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畢業論文計算機網絡【1】
WCDMA無線網絡規劃的要點探討
相對於2G時代,3G時代是一個競爭的時代,衆多運營商將參與到3G的競爭,對用戶而言運營商提供服務的優劣將直接影響到用戶的認知度,因此,運營商從一開始就應當準備建設一個高質量、能提供多種類型業務、有競爭力的網絡,這是WCDMA無線網絡規劃的出發點。本文即主要對WCDMA無線網絡規劃過程的原則及規劃方法進行了探討,並對依託於現有2G網絡規劃做了闡述。
網絡規劃內容探討
WCDMA網絡規劃主要包括覆蓋規劃、容量規劃、業務質量規劃以及與之相關的無線網絡資源的規劃。WCDMA系統覆蓋能力與系統容量、負載狀況相關。系統負載的增加會導致覆蓋範圍的縮小,這就是WCDMA的 “軟”特性。同時由於WCDMA系統的目標是爲用戶提供包括話音業務在內的多種不同速率、不同QoS質量要求的業務,因此業務質量要求也與網絡的覆蓋和容量有密切關係。在同一小區內,不同的覆蓋範圍可以提供不同質量要求的業務。
WCDMA網絡規劃的目標是根據規劃的無線網絡特性以及網絡規劃的需求,透過對相應的工程參數和無線資源管理參數規劃設計,使得在滿足一定信號覆蓋、系統容量和業務質量要求的前提下,綜合建網成本最低,並能保證網絡具有良好的可升級能力。因此,WCDMA無線網絡規劃一般需要關注以下幾個方面。
(1) 總體規劃
WCDMA是一個自干擾系統,WCDMA無線網絡規劃的核心就是對系統干擾的控制。如果仍採用傳統的GSM無線網絡規劃的分階段規劃和分階段實施的原則,就會產生新加站對原有系統的強烈干擾,這一點在國內外的CDMA網絡建設中已得到了證實。因此WCDMA網絡規劃一般採用全網總體規劃,分階段實施的原則,也就是透過合理的話務預測來得到未來幾年WCDMA網絡的用戶數量和話務量,並據此對WCDMA無線網絡進行規劃。在實施過程中,根據預測的用戶數量和話務量,在規劃的基礎上分階段進行網絡建設,這樣將大大減少後期維護和優化成本,系統也將具有很好的可升級能力。
基於全網總體規劃,分階段實施的原則,需要對未來一段時間的用戶數量和業務發展進行準確的預測,預測過高將會導致建設成本的增加,而預測過低將無法滿足實際業務的發展需要。由於經濟的發展、市場競爭格局的變化以及新技術的出現都可能對預測的準確性產生較多影響。因此,爲了既能保證一定的預測前瞻性,又能適應各方面條件的變化,一般將預測時間設定爲3~5年爲宜。
(2) 覆蓋、容量規劃
根據不同的自身發展戰略、3G發展定位、可分配資源等情況,對WCDMA覆蓋將有不
同的原則。一般包括:“孤島型”覆蓋,先滿足熱點地區需求,再逐步擴張3G覆蓋與容量;“撒網型”覆蓋,3G建設採取廣覆蓋、小容量形式,再逐步進行容量擴充;“全面型”覆蓋,廣覆蓋,大容量,全面鋪開,迅速實現3G規模化商用。
根據各種因素的博弈,WCDMA網絡覆蓋一般應該考慮各地的經濟發展水平、市場需求等條件,在經濟發達、市場需求較高的地區實現連續覆蓋,在欠發達地區進行重點城市和區域的覆蓋,即採取“撒網型”的覆蓋方式。同時,隨着WCDMA網絡的發展,網絡規劃應實現在發達省市絕大部分鄉鎮的覆蓋,在中等發達地區大部分鄉鎮的覆蓋,在欠發達地區可實現少部分鄉鎮的覆蓋,並最終實現全國範圍內的覆蓋。
容量規劃應該根據覆蓋區域的業務流量密度、可以利用的頻譜以及對用戶增長的預測等因素綜合考慮。WCDMA具有“大覆蓋,小容量”特點,因此容量規劃與覆蓋規劃是相關聯的。 WCDMA無線網絡覆蓋規劃一般是在一定的負載條件下進行規劃,對於不同的建網階段、不同的區域分別按照上行鏈路35%~75%的負載進行規劃。
(3) 室內規劃
WCDMA網絡由於其工作在2GHz的頻段,因此其無線傳播特性較之於GSM網絡要差,並且由於WCDMA技術的自干擾特性等,傳統的依靠室外來對室內進行覆蓋的方式不再適用;同時,由於3G業務更多的是支援各種高速數據業務,而數據業務一般發生的區域是在室內,因此,WCDMA網絡在規劃初期就需要考慮較爲完善的室內覆蓋。國外3G網絡的發展也證明了這一點。室內分佈系統規劃主要考慮室內外頻率策略、切換策略、分區策略等方面。
(4) 業務規劃
在前面已經提到WCDMA網絡的目標是爲用戶提供包括話音在內的多種不同速率、不同QoS質量要求的業務,因此,無線網絡規劃階段須考慮未來WCDMA網絡所要提供的業務類型、話務密度等因素。一般認爲,WCDMA網絡將是一個承載基本話音和多種不同速率業務的混和網絡,即除了要提供與2G網絡相同的基本話音業務之外,還要提供區別於2G網絡的差異化業務,這包括CS64kbps可視電話業務,PS64/128/384kbps數據業務等。
其中,CS64kbps可視電話業務是WCDMA系統區別於2G業務,也是區別於其他3G系統的特色業務,同時一般也被認爲是未來3G中的較具有競爭力的業務,因此,WCDMA網絡一般是以CS64kbps可視電話業務連續覆蓋爲原則,同時由於分組域數據業務的上行一般爲PS64kbps,在此條件下也能較好的保證各種不同速率分組業務的進行。在數據業務熱點地區,規劃初期可以考慮PS128kbps或者PS384kbps連續覆蓋,這樣既能保證WCDMA系統有足夠的容量,又能保證爲用戶提供各種不同QoS的業務。
另一方面,隨着WCDMA技術的發展,HSDPA技術也逐漸成熟,各個WCDMA系統設備和終端廠商將能陸續提供商用HSDPA系統和終端設備。因此,在進行業務規劃的時候,也需要考慮到可以承載更高數據速率業務的HSDPA規劃。
(5) 2G/3G協同規劃
2G網絡是運營商所具有的寶貴資源,這不僅包括2G系統的基站站址、室內分佈系統、機房、天饋等設施和場所,也包括經由2G網絡所獲得的關於用戶的話務密度、用戶分佈等重要數據。因此在進行WCDMA無線網絡規劃時,應該充分、合理利用2G網絡的各種資源。
WCDMA無線網絡規劃流程介紹
WCDMA無線網絡規劃一般包括無線網絡設計需求的確定、傳播模型校正、初始無線網絡設計、詳細無線網絡設計以及初始網絡調整等幾個階段,其中每個階段有不同的'工作重點。下面分別予以介紹與分析。
(1) 無線網絡設計需求的確定
無線網絡設計的初期,需要根據具體服務區對覆蓋的要求、容量的要求以及服務的種類及質量要求並參考服務區的話務密度等情況來確定網絡設計的需求。
這一階段需要考慮進行規劃區域的類型,如密集城區、普通城區、郊區、室內、公路/幹道等以及各種區域所佔的比例情況。覆蓋要求一般是以服務區域覆蓋率爲指標。WCDMA網絡中網絡負荷與規劃的容量有很大關係,一般根據覆蓋區域的不同和對容量的不同要求設定不同的網絡負荷。同時,業務模型與用戶使用無線網絡中不同業務的行爲有密切關係,並且不同區域用戶的業務模型一般是不同的。業務模型與網絡提供的業務、不同業務的業務強度、不同服務區域類型以及用戶高中低端的分佈等密切相關。
(2) 傳播模型校正
在WCDMA網絡規劃中,傳播模型是進行網絡規劃的重要工具,傳播預測的準確性將大大影響規劃的準確性。衆所周知,無線信道的電波傳播特性與電波傳播環境密切相關,不同頻段下的電波傳播受到傳播環境的影響,包括地貌、人工建築、收發天線間的距離、天線高度等。
根據不同的無線傳播特性和點播傳播方式人們已經提出了各種典型的傳播模型,如Okumura-Hata模型、COST231 Hata模型,在這些模型中前面所提到的各種因素一般都以變量函數的形式在路徑損耗公式中體現。這些傳播模型具有普遍的適用性,但由於地形、建築物密集程度和高度等方面的不同,在具體應用時前述的各種對應變量函數應該各不相同,從而導致一般的傳播模型對具體的無線環境預測不夠準確,而需要在這些典型的傳播模型基礎上進行傳播模型校正。
畢業論文計算機網絡【2】
智能光網絡在城域網中的應用和發展趨勢】
lP業務持續的指數增長對光通信帶來了新的機遇和挑戰。在骨幹網上,一方面巨大的IP業務量刺激了WDM技術的應用,另一方面IP數據業務量具有突發性和自相似性,對光網絡帶寬實行動態分配和調度以實現有效的網絡優化提供了契機,面對現有網絡人工操作的複雜和低效率,自動交換光網絡(ASON)應運而生。
目前雖然已有國外運營商在自己的長途網上部署ASON網絡,國內還處在論證和實驗階段,但它一定是未來的發展趨勢;相對於骨幹網,目前城域傳送網成爲發展的一個熱點。隨着北京、上海這兩個超大城市和一些省會城市規模的不斷擴大,城域傳送網所承載的業務量在迅速增加。從下面對城域傳送網現狀和需求分析可以看出,在大的城域網中更加迫切的需要增加ASON網絡中提供的功能。
城域傳送網現狀和特點
目前,城域傳送網已建和在建的網絡在電路層基本上還是以SDH環網爲主,多環層疊嵌套,網絡生存性主要依賴SDH的自愈機制,大量的業務轉接由多套ADM設備之間透過ODF/DDF互連來實現,電路調配由人工完成,部分地區引入DXO用於通道調度與保護,但利用率不高。另一方面,隨着網絡和業務的不斷髮展,城域傳送網相對與骨於傳送網又有着自己的特點和需求:
業務種類繁多,交叉粒度從64K到2.5G,對保護需求多樣,不同業務對資費敏感度差異較大。
電路調度頻繁,電路層的拓撲頻繁更新,電路持續時間按月計算,甚至按天計算,電路建立和拆除操作頻繁。
網絡資源有限,對成本敏感,光纖擴容比較復網絡資源不能隨着業務需求的增長而快速增加,城域匯聚和疏導能力有限,造成一定瓶頸。
開通時限緊急,現在很多客戶都要求市內業務開通時間在1天以內,隨着運營商之間激烈競爭,開通時限會越來越短。
技術多樣性,現在發展的主要技術有MsTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每種技術都有其應用空V、司。
業務競爭激烈,城域範圍內各個運營商都在積極的新建或補建自己的傳輸網絡,降來城域大戰不可避免。
針對上述情況,現有的網絡結構和控制方式已經不能適應業務發展的需要了,必須考慮新的網絡結構和技術。ASON網絡靈活智能的特性恰能滿足現在城域網發展的需求,所以在大城市、超大城市的城域範圍內尤其是核心層部署智能光網絡將能更有效的發揮ASON網絡的特點,並有可能先於ASON在長途網絡中的應用。
智能光網絡的特點和優勢
智能光網絡(ASON)是指在選路和信令控制之下完成自動交換功能的新一代的智能光網絡,也可以看作是一種具備標準化智能的光傳送網。在傳統的傳送網中引入動態交換的概念不僅是幾十年來傳送網概念的重大歷史性突破,也是傳送網技術的一次重要突破。
同傳統的傳輸網絡比較,智能光網絡的網絡結構將由環網爲主轉變爲網狀網爲主,附以部分環網和鏈路,同時網絡的節點具有智能性。由此,產生了相對於環網的、網狀網所特有的許多優勢。
1) 網狀網結構
現在大城市、超大城市等地域跨度很大,各個區都有網絡互聯的要求,城域傳送網節點衆多。隨着資訊技術的發展,對網絡帶寬的需求也將迅速增加,現在的多環嵌套、多環重疊的網絡不能適應未來的需要,網狀網結構是城域核心網絡發展的必然趨勢。
相對於環網來說,網狀網結構可爲業務提供多種保護和恢復方式(如1+1、1:1保護、動態恢復、無保護等),網絡生存性高,所需的備用容量較低,網絡資源利用率較高;網狀網的擴展性較強,僅需增加新的節點和鏈路即可,不需要全網配合,便於升級和維護;易於實現端到端的電路調度和保護,可快速提供各種業務,適合於業務量較大且分佈又比較均勻的地區;可以分區域、分步驟的向智能光網絡演進,充分發揮智能光網絡的優勢。
2) 智能化節點
智能光網絡的重要標誌是實現了網絡的分佈智能,即網元的智能化,具體體現爲透過網元實現網絡拓撲的自動發現、路由計算、鏈路自動配置、路徑的管理和控制、業務的保護和恢復等,許多原來需要人工參與的工作由網絡本身即可自動完成。
智能光網絡結構將使網絡出現三個平面:數據傳送面、管理面和控制面,最終實現由業務層提出帶寬需求,透過標準的控制面來使傳送層提供動態自動的路由,控制面可以透過信令UNI/NNI接口的方式或透過管理系統接口的方式來實現,而網絡管理平面將仍然對全網進行管理。智能光網絡的標準控制面協議可以實現在多廠商環境下業務的連接、呼叫控制甚至快速恢復,爲解決多廠商互聯問題和實現快速提供業務鋪平道路。
城域網中引入ASON的解決方案
目前ASON體系結構中物理層網絡是考慮了SDH和OTN兩種情況,城域網的主要傳輸網絡還是SDH網絡,WDM只作爲點到點的傳輸鏈路,所以城域網引入ASON主要需要解決的是如何在SDH的網絡上增加控制平面,將,AgON的功能和現在城域網中流行的幾種技術相結合。
大的城域傳送網一般分爲核心層、匯聚層和接入層三層結構,核心層提供城域骨幹節點之間的連接,其業務具有網狀均勻分佈、業務顆粒大的特點,最適合ASON技術的應用。例如超大城市核心層面某些節點的需求高達數十個100b/s,利用具有ASON控制平面的DXO或O-E-O方式的光交叉機可以在骨幹傳輸節點建立全網狀光纖連接或虛擬波長連接,解決核心網絡的快速通道配置和網絡生存性。爲支援數據業務,核心層的ASON設備要求提供數據透傳功能,提供多業務的承載。
匯聚層負責將本地交換局連接到骨幹節點,以多業務顆粒匯聚、傳送、調度和處理爲核心。由於電路調度頻繁,資源需求變化大,採用ASON技術也是非常適合。目前匯聚層多采用MSTP設備,具有以太網L2交換和匯聚功能,所以增加ASON控制平面需要考慮和M8TP技術的結合,作爲過渡方案也可以採用智能代理的模式,將匯聚層和核心層統一管理,實現端到端的快速配置和網絡生存性。
接入層主要負責端局業務的接入,以細顆粒傳送、調度和多業務處理爲核心、對智能控制功能的要求可以視需求和成本而定。
另外,如果城域採用WDM技術,並且在匯聚層組成OADM環網,對ASON的應用將更加有利。
ASON和MSTP的結合
AS0N和MSTP都是近幾年新發展的技術,在城域網中應用ASON技術也是一個較新的話題,將兩者的結合更是一種創新,所以目前此類設備還不太成熟。目前,雖然已有廠家提出其MSTP設備是具有ASON功能,但基本上對於數據業務的處理還是放在業務板卡上,AS0N的功能體現在網絡側節點之間。但從ASON技術應用在城域網的目標來看,是要解決業務的快速配置和帶寬的有效利用,如果將MSTP的多業務功能和ASON的節點智能性結合在一起,是一種最佳的選擇。
AS0N和MSTP的結合需要考慮的問題包括兩者在連接建立、業務顆粒、保護恢復、電路等級等方面的關聯:
一連接關聯:ASON的連接管理和MSTP虛級聯、LCAS等技術的配合等;
一業務顆粒:業務請求除在UN11.0中考慮的SDHVC-3或更高的連接外,還應考慮VC-12或者更多顆粒度的連接等;
一保護恢復:ASON的保護恢復策略和SDH網絡相容MSTP設備數據層的保護和底層傳輸電路保護的聯合;
一電路等級:城域ASON網絡的電路級別和給客戶提供的端到端的電路級別的對應關係等。
ASON和MSTP的融合有兩種方式:(1)AS0N設備中增加數據處理功能;(2)MSTP設備中增加控制平面。事實上,國外運營商現在已經有了將兩者成功運用的案例。OIF在UNl2.0的技術要求中也提出了若干支援以太網業務的要求,併成功的進行了互通測試,例如2004的OIF在全球範圍內進行的基於6FP/VGAT/LCAS的以太網業務互通測試,和2005年即將進行的以太網業務測試等。
透過以上方式,AS0N城域網將真正實現數據和傳輸的融合,最先實現的可能是在MSTP設備內部數據業務和底層傳輸的接口之間實現ASON技術中UNl部分功能等,即在設備內部實現按照數據帶寬需求自動建立交換連接。雖然UNI的最初提出是希望由路由器直接發起建立連接的請求,但從非所問目前來看此種應用還有待時日,但如果能在MSTP設備內部實現該功能,將向該目標前進了重要一步,這也是AS0N和MSTP結合的真正意義所在。
結束語
智能光網絡是下一代傳送網發展的必然趨勢。雖然ASON技術最早的提出是基於多節點、大容量的長途DWDM網絡,但是從目前來看,城域網對智能性的要求更加迫切,基於AS0N技術的城域傳送網更能發揮其優勢。在應用過程中,必須注意ASON技術和現有城域網技術的結合,尤其和SDH(MSTP)的結合,在SDH(MSTP)網絡上增加智能控制平面是AS0N在城域網中的具體體現。ASON網絡在城域的應用可能先於在長途網中的應用,並且必將推動整個傳送網的發展。