浅谈传输网的发展趋势
分类:通讯产品

TD-SCDMA网络可提供话音、数据、图像等多媒体业务,采用几种主要的空中接口,数据速率达到144 kbps~2Mbps。TD-SCDMA由核心网、UMTS陆地无线接入网、用户设备三大部分组成,CN主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、用户信息传送等功能。UTRAN分为无线不相关和无线相关两部分,前者完成与CN的接口,实现向用户提供QoS保证的信息处理和传送以及用户和网络控制信息的处理和传送;无线相关部分处理与UE的无线接入(用户信息传送、无线信道控制、资源管理等)。UE主要完成无线接入、信息处理等。

传输网是一个将复接、线传输及交换功能集为一体的,并由统一管理系统操作的综合信息传送网络,可实现诸如网络的有效管理,开业务时的性能监视、动态网络维护、不同供应厂商设备的互通等多项功能,它大大提高了网络资源利用率,并显著降底了管理和维护的费用,实现了灵活可靠和高效的网络运行与维护因而在现代信息传输网络中占据重要地位。

UTRAN可使用ATM和IP两种传送方式,基于ATM的UTRAN标准较成熟,中国移动在2G时代已广泛应用;基于IP的UTRAN具有网络资源利用率高、节省运营成本、满足Internet和内联网的广泛使用引起的IP联网设备的降价要求、符合网络向全IP方向发展趋势等优点。

一、光长途网

一、UTRAN IP化的好处

光长途网技术的发展方向仍然是超高速率、超大容量、超长距离,其发展趋势为电层网络→OTN(光传送网)→ASON(自动交换光网络)。

  1. 带宽共享,传输资源利用率高

TDM传输速率目前已达40Gbit/s,速率提升而空间有限,最好的解决方法是DWDM+SDH技术。目前,DWDM+SDH已实现了在一对光纤中10Tbit/s高速传输。通过采用超长波段+相干探测的方式,可实现跨洋无中继通信。在实际应用中,大部分情况下采用G.655光纤适合新建大容量DWDM干线。但在多跨距与长距离传输时,G.655光纤性能可能会劣于G.652光纤。长途传输网将提供多业务端口,如FE,GE甚至万兆以太网端口。目前,信息量存储的需求越来越大,SAN(存储区域网络)应运而生,因此长途传输网上还可能提供一些在ESCON,FICON等接口。

3G业务的带宽需求主要源于移动数据业务,数据业务具有流量不确定和突发等特性,因此3G传输网络应该具备业务的收敛汇聚能力。而基于ATM 的组网,不能很好的提供这种收敛汇聚功能。

在长途光通信系统中,将由光—电—光方式变为光—光方式,即向全光网发展。全光网在中继器内部不需要将光信号解调成电信号,因此可节约大量成本。数据业务的发展,要求传输网具有动态配置带宽的能力,OXC和DXC是这方面的前期探索,可以相对灵活地配置网络。但OXC和DXC仍需人工配置,网络较大时将造成网络维护上的巨大困难,对数据业务也不能很好地支持。因此,就要在传输网中引入交换的概念,这就是自动交换传输网(ASTN)。其中,以光传输为基础的称为自动交换光网络(ASON)。ASON将传统的传送网技术与IP技术融合形成下一代智能光传送网,传输的信号由以电路信号为主逐渐向以分组信号为主过渡。自动交换光网络是光网络的下一代网,是一个容量更大、高度灵活、智能管理、动态配置的光传输网。

另一方面,由于RNC的大容量发展趋势,中等城市仅设置有限的几个RNC,并常与CN位于同一机房,在传输组网上,RNC通常位于骨干层,而Node B通常位于接入层,RNC和Node B之间的传输常常需要经过接入层和汇聚层。如果采用ATM透传的组网方式,需要按照空口带宽从接入层到骨干层为每个Node B预留专用的传输资源。传输资源利用率非常低。

二、光城域网

IP化后,各种业务,包括不同的Node B之间均可共享传输带宽资源,大大提高传输资源利用率。

城域网是局域网以太网技术向城域方向的延伸。城域网传输设备需要配备大量的数据接口,原有固定带宽的网络显然不能适应数据业务突发性强、业务流量变化大、带宽动态分配的特点。因此,目前运营商普遍面临着对城域传送网络重新规划设计和建设的任务,迫切需要建设一个多功能、低成本、传输与业务提供相结合的城域网。目前,城域网中的关键技术有基于SDH的多业务提供平台/基于WDM的多业务提供平台MSTP、弹性分组环(RPR)和粗波分复用(CWDM)。RPR的国际标准尚未正式定稿,CWDM是针对大业务颗粒和光纤紧张的状况,因此这二者在短期内不会成为城域网的主流技术,而MSTP技术是目前最有可能在城域网中大规模应用的技术。

  1. 组网灵活

1、多业务传输平台MSTP

由于IP技术的开放性,传输网与3G网元弱耦合,仅需要提供标准的IP接入资源即可完成IP基站的部署,大大提高了组网的灵活性。

数据业务目前普遍存在保护上的缺陷,在城城内裸光纤直拉浪费了大量的光纤资源且成本很高,SDH强大的保护恢复能力和在城域范围内庞大的网络资源,使运营商们考虑以SDH设备作为多业务的传输平台。但是,SDH设备是为固定速率业务设计的,对于可变速率VBR及任意速率的业务则显得传送效率不高。因此,应考虑在原有SDH设备上加入对数据业务层处理的功能,如以太网透传、以太网二层处理,ATM的统计复用等功能,以更适应数据业务的传输,这就产生了多业务传输平台MSTP产品。ATM业务目前应用日渐减少,因此MSTP设备上的ATM功能处于相对次要的地位,而在城域范围内最关心的是MSTP设备对以太网的支持能力。严格地说,仅支持简单的以太网透传的SDH产品仍会造成较大的带宽浪费,只有具有二层交换处理功能的SDH产品称为严格意义上的MSTP产品,从而可以使二层网络从单纯的局域扩展到整个城市以至长途。但二层网络必须采用MAC地址交换,没有路由功能,且广播风暴等问题决定了一层网络不能无止境扩大,在网络规模达到一定程度后,必须引入三层以及路由器功能,因此MSTP并不能代替路由器。

  1. 运营维护成本降低

将以太网数据通过专用协议映射到SDH帧结构中,目前有PPP,LAPS和GFP二种解决方案。PPP成熟却效率不高;LAPS目前应用较少;SDL技术主要是针对高容量的数据包及传输系统,效率较高。

从网络的维护管理方面考虑,基于ATM的3G接入网络采用点到点结构,独占资源,而且RNC、Node B和传输网三者强耦合,增加了网络的维护管理难度。

为了增强带宽的利用率,在数据业务进VC之前可以采用级联(Concatenation)技术,级联技术又分为连续(Contiguous)级联或虚(Virtual)级联网种。连续级联要求n个VC-12必须地址相邻,灵活度不高。而虚级联方式无需VC-12相邻,但采用虚级联时在通道业务起始端和终止端要增加相应处理功能,接收端需引入一个缓存器以增加额外时延。

从全业务运营商的角度出发,为每个业务网提供独立的传输承载资源,并针对该业务网的需求进行相应的维护管理,这大大的提高了网络的运营维护成本。通过IP承载网的扁平化、各种业务网统一承载的优势,从而实现全网承载的统一管理维护,将大大的降低网络的维护管理成本

对于ATM业务,系统提供统计复用功能,可对多个ATM业务流中的非空闲信元进行抽取,复用进一个ATM业务流,提高SDH线路利用率,同时节约ATM交换机端口数。对于一般的MSTP设备,提供的业务能力主要有:

  1. 符合网络技术及3GPP LTE演进趋势

(1)PPP功能,可实现端到端以太网端口固定带宽的分配,也称为以太网专线。

随着3G的规模商用,运营商在建网思路上不得不考虑3G技术的后续演进和发展需求,随着3GPP R4核心网的IP传输的引入,UTRAN IP化也被R5、R6接纳,在3GPP的长期演进项目LTE中,采用了全IP的网络架构,ALL IP的演进趋势被3GPP/3GPP2/IEEE等标准组织纷纷肯定。

(2)提供二次交换的功能,可以将本机单盘中多个以太网接口或不同站点以太网接口业务流量统计复用。

二、大唐具备成熟完善IP RAN解决方案

(3)支持VLAN的划分,将带宽分配和流晕控制与VLAN的划分相结合,实现不同的带宽和优先级需求分配,可支持基于标记或端口的VLAN,保证以太网用户的安全性!

  1. 丰富的IP化接口及强大的数据处理能力

(4)支持虚级联,实现不同路径、不同时隙、不同路径以太网业务传输,亦可达到传输保护的目的:

RNC

(5)提供对ATM非空闲信元的整合功能;

大唐移动新型RNC TDR3000 基于开放的ATCA架构标准硬件平台、采用IP交换技术、控制面交换和业务面交换分离、分布式处理等方式,系统具有更大的容量、更好的模块化和更高的稳定性。可以利用模块堆积的方式对系统进行平滑扩容,扩容不影响已有业务,控制面和用户面可独立扩容。支持Node B之间的级联,可以使用星形和链形等多种方式和Node B组网,满足各种组网需求。业务支持能力多样,可支持3GPP和ITU规定的各种业务;具有强大的分组业务处理能力,支持通过增加数据业务处理板线性增加分组数据处理能力,最大可以支持3.6Gbps分组数据处理能力。可以根据网络建设的不同时期,用户对语音和数据业务的不同需求配置设备。另外,TDR3000基于分布式架构,具有高扩展性特点,并且支持软件在线补丁和远程维护升级。在接口方式上支持包括ATM E1、非通道化ATM STM-1、通道化STM-1、IMA E1、IP E1、FE接口、GE接口、STM-1 POS接口、STM-1 CPOS接口在内的各种接口类型。TDR3000 拥有多项无线资源管理核心专利,采用TD-SCDMA独特的无线资源管理算法,使用户在网络覆盖、容量和质量三方面获得最优效果,全面提升了无线网络质量。

2、弹性分组环RPR

Node B

利用MSTP技术接入数据业务存在明显的缺点,具体如下:

大唐移动新一代Node B采用共平台设计。所有Node B具备IP接口、IP 交换,支持IPE1、FE、POS等多种IP接口,接口类型丰富,满足各类组网需。

(1)数据帧结构映射入SDH的虚容器后加上段开销才形成SDH标准帖信号,带宽利用率不高。

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