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WCDMA 传输网络原理

WCDMA 传输网络原理. WCDMA 传输层 WCDMA 接口带宽计算 WCDMA 传输技术 ATM 原理. UTRAN 接口的一般协议模型. 接口协议结构的原则是层与平面在逻辑上相互独立，如果需要，在将来的协议版本协议层、甚至一个平面内的所有层可以改变。. CS 域的 Iu 接口协议体构. Iu 接口协议栈 :PS 域. WCDMA 传输层 WCDMA 接口带宽计算 WCDMA 传输技术 ATM 原理. PSTN/ISDN. GSM/GPRS. BSC. BSS. Abis. BTS. Firewall. WAP Gateway. DNS.

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Presentation Transcript

  1. WCDMA传输网络原理

  2. WCDMA传输层 • WCDMA接口带宽计算 • WCDMA传输技术ATM原理

  3. UTRAN接口的一般协议模型 接口协议结构的原则是层与平面在逻辑上相互独立，如果需要，在将来的协议版本协议层、甚至一个平面内的所有层可以改变。

  4. CS域的Iu接口协议体构

  5. Iu接口协议栈:PS域

  6. WCDMA传输层 • WCDMA接口带宽计算 • WCDMA传输技术ATM原理

  7. PSTN/ISDN GSM/GPRS BSC BSS Abis BTS Firewall WAP Gateway DNS Intranet/Internet RADIUS WCDMA网络结构 MISUP/MTUP HLR/AuC/EIR MSC/VLR C/D E A SMC CAP Lh Iu-CS Lg SCP Lc Gs Gr/Gf Gd RNC GMLC CAP Gb Lg Iub Node B Iu - ps UMTS GGSN Gn Gi SGSN UTRAN Ga CG BG Gp Inter PLMN

  8. 电路域业务参考模型 CS 域业务模型 业务类型 渗透率 BHCA AHT (s) 激活因子 平均速率kbit/s 忙时话务量 (Erl) 忙时吞吐量(kbit) 忙时吞吐率 (bit/s) 忙时吞吐率 (bit/s) AMR语音 100% 1 90 0.5 12.2 0.025 549 152.5 248.5 可视电话 100% 0.1 54 1 64 0.0015 345.6 96 表1-1：CS域业务参考模型

  9. 电路域接口带宽计算

  10. 电路域接口带宽计算

  11. 低端用户 60% 中端用户 25% 高端用户 15% 合计 100% 分组业务参数 业务类型 Packet Call Num/Session(每次会话的分组呼叫次数) Packet Num/Packet Call(每个分组呼叫的包的个数) Packet Size(bytes)(包长) 典型速率kbps Email 2 32 480 8/16/32/64/144/384 WWW 5 25 480 8/16/32/64/144/384 在线游戏、ICQ 2 3 480 8 图片铃声下载、FTP 2 62 480 32/64/144 实时视频 1 267 480 32/64/144/384 SMS 1 1 160 EMS / MMS 2 32 480 32/64/144

  12. 业务类型 低端用户 PS域业务参考模型 渗透率 BHSA(Busy Hours Session Attempt) Busy Hour Throughput/user (kbit) Email 10 % 0.10 24.576 WWW 30 % 0.18 86.4 在线游戏、ICQ 25 % 0.10 2.304 图片铃声下载、FTP 25 % 0.10 47.616 实时视频 0 % 0.00 0 SMS 50 % 0.50 0.64 EMS / MMS 50 % 0.50 122.88

  13. 业务类型 中端用户 PS域业务参考模型 渗透率 BHSA Busy Hour Throughput/user (kbit) Email 20 % 0.20 49.152 WWW 30 % 0.24 115.2 在线游戏、ICQ 15 % 0.20 4.608 图片铃声下载、FTP 15 % 0.20 95.232 实时视频 10 % 0.10 320.4 SMS 100 % 0.80 1.024 EMS / MMS 100 % 0.80 196.608

  14. 业务类型 高端用户 PS域业务参考模型 渗透率 BHSA Busy Hour Throughput/user (kbit) Email 30 % 0.30 73.728 WWW 20 % 0.30 144 在线游戏、ICQ 5 % 0.30 6.912 图片铃声下载、FTP 10 % 0.30 142.848 实时视频 20 % 0.20 640.8 SMS 100 % 0.60 0.768 EMS / MMS 100 % 0.60 147.456

  15. 分组域接口带宽计算

  16. 分组域接口带宽计算

  17. 分组域接口带宽计算

  18. 分组域接口带宽计算

  19. 分组域接口带宽计算

  20. 无线接入网侧接口带宽计算

  21. 无线接入网侧接口带宽计算

  22. WCDMA传输层 • WCDMA接口带宽计算说明 • WCDMA传输技术ATM原理

  23. ATM基本原理与概念 • ATM基本原理与概念 • ATM与IP技术的融合 • 网络应用

  24. ATM的标准化组织 • ITU-T 致力于公网上ATM标准化工作，有代表性的标准：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610、I.363(1,2,3/4,5) • ATM Forum 致力于专网上ATM的标准化工作，加速ATM产品的推广和使用，有代表性的标准有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0 • a)成立于1991年9月 • b)成员分三类：主要成员(Principal Member)、旁听成员(Auditing Member)和用户成员(User Member)。华为—旁听成员。主要成员有表决权。 • IETF 致力于ATM网承载IP业务的标准化工作，解决传统路由器的瓶颈问题，有代表性的标准：RFC1483、RFC1577、IP Switch、MPLS

  25. TDM/ATM/分组 比较 • 电路交换方式 • 主要特点是各个子信道的速率固定分配，无法共享带宽，导致带宽浪费 • 分组传送方式 • 其主要特点是采用统计复用方法，但分组会产生附加的随机时延，导致分组的服务质量无法得到保证，不适合实时业务 • ATM传送方式 • （Asynchronous Transfer Mode）是一种以信元为单位的异步转移模式，异步意味着来自任一用户的信息信元流不必是周期性的。是一种特殊的分组传送技术，提供QOS保障，满足实时业务和非实时业务的需求

  26. ATM网络和接口 公用ATM网 (运营商2) 公用ATM网 (运营商1) Private UNI ATM专网 BISUP BISUP Public UNI BICI PNNI

  27. ATM的基本特点 话音 数据 信元 视频 • 面向连接 • 使用固定长度的信元 • 采用统计复用方式 • 支持多速率、多业务 • 可适应于局域网和广域网

  28. 面向连接的特点 S2 1 S6 S2 S6 1 1 S1 S8 S1 S3 S5 S8 S3 S5 VC 2 2 S4 2 S7 S4 S7 • 面向连接：信元交换 • VC = S1, S4, S7, S8 • 数据沿着相同的连接按照顺序到达 • 时延比较固定、易控制 • 连接的分类：PVC SVC • 无连接：包路由 • 路径 1 = S1, S2, S6, S8 • 路径 2 = S1, S4, S7, S8 • 数据能够走不同的路径、不按照顺序到达

  29. ATM信元格式 VPI (8) GFC (4) VPI (12) VPI (8) GFC一般流量控制 仅仅在UNI信元中 VPI/VCI标识虚通道和虚通路 PTI负荷类型标识3比特: 1. 用户/控制数据2. 拥塞3. 末尾 CLP丢失优先级1 Bit HEC信元头差错校验8比特CRC VCI (16) VCI (16) PTI CLP PTI CLP HEC HEC 48 字节负荷 48 字节负荷 ATM UNI 信元 ATM NNI信元

  30. 虚通道VP与虚通路VC 虚通路 (VC) 传输路径 虚通道(VP) E3 OC-3OC-12 虚通道 (VP) 虚通路 (VC) 虚通路(VC)ATM端节点之间的 逻辑通路 传输路径包括多条VP 虚通道 (VP)包括多条VC 连接标识 = VPI/VCI

  31. ATM的协议参考模型 面管理 层管理 控制面 用户面 高层 高层 用户业务, 信令等 高层信息与ATM信元 的转换 信元中继与复用 方式 帧结构，物理媒介 ATM 适配层（AAL） ATM 层 物理层

  32. ATM物理层 ATM 适配层 (AAL) 2个子层: • 传输汇聚 (TC) • Framing • HEC • 物理媒介(PM) • 物理媒介译码 ATM 层 物理层

  33. ATM物理层——介质和速率 Framing DataRate(Mbps) Media Multi-ModeFiber Single-ModeFiber CoaxialCable UTP–5 UTP–3 STP (TP)(TP) DS1 E1 J2DS3 E3 E4 1.5442.0486.234534139 X ATM25STS 1STS-3c/STM-1 25.651.8155 X STS-12c/STM-44B/5B (TAXI)8B/10B(Fiberchannel) 622100155 = Standardized = Proposed/in Progress X

  34. ATM层 ATM 适配层 (AAL) • 信元复用及交换 • 信元头处理 • 服务质量保证 • 流量控制 ATM 层 物理层

  35. ATM层完成信元交换 ATM 交换 ATM 层 Port 1 Port VPI VCI PHY ATM 1 2 37 AAL ATM PHY UNI 2 1 51 Port 2 VPI 2VCI 37 PHY ATM NNI ATM 交换 ATM 层 Port 1 Port VPI VCI PHY ATM 1 1 51 2 3 39 VPI 3VCI 39 Port 2 AAL ATM PHY PHY ATM UNI

  36. VP交换和VC交换 VC 交换 VCI 1 VCI 2 VCI 3 VCI 4 端口2 VPI 1 VPI 3 VPI 2 VP交换 VPI 2 端口1 VCI 1 VPI 1 VPI 3 VCI 2 VCI 1 VPI 4 VPI 5 VCI 2 端口3

  37. 永久虚电路——PVC 输入 输出 输入 输出 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 1 29 3 45 1 33 3 02 A 2 52 4 15 2 15 3 14 29 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 1 15 4 2 C 45 B 2 3 3 14 30 43 3 16 2 输入 输出 输入 输出 2 1 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 4 1 45 2 16 1 16 2 43 10 2 52 1 29 3 14 4 10 D 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 VPI/VCI 表由＝操作员人工维护

  38. 交换式虚电路——SVC（1） 输入 输出 输入 输出 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 1 29 3 45 A 1 64 3 29 1 64 3 29 UNISignaling 3 29 1 64 3 29 1 64 UNISignaling NNISignaling 1 4 1 B C 2 3 3 3 2 输入 输出 输入 输出 2 1 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 4 2 52 1 29 D 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 通过信令动态建立连接

  39. 交换式虚电路——SVC（2） Input Output Input Output Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 1 29 3 45 1 29 3 45 A 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 UNISignaling 1 UNISignaling 4 1 NNISignaling C B 2 3 3 3 2 Input Output Input Output 2 1 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 4 1 45 2 16 1 16 2 43 2 52 1 29 D 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 在新建连接上建立连接

  40. 交换式虚电路——SVC（3） Input Output Input Output Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 1 29 3 45 1 64 3 29 1 64 3 29 A 3 29 1 64 3 29 1 64 UNISignaling UNISignaling 1 NNISignaling 4 1 C B 2 3 3 3 2 Input Output Input Output 2 1 Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI Port VPI/VCI 4 2 52 1 29 D 1 64 3 29 1 64 3 29 3 29 1 64 3 29 1 64 通过信令拆除连接

  41. 通信契约的签订 Contract Contract ATM 网络 • 通信契约 • 流量参数 • QoS 参数

  42. 业务分类 • Constant bit rate CBR • Variable bit rate-real time VBR-RT • VBR-nonreal time VBR-NRT • Unspecified bit rate UBR • Available bit rate ABR

  43. 流量参数 • 峰值信元率PCR：最大数据速率在不丢失数据的情况下一条连接能够传递的速率 • 可维持速率SCR：应用产生的平均信元速率 • 最大突发长度MBS：最大的信元突发长度 • 最小信元速率MCR：应付延迟的能力

  44. QoS参数 • 最大信元传递时延MCTD信元从一个端点到另一个端点所需要的时间 • 信元抖动容限 ：CDVT信元间隔的上限 • 信元丢失率CLR可以接受的因网络拥塞而导致信元丢失比例

  45. CBR业务类型 流量参数 QoS Tolerance PCR 低 高 峰值信元率 信元丢失 信元抖动 开销 5 字节头 实时视频和音频 1 字节 47 字节负荷

  46. VBR业务类型 分组音频和视频 流量参数 QoS PCR Tolerance 峰值信元率 LOW HIGH SCR 可维持信元率 MBS 信元丢失 最大突发长度 信元抖动(NRT) 信元抖动 (RT) 负荷 5 字节信元头 1-8字节 1-47 字节负荷

  47. UBR业务类型 公共广域网 流量参数 QoS Tolerance 低 高 没有质量保证 全凭上帝保佑 Cell 抖动 Cell 丢失 负荷 5 字节头 44 字节负荷 4 字节

  48. ABR业务类型 局域网互联 流量参数 QoS PCR Tolerance 峰值信元率 低 高 MCR 最小信元率 信元丢失 信元抖动 Overhead 5 ByteHeader • No celloverhead • Uses congestionfeedbackinstead 48 BytePayload

  49. QoS的保证机制——CAC 网络的资源是否足够？ 我需要一个VC: X Mbps Y 抖动 Z 信元丢失 保证QoS请求 契约 ATM 网络

  50. QoS的保证机制——UPC 契约 你违反了 契约，应该任何处罚 你呢？ ?决定? 违约 应用 ATM 网络 应用于用户对网络的业务接入点，其作用是监测和控制一个连接上的信息流量，并在违反流量协议时采取行动。

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