McWiLL宽带无线接入网络技术建议书.doc

大庆石油通信公司McWiLL宽带无线接入网络技术建议书北京信威通信技术股份有限公司二OO九年三月目录1宽带无线接入概述22大庆石油通信公司MCWILL网络建设方案22.1方案综述22.2本期网络结构图32.3设备配置清单52.4网络接口72.5传输带宽要求72.6设备简介82.6.1SAG300082.6.2HLR300092.6.3STBC102.6.4EMS102.6.5BS122.6.6终端142.6.6.1CPE142.6.6.2PCMCIA152.6.6.3E68172.6.6.4MEM113192.6.6.5MEM800202.7计费223设备布设221 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 大庆石油通信公司McWiLL网络建设方案2.1 方案综述业务需求：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。Ø 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Ø 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。Ø 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。SAG3000Ø 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。Ø 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。 IP传输网 Ø 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。Ø 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Ø 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。Ø 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。Ø 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。OSS运营支撑子系统Ø EMS（基站网管）服务器承担所有基站的管理维护功能。Ø 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。Ø 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。Ø EMS服务器：1套，中心机房u 硬件：IBM xSeries 3650u 操作系统：Windows Server 2003u 业务软件：EMS服务器软件包u 数据库：Oracle 10G数据库(Windows版本)u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø STBC服务器：1套，中心机房u 硬件：IBM xSeries 3650u 操作系统：Windows Server 2003u 业务软件：STBC主机业务软件u 数据库：Oracle 10G数据库(Windows版本)u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø HLR服务器：2套，中心机房u 硬件：IBM xSeries 3650u 操作系统：Turbo Linux Enterprise Server 10u 业务软件：SHLR主机业务软件u 数据库：Oracle 10G数据库(Linux版本)u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø iM3000服务器：1套，中心机房u 硬件：IBM xSeries 3650u 操作系统：Turbo Linux Enterprise Server 10u 业务软件：iM3000主机业务软件u 数据库：Oracle 10G数据库(Linux版本)u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø EMS客户端：1套u 硬件：PC机u 操作系统：Windows XP 专业版，带IE 6.0或以上版本u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø STBC客户端：1套，中心机房u 硬件：PC机（双网卡）u 操作系统：Windows XP 专业版u 业务软件：STBC客户端软件u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø HLR受理台/HLR维护台：2套，中心机房u 硬件：PC机u 操作系统：Windows XP 专业版u 业务软件：SHLR受理台软件/SHLR维护台软件u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø iM3000客户端：1套，中心机房u 硬件：PC机u 操作系统：Windows XP 专业版u 业务软件：iM3000客户端软件u 杀毒软件：诺顿杀毒软件（单机版）Ø SAG3000：按照规划，大庆油田一套，容量6万。Ø BTS：按照规划数量分配，天线类型依据现场网络规划确定Ø 终端：数量待定Ø 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Ø 数据终端和BTS之间接口: McWiLL空中接口Ø BTS和IP网之间:10M/100M以太网口、IP协议Ø SAG3000之间：NO.7协议或者10M/100M以太网口、IP协议Ø SAG3000和HLR网之间：10M/100M以太网口、IP协议2.5 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：n 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。n 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。n 综上，基站所需要的传输带宽建议至少为10Mbps。n 说明：Ø 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。Ø 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2.6.1 SAG3000Ø SAG3000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。Ø 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。Ø 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：w 支持ISUP协议，可提供No.7中继线路与PSTN交换机对接。w 支持SMAP协议，可与SHLR,SMC对接。w 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。w 支持SAB1 协议,可以和McBts对接。w 采用SNMP协议与网管系统对接。2.6.2 HLR3000Ø HLR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。Ø 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 STBCØ STBC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。Ø 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 10G6. 诺顿杀毒软件：外购2.6.4 EMSØ EMS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。Ø 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 10G8. 诺顿杀毒软件：外购EMS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。 EMS服务器（EMS Server）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（DataBase）网管数据库。 EMS前端机（Front）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。 EMS客户端（EMS Client）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 BSØ 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Ø 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Ø 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广域网接口通信控制卡符合标准 UNI3.1桥接 RFC2684（LLC、SNMP）IP10/100M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221×435×440mm（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20AØ 机柜：1600×600×722mm(H*W*L)Ø 接地电阻：<5欧姆2.6.6 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Ø 体积小、重量轻，可便携Ø 安装简便，即插即用Ø 真正的非视距传输，支持中速移动Ø 支持业务分级，可动态分配带宽，Ø 上下行总共可达3Mbps的传输速率产品参数工作频段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150mm×95mm×40mm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Ø 外型小巧时尚、便于携带和放置Ø 真正的非视距传输，支持中速移动；Ø 支持两天线分集接收；Ø 支持空中软件升级；Ø 上下行总共可达3Mbps的传输速率。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）105.6mm×54.0mm×10.8mm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Ø 真正全无线移动宽带接入；Ø 全兼容（掌上电脑、笔记本、台式机等均适用）Ø 外观时尚小巧，便于携带，即连即用Ø 支持USB充电产品参数工作频段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/sUSB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） 、SPPUSB接口规格USB1.1USB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）86.3mm×56.0mm×22.0mm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Ø 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Ø 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。Ø 外观小巧、易于集成；Ø 内置三天线接口，支持天线选择；Ø 内置TCP/IP协议，可自动获取IP地址；Ø 内置AT指令集；Ø 可提供AT指令话音接口；Ø 提供上下行速率分别为1Mbps的数据服务。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 PinUSB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UARTUART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80mm×38mm×6mm重量23克2.6.6.5 MEM800简介：MEM800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，具有最大512Kbps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MEM800主要用于数据采集、远程监控、中速Internet接入等方面。体积较小，便于放置和连接，易与数据采集设备、工业监控设备、车载终端连接和集成。产品特点Ø 易于集成：可与数据采集设备、工业监控设备、车载终端集成Ø 提供多种接口UART、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。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1.5W数据传输速率512Kbit/s（USB映射为网口，收发平均速率）接口70 PinUART接口规格3针标准UART（可通过GPIO模拟9针标准UART）UART接口速率最大144kbit/s，支持标准的14400bps和9600bps工作环境温度-10+55存储温度-15+80产品尺寸60mm×50mm×8mm重量18克 2.7 计费由于McWiLL处于网络的接入层，实现终端无线方式的接入，业务的管理、交换等都直接利用宽带网现有的宽带接入系统的BAS/AAA来实现，因此，McWiLL用户的计费通过BAS/AAA进行。3 设备布设远端基站机房为McWiLL无线基站，一般是远离中心交换机房，需要通过光纤/微波/电缆等方式实现监控和相关业务传输，为了保证网络的7*24小时长期的运行和维护，机房还需提供蓄电池。Ø 机房基础设施需要提供以太传输电接口（接口1），48V电源（接口2）、大地接地线（接口3）。Ø 基站机柜上安装电源转换器和基站机箱，同时基站需要外接天馈线和GPS天线。Ø 基站天线、塔顶放大器和GPS天线是在室外安装的，必须要在穿透墙体（接口4）时使用馈线窗，同时做好防水处理。Ø 基站机箱采用的DC24直流供电方式，由DC-48V-DC+24变换器进行转换。