPD网。网络分为核心网和无线接入网两个层面,其中核心网分为1x的电路域和分组域;接入网分为1x无线接入部分和HRPD无线接入两部分。

二、 联通3G对数据承载网技术与业务需求

总体要求
多业务支持能力:传统的2G移动网络和传输网络基于电路交换;DA R99/R4商用化版本目前采用AT协议, 3G网络的发展趋势是全IP化,因此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;
良好的扩展性:随着3G技术的发展和业务的开展,可以预见移动数据业务的份额以及移动总业务量会有较大的增长,这需要传输网络具有在能够满足大容量传输的基础上,能够具有良好的可扩展性,以更好地保护原有网络投资;
业务收敛汇聚能力:3G业务的带宽需求主要来源于移动数据业务,数据业务具有流量不确定和突发等特性,因此3G传输网络应该具备业务的收敛汇聚能力,以保证有效利用传输网的带宽,节省网络建设的投资;
网络可靠性:3G业务包括移动数据业务和话音业务,可靠性要求高于一般的数据网络,因此3G传输网络必须具有电信级的保护能力,提供较高的可靠性;
可管理性:随着3G业务的开展和网络的广覆盖,3G传输网络将逐渐演进为庞大的多业务传送网络,良好的管理能力将有效节约网络的运营维护成本。

无线接入的带宽需求
DA制式下,Iub作为Nde B到RN的业务接口,接口类型包括 E1、N×E1 IA、ST-1(承载AT)等几种;R5以后版本可能直接为FE接口。按照话务预测模型,Nde B对应Iub接口总的带宽为= Nell×(Nuser×Ev×6.22k+Nuser×Es×64k+Nuser×Vps)×(1+sig+≈)×(1+Q)/(1/Y)
其中Nell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;
Nuser为小区内的放号用户数;
Ev为每用户话音爱尔兰数
Es为每用户可视电话爱尔兰数
Vps为每用户平均数据速率
sig为控制信令的开销,取10%
≈为逻辑和物理操作维护等的开销,取5%
Q为AT传输产生的开销,10%
Y为负荷因子,取80%
其中12.2k话音业务的带宽,假设60%的激活因子,说话过程中假设10%处于静默状态,需要传递SID帧,可以得出带宽为6.22k
根据业务经验预测模型,可以推算出基于R99版本下,3G建设初期、中期和远期Nde B对应的Iub带宽分别对应为:1-4E1(初期)、1-8E1(中期)、1-12E1(远期)。
DA EV-D制式下,DA网BTS-BS之间业务和信令的Abis接口,语音采用P格式E1接口、数据采用IA E1方式传送,但不同厂商在具体实现方式仍存在差异。在BS侧,有些厂商仅支持AT E1的电接口模式;有些厂商支持AT E1电口和AT ST-1光接口两种方式,同时支持AT 的IA n*E1的接入模式。在接入带宽的预测模型上,各厂家模型也各不相同。下面以三星公司设备为例,EV-D基站对应E1数量 计算 方式如下:

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联通3G数据承载网的发展与演进探讨

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