在移動網中,核心網流量采用IP承載已經開始逐步實現。移動基站傳輸接口也正從2G的E1、3G初期的ATMIMAE1轉為以以太網接口為主(不同制式的IP化進程稍有差別),2GRAN的IP化也在進行中。與此相應,傳輸網絡也必須適應移動網絡IP化的趨勢。
比較核心網的IP化,無線部分的傳輸問題要復雜得多,不僅因為RAN范圍更廣,網絡結構更加復雜,而且由于傳統的TDM業務仍保持平穩增長且是運營商重要的收入來源,同時近年來IP流量增長迅猛,這就要求傳送網能夠提供更加細致的用戶區分、更強的管理能力和更加高效可靠的業務傳送;此外,根據其它運營商的經驗,IP業務的高帶寬需求并不能立即與其業務收入的增長相匹配,用戶并不愿意為新業務花費更多,但運營商卻不得不提供這些業務才能在將來維持住和當前一樣的業務收入。因此如何建設適應業務IP轉型的RAN傳輸網絡將成為移動運營商能否持續發展的關鍵因素之一。
網絡轉型的方向:分組傳送網
2G網絡中的E1業務都是通過SDH/MSTP接入的,少量數據業務可通過MSTP的數據板卡或從其它途徑接入。隨著數據業務所占比例的提高,MSTP固有的TDM內核將不再滿足大容量的數據吞吐需求。網絡轉型的方向是在每bit成本最經濟的情況下提供更高的帶寬、更快速的業務部署、更高效/靈活/智能的傳送。目前,基于TMPLS的PTN技術是業界公認的最佳的IPRAN傳送解決方案。運營商需要一個能夠適應業務IP化趨勢的平臺,該平臺應具備完全分組化的內核并有效地支持從TDM交換到PTN的過渡。
基于1850TSS的IPRAN演進建設方案
上海貝爾1850全業務交換傳送平臺(TSS)是業界首款專為運營商網絡轉型而推出的方案,1850TSS構建于一個開放的體系結構上,通過統一的交換矩陣,同時支持PTN/TMPLS、以太網、TDM和WDM的交換和匯聚,各種業務可按任意比例組合傳送,運營商僅需選中和點擊操作就可以靈活地實現各種配置。
因此,無論將來移動業務模式如何改變,運營商都無需再為缺乏擴展性和選擇哪種技術而難于抉擇。1850TSS統一傳送平臺支持多種業務混合傳送,一方面可幫助運營商減少因業務需求不斷變化而帶來設備投資(CAPEX)風險,一方面簡化網絡操作,降低網絡總體維護成本(OPEX),縮短新業務部署時間。
首先,通過對SDH/MSTP技術的完全繼承(NativeTDM),1850TSS和OMSN產品聯合組網、統一網管、業務互通、各種保護機制和OAM協同工作,對傳統業務的承載毫無影響,運營商不用承受采用未經大規模組網和大流量業務沖擊驗證情況下各種仿真技術的風險;其次,其對傳統以太網增加了保護、OAM和網管能力的電信級以太網、電路仿真等功能的支持(傳統以太網、CE、CES/PWE3等),可滿足以太網業務發展過程中各類業務的QoS要求,系統功能可以根據實際需求靈活配置,不會出現為低QoS業務配置高成本平臺的情況;第三,其支持完整的TMPLS協議體系和智能的GMPLS控制平面技術,滿足大規模應用的全分組傳送組網建設要求,能立即進入市場,無須進行大范圍的設備升級和業務調整。
1850TSS的六大優勢
運營商初期可先對RAN匯聚層進行分組化改造,引入1850TSS組建匯聚層與MSTP混合組網,1850TSS中TDM與數據板卡根據需要靈活配置;接入層按需建設PTN,原有TDM業務的接入方式不變,新增業務采用PTN接入,也可接原有MSTP(圖1)。
隨著移動RANIP化進程的發展,PTN逐漸往下滲透,數據業務通過PTN接入,TDM可以通過native的方式,也可以逐步通過1850TSS的CES仿真功能接入,逐漸完成RAN的PTN改造,直至全部業務都通過1850TSS的PTN方式接入,匯聚層1850 TSS設備全部配置數據板卡(圖2)。
該方案的優勢有:靈活的多業務支持,從100%電路業務到100%數據業務靈活改變;TDM業務完全通過nativeTDM網絡承載,無須經過同步/異步技術的映射過程,可逐步根據實際情況通過CES仿真方式接入,平滑向PTN演進;數據業務通過電信級以太網傳送平臺承載,滿足新型IP業務高QoS、高安全性、高可靠性要求,逐步過渡到基于TMPLS的PTN;源自SDH技術的可運營可管理性,強大的OAM機制;靈活快速的業務開展,豐富的QoS能力和便捷的業務管理;從用戶接入側到核心傳送的不同容量級別的產品,可提供端到端的整體解決方案。
保障高精度時鐘與時間同步
移動高速回傳需要高精度的時鐘與時間同步,如TD-SCDMA或未來的LTE有時間同步的要求,WCDMA或CDMA1X有頻率同步的要求。同步以太網與1588v2都是熱門的同步技術。上海貝爾端到端PTN設備同時支持這兩種同步機制,最近成功完成了中國移動和中國電信的PTN測試,其中時鐘同步是一個很關鍵的環節。
以中國移動TD網絡為例,以往時間同步功能主要由GPS來保障,為保障3G網絡的安全以及室內覆蓋的需要,中國移動在2008年末提出了有限的時間源來替代GPS的需求。在正負1.5µs的要求下,去掉GPS時間接收和精度偏差以及基站本身的偏差處理,實際上留給傳送網從源到宿的時間精度要求控制在1000µs以內。這要求在傳送網的接入層設備支持1PPS+TOD的方式,同時滿足按照參考時鐘經過16個節點模型,在時間信號經過15跳傳輸之后的精度偏差小于800ns—1000ns。在移動的測試中,經驗證上海貝爾PTN支持1pps+ToDGPS時鐘信號接口,從時間格式到接口電氣特性完全按照業界最新高精度時間同步要求規范開發,是惟一一家完全滿足CMCC規范要求的廠家;1850采用貝爾實驗室獨具專利的先進時間戳恢復算法,能夠自動補償分組網絡引入的時延不對稱性,大大提高了1588v2在高負載復雜網絡環境下的時間傳遞性能,實現滿足15跳后,小于800ns相位偏差的時間傳送精度;另外,基于端到端的同步以太網可實現高精度的全網頻率同步,基于1588v2進行時間同步,同時支持1588主備用時鐘的自動選擇。