PTN在3G传送网中的应用研究

1 PTN的技术特点

PTN（packettransportnetwork，分组传送网）是指针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设置的IP业务和底层光传输媒质之间的一个层面。PTN以分组业务为核心并提供多种业务，同时具备高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、较高的可扩展性和安全性等。

目前，分组传送标准主要有T-MPLS和PBT2个阵营。T-MPLS基于ITU-TG.805传输网络结构，主要改进包括通过消除IP控制层简化MPLS，以及增加传输网络需要的OAM和管理功能。PBT则源自IEEE802.1ah定义的PBB-TE（运营商骨干网桥接传输技术），它关闭传统以太网的地址学习、地址广播以及STP功能，以太网的转发表完全由管理平面（将来的控制平面）进行控制；具有面向连接的特性，使得以太网业务具有连接性，以便实现保护倒换、OAM、QoS、流量工程等传送网络的功能。总体来说，目前主流PTN设备所实现的技术特点有：

·核心采用分组交换技术，同时集成了二层设备的统计复用、组播等技术，大大提升了带宽利用率；

·采用二层面向连接的先进分组技术，可以基于LSP实现路径和带宽规划、隧道监控和保护等，从而实现流量工程和多业务的QoS传送；

·提供多业务接口；

·采用同步以太网、IEEE1588v2、TOP技术实现时钟传送；

·采用SDH的环网保护技术实现网络的电信级QoS；

·采用业务端到端监控实现网络的可运营、可管理。

从PTN的技术特点可以看出，PTN的高带宽对TDM业务天然的支持能力，为tripleplay（多重播放）业务提供了完善的支持平台，标准OMCI的定义以及电信级的管理平台为其在接入网的大范围应用提供了坚实的基础。

随着数据业务的飞速发展，对数据接入的可移动性要求不断增强，支持高带宽、可移动、无线数据接入的3G系统的部署已经成为不可扭转的趋势。因此，有必要针对3G的发展，研究PTN在3G传送平台的应用，从而为实现PTN在整个传送网络中的大范围覆盖提供坚实的依据。

2 3G传送网的需求

在3G发展过程中，IMT-2000定义的3种主流技术是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，这3种技术的主要区别在空中接口部分，其余部分的网络逻辑架构基本一致。3G系统主要由无线接入网络和核心网络2大部分组成，如图1所示。无线接入网络主要包括基站和无线网络控制器（RNC/BSC）两类节点，负责提供终端设备和核心网络的连接以及无线资源的管理和调配；核心网络包括电路交换域（CS）和分组交换域（PS），分别用于处理电路交换业务和分组交换业务，主要由MSC、GMSC、SGSN、GGSN等设备组成。在目前的3G系统中，传送平台需要承载的业务主要包括以下2个部分。

·中心节点之间的业务。RNC/BSC与3G核心网络设备通常都安装在中心节点，中心节点之间的网络资源比较丰富，并且业务已经过相应的处理和收敛，一般只需提供透传处理即可。

·基站到RNC/BSC之间的业务。该部分业务是3G传送平台的重点业务，从传送网络的接入层一直覆盖到汇聚/核心层。目前，基站侧的Iub接口一般为E1、FE，RNC/BSC侧的Iub接口一般为STM-1、FE、GE。对于Iub的传输容量，按照目前各3G设备制造商的发展情况来看，对于室外的大型宏基站，一般为3个扇区、3～4个载频的配置，每基站大概需配备3～8个E1或1～2个FE；对于室内小型覆盖系统，一般配置1～3个扇区、1个载频，每基站大概需配备1～2个E1或1～2个FE；考虑HSDPA（highspeeddownlink package access，高速下行分组接入）的应用，下行数据速率将提高5倍左右，相对应，各基站需配备的传输接口容量也需增加5倍左右。而基站到RNC/BSC的业务类型比较丰富，需要保证各种等级业务类型的QoS。

此外，基站的时钟同步也是需要重点关注的方面。3G系统有无线和网络2种同步方式：无线同步主要是基于GPS实现无线基站间和移动终端的同步；网络同步一般采用主从同步方式，时钟参考来自GPS、MSC或PSTN的同步基准信号，用于移动传输设备和交换机的同步，要求接入网络必须有高精准的同步信号提供给各基站作支撑。

综上所述，3G传送平台的需求主要集中在Iub接口、业务QoS保证、传输容量、基站时钟提供、网管平台的实现等几个方面，具体如下。

·Iub接口和业务QoS保证。能同时提供E1、STM-1和FE接入。对于E1、STM-1接入，需严格按照TDM业务进行传送，保证其时延、抖动等性能指标；对于FE接入，需区分各种业务等级，并保证各种业务等级的QoS。

·传输容量。基站容量按片区覆盖进行划分，考虑每个接入片区覆盖10～20个基站。如按15个基站计算，假设其中1/5的基站为宏基站，每个基站需要的带宽为16～20Mbit/s；3/5的基站为中型基站，每个基站需要的带宽为8～10Mbit/s；1/5的基站为微蜂窝站，每个基站需要的带宽为4～5 Mbit/s。15个基站共需带宽约200 Mbit/s。对于将来HSDPA的应用，这种典型组网结构届时每接入片区下行速率将达到850～1 000 Mbit/s。

·基站时钟提供。3G传送网结构复杂，对时钟同步的要求很高。

·网管平台的实现。由于基站机房往往无人值守，因此要求传送设备提供各种网管通道和环境监控功能，从而实现网络设备的可运营、可管理。