IP傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案探討

劉輝

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110045）

1 引言

在國內(nèi)的電信運(yùn)營及專網(wǎng)市場，傳輸承載網(wǎng)絡(luò)有基于TDM技術(shù)的SDH網(wǎng)絡(luò)、基于MSTP技術(shù)的MSTP網(wǎng)絡(luò)、基于ATM技術(shù)的ATM網(wǎng)絡(luò)和基于分組交換技術(shù)的IP網(wǎng)絡(luò)。電信運(yùn)營商很少部署專門的ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)，建網(wǎng)初期都是采用SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，TDM技術(shù)能夠?yàn)殡娐酚驑I(yè)務(wù)提供高效可靠的傳輸承載，但不能為數(shù)據(jù)分組域業(yè)務(wù)提供一個良好的傳輸承載。MSTP技術(shù)則是在原有SDH網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上加入對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層的處理，使其適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送，是近年來采用得比較多的傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著2007年以來電信運(yùn)營市場3G網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)，同時對傳輸承載網(wǎng)絡(luò)也提出了新的需求：保護(hù)用戶現(xiàn)有的投資的同時要更高效、有效地利用傳輸帶寬，還要具有良好的可擴(kuò)展性，可向前兼容和向后擴(kuò)展。

2008年，3GPP在R5版本開始引入IP傳輸技術(shù)；而HSDPA等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)也決定了采用IP傳輸和IP承載網(wǎng)是未來主流。

2 SDH網(wǎng)絡(luò)組建3G傳輸網(wǎng)的優(yōu)劣勢分析

基于不同的傳輸承載網(wǎng)絡(luò)，3G網(wǎng)絡(luò)的NodeB的接入方式有很多種，如基于光纖接入、銅纜接入、DSL接入、微波接入、LMDS接入等，中國電信運(yùn)營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)以SDH為主，因此目前最主流的接口是E1方式。在局部偏遠(yuǎn)地區(qū)有少量的微波，在海島、沙漠等有線網(wǎng)絡(luò)或者微波傳輸無法解決的地方，有少量的衛(wèi)星傳輸?shù)膽?yīng)用。

2.1 SDH組建RAN傳輸網(wǎng)的優(yōu)勢

3G業(yè)務(wù)在SDH網(wǎng)絡(luò)中透明傳輸，3G業(yè)務(wù)的ATM/IP特性全部由3G業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，3G業(yè)務(wù)網(wǎng)和承載傳輸網(wǎng)完全獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)層次清晰。

3G業(yè)務(wù)網(wǎng)和SDH傳輸網(wǎng)獨(dú)立，接入SDH傳輸網(wǎng)中傳送的3G業(yè)務(wù)100%保障傳送，不存在傳輸接口或帶寬競爭的問題，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包可靠傳送。

2.2 SDH組建RAN傳輸網(wǎng)的劣勢

傳統(tǒng)SDH采用TDM方式靜態(tài)配置帶寬，帶寬利用率相對較低。

3G業(yè)務(wù)的發(fā)展和傳統(tǒng)SDH的低效率傳送將造成傳輸網(wǎng)資源快速消耗和投資浪費(fèi)，不能很好地適應(yīng)3G業(yè)務(wù)未來發(fā)展的需要。

3 MSTP組建3G傳輸網(wǎng)的優(yōu)劣勢分析

基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP（Multi Service Transport Platform），同時實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、IP等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送。MSTP是在原有SDH的基礎(chǔ)上加入對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層的處理，通過在SDH上加入RPR、MPLS、以太網(wǎng)L2交換、以太網(wǎng)透傳等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對IP類業(yè)務(wù)的支持，通過在SDH上接入VP_RING技術(shù)實(shí)現(xiàn)對ATM分組傳輸?shù)闹С?，使其適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送。

3.1 MSTP組建RAN傳輸網(wǎng)的優(yōu)勢

利用MSTP的ATM處理模塊可在環(huán)網(wǎng)共享帶寬，提高帶寬利用率。

利用MSTP構(gòu)建VP-RING共享環(huán)，可以在業(yè)務(wù)層進(jìn)行VP的環(huán)保護(hù)，在物理層仍然可以采用SDH的環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制，提高了業(yè)務(wù)的安全性。

利用MSTP的內(nèi)嵌RPR功能構(gòu)建3G接入層傳輸網(wǎng)絡(luò)，既實(shí)現(xiàn)了對原有網(wǎng)絡(luò)TDM業(yè)務(wù)的兼容，又保證了3G網(wǎng)絡(luò)的IP化演進(jìn)；RNC設(shè)備的接口要求較低，只需提供高速接口；適合于基站業(yè)務(wù)容量較大情況下的組網(wǎng)應(yīng)用，能夠很好適應(yīng)3G業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

3.2 MSTP組建RAN傳輸網(wǎng)的劣勢

業(yè)務(wù)網(wǎng)與傳輸網(wǎng)重疊，網(wǎng)絡(luò)層次不清晰，不適合運(yùn)營商傳輸網(wǎng)和3G分開建設(shè)、分開管理的現(xiàn)狀。

匯聚節(jié)點(diǎn)的匯聚率難以準(zhǔn)確預(yù)測，需要根據(jù)一段時間的統(tǒng)計來確定，匯聚率過大時難以適應(yīng)突發(fā)大話務(wù)量的需求，匯聚率偏小則難以實(shí)現(xiàn)節(jié)省傳輸網(wǎng)絡(luò)資源的目。

MSTP VP_RING功能因?yàn)榧夹g(shù)、成本和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀等問題，并不適合3G的基站傳輸。

在采用MSTP+RPR環(huán)網(wǎng)時，通常RPR環(huán)網(wǎng)使用一個以上的VC4通道，在基站流量較小時接入環(huán)帶寬利用率不高。

MSTP盡管具備頑強(qiáng)的生命力，但在“下一代網(wǎng)”的浪潮 中，也會有兩種轉(zhuǎn)向：一是逐步退出傳送網(wǎng)絡(luò)的核心層，在邊緣網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮作用；二是MSTP把數(shù)據(jù)處理的比重逐漸加大，演化成為事實(shí)上的以分組交換為核心的IP承載網(wǎng)設(shè)備。

4 IP傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案

3G網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷提升，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求更高；而基于TDM和ATM的傳輸網(wǎng)絡(luò)不能很好的支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，傳輸開銷大，需要更加有效的支持分組業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。而MSTP網(wǎng)絡(luò)，其傳送層(物理層)仍然為SDH，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送管道為靜態(tài)虛級聯(lián)組 (VCG)電路；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)匯聚主要以集中匯聚為主，分布式匯聚的能力較弱；數(shù)據(jù)交換單元無設(shè)備保護(hù)；不適合分組業(yè)務(wù)為主的傳送應(yīng)用。因此MSTP向分組傳送的演進(jìn)是3G傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。

4.1 基于SDH網(wǎng)絡(luò)組建IP UTRAN解決方案

基于SDH傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀，采用IP over SDH傳輸3G業(yè)務(wù)，提高傳輸效率，并簡化網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)傳輸設(shè)備的IP化。

4.2 基于分路傳輸?shù)腎P UTRAN解決方案

對于大流量的Node B站點(diǎn)，按照不同的業(yè)務(wù)分類，分配不同的物理承載介質(zhì)和帶寬：HSDPA等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有峰值流量大，峰均比動態(tài)范圍大，突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，適合在FE等高速接口傳輸，采用IP傳輸網(wǎng)承載，降低組網(wǎng)成本；語音等對實(shí)時性要求較高的業(yè)務(wù)在SDH傳輸網(wǎng)通過E1/T1鏈路傳輸。

4.3 基于下一代PTN的IP UTRAN解決方案

隨著下一代PTN (Packet Transport Network)傳送網(wǎng)的發(fā)展，RNC和Node B之間全部采用IP網(wǎng)絡(luò)作為傳輸承載；未來的IP UTRAN將承載在高Qos、高安全性的PTN傳送網(wǎng)上。

5 綜述

中國電信運(yùn)營商現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)多是基于TDM技術(shù)的SDH網(wǎng)絡(luò)/MSTP網(wǎng)絡(luò)，在向下一代傳輸網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中必須考慮利舊、成本、效率、兼容等各方面原因，而在原有網(wǎng)絡(luò)中引入IP技術(shù)，組建RAN傳輸網(wǎng)，將會是未來一段時間內(nèi)電信運(yùn)營商采用的傳輸網(wǎng)絡(luò)，并最終在RNC和Node B之間全部采用IP網(wǎng)絡(luò)作為傳輸承載。

[1]王志勤.寬帶無線移動通信發(fā)展.電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化[J].2009年 第22卷 第10期 .

[2]劉建明,趙峰,張月霞,崔琪楣.用于智能電網(wǎng)的新一代寬帶無線移動通信技術(shù).電力系統(tǒng)通信[J].2009年 第30卷 第10期.