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移動通信接入網的優化使用

2019-11-03 09:29:02
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來源:轉載
供稿:網友
  第 三 代 (3G) 移 動網對 連 接 基 站 (對 GSM/GPRS 稱 為 BTS 而 對 UMTS 則 稱 '節 點 B') 的 接 入 網 (UMTS 時 為 通 用 地 面 無 線 電 接 入 網 - UTRAN) 提 出 了 更 高 要 求, 高 要 求 來 自 下 述 情 況:

  站 址 數 明 顯 增 加, 尤 其 在 密 集 的 城 區

  每 一 基 站 處 理 的 信 息 量 增 加, 接 入 連 接 的 負 載 增 大

  采 用 ATM 或 ip 作 為 傳 送 格 式

  業 務 量 負 荷 非 常 依 賴 于 市 場 份 額 和 業 務 模 型, 使 蜂 窩 的 規 格, 從 而 也 使 接 入 線 路 容 量 的 評 估 有 高 度 概 率 性

  現 有 的 GSM 網 與 新 的 3G 設 施 重 疊, 兩 者 均 用 相 同 的 接 入 鏈 路。

  另 一 個 問 題 是: 在 一 些 國 家 為 基 站 取 得 新 站 址 變 得 越 來 越 難, 這 對 接 入 網 的 整 個 規 劃 有 很 大 影 響, 因 為 一 些 站 址 不 得 不 設 在 非 最 佳 地 點 上。 表 1 表 述 一 個 意 大 利 大 城 市 中 確 定 UMTS 規 格 的 三 種 可 能 演 變 背 景 (在 新 業 務 引 入 后 并 帶 來 滲 透 率 的 相 應 增 加)。 在 市 區 環 境 中 基 站 數 很 大 (另 外, 表 中 并 未 考 慮 微 區 和 微 微 區), 每 站 址 的 畢 特 率 也 很 高 (峰 速 率 必 須 用 于 傳 送 網 的 規 格 確 定)。
表 1 城 市、 郊 區 和 鄉 村 演 進 預 測

  如 與 GSM 共 享 接 入 網, 那 么 應 增 加 2 Mbit/s 的 容 量。 第 一 個 印 象 是 3G 將 導 致 節 點 高 度 密 集, 每 個 節 點 要 處 理 很 大 的 畢 特 率。將 這 些 節 點 與 核 心 網 連 接 的 接 入 網 必 須 處 理 這 樣 大 的 業 務 量 以 及 滿 足 下 述 傳 統 要 求:

  購 置 和 運 行 成 本 低

  有 效 地 歸 并 在 新 的 和 現 有 的 設 備 之 間

  良 好 的 傳 輸 質 量 和 可 靠 性

  靈 活 性 和 透 明 性 (以 支 持 速 率 和 標 準 的 逐 步 升 級)

  可 擴 縮 性

  在 實 際 部 署 中, 新 網 絡 一 般 不 得 不 疊 置 在 先 前 已 有 的 網 絡 上,最 大 程 度 利 用 基 礎 設 施。 不 過 只 要 是 完 全 嶄 新 的 3G 網,規 劃 的 自 由 度 就 大 了。
圖 1 UMTS 中 的 UTRAN

  微 波 系 統 猶 如 在 2G 和 2.5G 中 那 樣 將 在 3G 中 繼 續 發 揮 重 要 作 用。 點 對 多 點 系 統 (尤 其 是 本 地 多 點 分 配 業 務 系 統 - LMDS, 見 圖 2) 將 廣 泛 采 用,因 為:

  具 投 資 成 本/支 持 鏈 路 數 之 比 良 好

  僅 需 適 度 的 規 劃 工 作

  它 們 支 持 動 態 帶 寬 分 配

  只 要 有 可 能 就 采 用 點 對 多 點 系 統, 把 現 存 點 對 點 連 接 拆 除, 提 供 更 高 的 效 益。
圖 2 LMDS 系 統

  點 對 點 微 波 系 統 (直 接 無 線 電 中 繼 系 統 - DRRS) 也 將 廣 泛 鋪 開。 許 多 這 種 系 統 早 已 建 成 使 用。 有 可 能 增 加 容 量 支 持 新 業 務 的 地 方,DRRS 可 提 供 一 條 簡 單 易 行 的 過 渡 辦 法。 即 使 有 點 對 多 點 分 配 業 務 的 地 方, 固 定 的 點 對 點 鏈 路 將 用 來 向 LMDS 基 站 饋 送, 或 者 通 過 其 它 路 由 到 達 視 線 以 外 的 點。

  很 明 顯, 此 時 不 可 能 為 GSM 向 3G 升 級 建 立 共 同 規 則, 必 須 為 每 個 情 況 找 到 方 案, 開 發 利 用 LMDS、DRRS 和 其 它 介 質 提 供 的 可 能 性。

  無 線 電 傳 輸 系 統 的 主 要 性 能 有:

  覆 蓋 全 部 特 許 頻 段 的 全 套 設 備

  頻 譜 壓 縮 功 能

  適 應 ATM 和/或 IP 業 務 的 能 力

  頻 率 和 容 量 的 靈 活 性 (使 工 作 信 道 適 應 本 地 干 擾 環 境 的 能 力 和 擴 大 系 統   容 量 的 能 力, 按 照 需 求 從 2 Mbit/s 擴 大 到 16 ?2 Mbit/s 或 從 STM0 擴 大 到 STM1, 而 無 需 更 換 硬 件)

  如 果 是 同 步 數 字 系 列 (SDH) 無 線 電, 能 從 單 純 的 再 生 中 繼 功 能 變 為 全 插 分 功 能   而 硬 件 的 替 置 達 到 最 低 限 度

  對 低 頻 率 設 備 (例 如:6、7、8 GHz) 都 有 戶 外 配 置 的 可 用 性

  可 以 將 SDH 戶 外 系 統 擴 展 到 4+0/3+1

  出 現 對 所 有 無 線 和 有 線 (光 纖 或 銅 線) 的 共 同 管 理 系 統 (TMN)。

  這 些 要 求 是 必 需 的, 所 以 微 波 系 統 能 適 應 發 展 中 網 絡 的 需 要, 因 為 它 事 先 不 大 可 能 加 以 規 劃 和 制 定 規 格。

  網 絡 拓 撲 亦 很 重 要。 隨 著 3G 所 需 的 業 務 量 密 度 和 靈 活 性 要 求 增 高, 環 結 構 (見 圖 3) 具 有 許 多 優 點。 微 波 環 擁 有 光 纖 環 的 全 部 優 點 (保 護 及 靈 活 性), 但 它 還 有 一 個 優 點: 最 高 質 量 傳 輸 方 向 的 自 動 選 擇, 防 止 了 傳 播 惡 化 (如 衰 減 或 下 雨)。
圖 3 微 波 環 狀 結 構

  設 計 網 絡 時 必 須 考 慮 的 另 一 點 是 連 接 基 站 與 環 節 點 所 采 用 的 方 法。 星 狀 連 接 宜 用 級 聯, 因 為 在 同 一 微 波 線 路 上 鏈 接 幾 個 基 站 不 僅 減 少 干 擾 而 且 更 有 效 利 用 高 容 量 無 線 電 設 備, 即 SDH 設 備。 使 用 SDH 帶 來 同 步 系 列 的 所 有 優 點 (如 TMN 和 功 能 監 控)。 在 每 一 基 站 上 業 務 量 的 插 分 由 于 采 用 插/分 多 路 復 用 器 (ADM) 而 變 得 簡 單 易 行。 阿 爾 卡 特 專 門 設 計 了 這 類 ADM, 用 于 SDH 無 線 電 鏈 路。 環 上 連 接 節 點 (圖 3 中 '打 點 就 緒' 的 節 點) 基 本 上 是 SDH 的 插/分 多 路 復 用 器。 阿 爾 卡 特 的 設 備 提 供 '智 能' 多 業 務 節 點 因 為 它 們 能 以 靈 活 和 動 態 方 式 處 理 ATM 或 IP 業 務, 或 一 起 處 理 兩 者 業 務。 尤 其 是, 如 果 是 ATM 連 接, 阿 爾 卡 特 的 設 備 能 將 各 種 支 線 結 合 在 單 一 的 外 向 數 據 流 中 使 容 量 最 佳 化, 達 到 最 大 的 業 務 量。圖 4 表 述 了 此 種 設 想,E3 和 VC-3 分 支 成 為 這 種 例 子。
圖 4 將 各 種 支 線 結 合 在 單 一 的 外 向 數 據 流 中

  阿 爾 卡 特 多 業 務 節 點 可 極 大 改 善 傳 送 設 施 的 效 益, 也 有 助 于 基 于 ATM 的 3G 版 本 3 (R'99) 向 基 于 IP 的 版 本 4/5 (R'00) 過 渡,避 免 硬 件 浪 費。 在 不 能 利 用 微 波 鏈 路 接 入 的 地 方, 一 般 的 替 代 方 法 是 使 用 其 它 接 入 提 供 商 的 租 用 線 路。 這 增 加 了 對 另 一 經 營 商 的 依 賴 性, 這 常 常 是 不 可 避 免 的。 另 一 種 選 擇 是 使 用 對 絞 數 字 用 戶 線 (xDSL);極 高 速 數 字 用 戶 線 (VDSL) 盡 管 仍 處 于 實 驗 階 段, 似 乎 最 有 希 望 用 于 基 站, 但 這 些 帶 來 對 另 一 經 營 商 的 依 賴。VDSL 系 統正 好 為 此 類 應 用 的 范 圍 和 畢 特 率 作 出 良 好 的 結 合。

  最 后 值 得 一 提 的 技 術 是 "自 由 空 間 光 學" 即 "空 中 激 光"。 空 中 激 光 使 用 紅 外 發 射 可 提 供 幾 kbits 到 Gbit/s 的 畢 特 率 范 圍。 它 們 進 入 市 場 是 最 近 的 事, 而 且 它 們 仍 很 昂 貴。 另 外, 仍 需 考 慮 安 全 規 定 和 雨 或 霧 的 問 題, 盡 管 它 們 確 實 具 有 若 干 優 勢:不 需 要 許 可 證 而 且 安 裝 速 度 極 快。 這 些 屬 性 使 它 們 適 用 于 快 速 (可 能 是 暫 時) 鏈 路 配 置 或 向 聯 結 站 址 中 最 后 一 站 址 饋 送 信 號, 這 些 地 方 起 霧 時 失 去 連 接 時 可 暫 時 由 相 鄰 站 址 覆 蓋。

摘自《中國移動通信》

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