PTN在3G傳送網(wǎng)中的應(yīng)用研究

1PTN的技術(shù)特點(diǎn)

PTN（packettransportnetwork，分組傳送網(wǎng)）是指針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)置的IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間的一個層面。PTN以分組業(yè)務(wù)為核心并提供多種業(yè)務(wù)，同時具備高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、較高的可擴(kuò)展性和安全性等。

目前，分組傳送標(biāo)準(zhǔn)主要有T-MPLS和PBT2個陣營。T-MPLS基于ITU-TG.805傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要改進(jìn)包括通過消除IP控制層簡化MPLS，以及增加傳輸網(wǎng)絡(luò)需要的OAM和管理功能。PBT則源自IEEE802.1ah定義的PBB-TE（運(yùn)營商骨干網(wǎng)橋接傳輸技術(shù)），它關(guān)閉傳統(tǒng)以太網(wǎng)的地址學(xué)習(xí)、地址廣播以及STP功能，以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)表完全由管理平面（將來的控制平面）進(jìn)行控制；具有面向連接的特性，使得以太網(wǎng)業(yè)務(wù)具有連接性，以便實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換、OAM、QoS、流量工程等傳送網(wǎng)絡(luò)的功能�？傮w來說，目前主流PTN設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)有：

·核心采用分組交換技術(shù)，同時集成了二層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、組播等技術(shù)，大大提升了帶寬利用率；

·采用二層面向連接的先進(jìn)分組技術(shù)，可以基于LSP實(shí)現(xiàn)路徑和帶寬規(guī)劃、隧道監(jiān)控和保護(hù)等，從而實(shí)現(xiàn)流量工程和多業(yè)務(wù)的QoS傳送；

·提供多業(yè)務(wù)接口；

·采用同步以太網(wǎng)、IEEE1588v2、TOP技術(shù)實(shí)現(xiàn)時鐘傳送；

·采用SDH的環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的電信級QoS；

·采用業(yè)務(wù)端到端監(jiān)控實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營、可管理。

從PTN的技術(shù)特點(diǎn)可以看出，PTN的高帶寬對TDM業(yè)務(wù)天然的支持能力，為tripleplay（多重播放）業(yè)務(wù)提供了完善的支持平臺，標(biāo)準(zhǔn)OMCI的定義以及電信級的管理平臺為其在接入網(wǎng)的大范圍應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，對數(shù)據(jù)接入的可移動性要求不斷增強(qiáng)，支持高帶寬、可移動、無線數(shù)據(jù)接入的3G系統(tǒng)的部署已經(jīng)成為不可扭轉(zhuǎn)的趨勢。因此，有必要針對3G的發(fā)展，研究PTN在3G傳送平臺的應(yīng)用，從而為實(shí)現(xiàn)PTN在整個傳送網(wǎng)絡(luò)中的大范圍覆蓋提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

2 3G傳送網(wǎng)的需求

在3G發(fā)展過程中，IMT-2000定義的3種主流技術(shù)是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，這3種技術(shù)的主要區(qū)別在空中接口部分，其余部分的網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)基本一致。3G系統(tǒng)主要由無線接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)2大部分組成，如圖1所示。無線接入網(wǎng)絡(luò)主要包括基站和無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC/BSC）兩類節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)提供終端設(shè)備和核心網(wǎng)絡(luò)的連接以及無線資源的管理和調(diào)配；核心網(wǎng)絡(luò)包括電路交換域（CS）和分組交換域（PS），分別用于處理電路交換業(yè)務(wù)和分組交換業(yè)務(wù)，主要由MSC、GMSC、SGSN、GGSN等設(shè)備組成。在目前的3G系統(tǒng)中，傳送平臺需要承載的業(yè)務(wù)主要包括以下2個部分。

·中心節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)。RNC/BSC與3G核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常都安裝在中心節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富，并且業(yè)務(wù)已經(jīng)過相應(yīng)的處理和收斂，一般只需提供透傳處理即可。

·基站到RNC/BSC之間的業(yè)務(wù)。該部分業(yè)務(wù)是3G傳送平臺的重點(diǎn)業(yè)務(wù)，從傳送網(wǎng)絡(luò)的接入層一直覆蓋到匯聚/核心層。目前，基站側(cè)的Iub接口一般為E1、FE，RNC/BSC側(cè)的Iub接口一般為STM-1、FE、GE。對于Iub的傳輸容量，按照目前各3G設(shè)備制造商的發(fā)展情況來看，對于室外的大型宏基站，一般為3個扇區(qū)、3～4個載頻的配置，每基站大概需配備3～8個E1或1～2個FE；對于室內(nèi)小型覆蓋系統(tǒng)，一般配置1～3個扇區(qū)、1個載頻，每基站大概需配備1～2個E1或1～2個FE；考慮HSDPA（highspeeddownlink package access，高速下行分組接入）的應(yīng)用，下行數(shù)據(jù)速率將提高5倍左右，相對應(yīng)，各基站需配備的傳輸接口容量也需增加5倍左右。而基站到RNC/BSC的業(yè)務(wù)類型比較豐富，需要保證各種等級業(yè)務(wù)類型的QoS。

此外，基站的時鐘同步也是需要重點(diǎn)關(guān)注的方面。3G系統(tǒng)有無線和網(wǎng)絡(luò)2種同步方式：無線同步主要是基于GPS實(shí)現(xiàn)無線基站間和移動終端的同步；網(wǎng)絡(luò)同步一般采用主從同步方式，時鐘參考來自GPS、MSC或PSTN的同步基準(zhǔn)信號，用于移動傳輸設(shè)備和交換機(jī)的同步，要求接入網(wǎng)絡(luò)必須有高精準(zhǔn)的同步信號提供給各基站作支撐。

綜上所述，3G傳送平臺的需求主要集中在Iub接口、業(yè)務(wù)QoS保證、傳輸容量、基站時鐘提供、網(wǎng)管平臺的實(shí)現(xiàn)等幾個方面，具體如下。

·Iub接口和業(yè)務(wù)QoS保證。能同時提供E1、STM-1和FE接入。對于E1、STM-1接入，需嚴(yán)格按照TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行傳送，保證其時延、抖動等性能指標(biāo)；對于FE接入，需區(qū)分各種業(yè)務(wù)等級，并保證各種業(yè)務(wù)等級的QoS。

·傳輸容量。基站容量按片區(qū)覆蓋進(jìn)行劃分，考慮每個接入片區(qū)覆蓋10～20個基站。如按15個基站計(jì)算，假設(shè)其中1/5的基站為宏基站，每個基站需要的帶寬為16～20Mbit/s；3/5的基站為中型基站，每個基站需要的帶寬為8～10Mbit/s；1/5的基站為微蜂窩站，每個基站需要的帶寬為4～5 Mbit/s。15個基站共需帶寬約200 Mbit/s。對于將來HSDPA的應(yīng)用，這種典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)屆時每接入片區(qū)下行速率將達(dá)到850～1 000 Mbit/s。
 ·基站時鐘提供。3G傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對時鐘同步的要求很高。

·網(wǎng)管平臺的實(shí)現(xiàn)。由于基站機(jī)房往往無人值守，因此要求傳送設(shè)備提供各種網(wǎng)管通道和環(huán)境監(jiān)控功能，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可運(yùn)營、可管理。