面向3G/LTE的中兴通讯iPTN解决方案及部署策略探讨
面向3g/lte的中兴通讯iptn解决方案及部署策略探讨
ptn适应移动网络ip化、宽带化发展趋势
随着移动通信业务的发展和移动用户的快速增长，电信业正在发生巨大的变革。为适应移动业务从以电路语音为主的单一业务向多业务转变，移动网络架构从2g到3g，后续向lte演进，移动backhaul在向ip化、宽带化发展过程中，对传送网提出新的需求。
多业务传送能力：相当长的一段时间内，tdm业务和分组业务将在网络中并存，需要传输网络在支持传统电路交换业务的同时，也能够支持日益增长的分组业务；
qos和统计复用：基站ip化，需要对混传的语音和数据业务提供差别处理，规模发展的数据业务需考虑承载网的每比特收益、需要强大的汇聚和核心处理能力；
网络可靠性和可用性：3g和lte的业务包括移动数据业务和话音业务，可靠性要求高于一般的数据网络，因此传输网络必须具有电信级的保护能力，提供较高的可靠性；
高精度的时钟同步要求：无线网络对时钟同步的需求有两个级别，频率同步和时钟同步。基于fdd模式的无线系统如wcdma需要各节点之间保持频率同步即可，而基于tdd模式的无线系统，包括cdma2000/td-scdma以及wimax/lte则需要更为严格的时钟同步来满足移动业务的漫游和切换。在ipran传送网的设计中，时钟同步问题的解决具有重要的意义。
良好的扩展性：随着无线空口技术的发展和分组业务的开展，承载传送网络在能够满足大容量传送的基础上，具有良好的可扩展性，尤其是面向基于包交换的移动数据业务的扩展，包括带宽能力、接口密度、接口类型等的扩展。
sdh/mstp具备高可靠性、高稳定性、易于管理维护等特点，在2g和3g初期以语音业务为主时，兼有少量数据业务的应用中，sdh/mstp仍是最佳的承载网解决方案。随着3g/lte宽带业务的发展，sdh/mstp传送网存在带宽利用率低下、扩展困难、配置不够灵活等弊端，传送网需要采用灵活、高效和低成本的分组传送平台来实现全业务统一承载和网络融合，分组传送网（ptn）技术应运而生。
中兴通讯iptn解决方案
中兴通讯顺应网络ip化发展趋势，推出新一代城域融合分组传送设备iptn系列产品（如图1）。该系列产品采用全分组交换内核的体系架构，集成了多业务的适配接口、传送特性的mpls转发技术、同步时钟、电信级oam和保护等功能，为用户提供面向电信业务向ip化演进背景下的端到端承载网解决方案。
统一的多业务传送及管理平台
移动网络在向3g/lte演进过程中，必然会经历tdm/atm/ip基站同时存在并逐渐演进到全ip基站的阶段。中兴通讯iptn产品利用pwe3技术实现对tdm、atm、ethernet等信号的仿真和统一承载，可以支持基站ip化过程中，各类基站的统一接入，并为全业务运营做好技术储备。另外，中兴通讯iptn产品采用统一网管平台和sdh/mstp、ason、wdm、otn实现集中管理，提供符合传统传送网要求的网元管理和友好界面，易于操作和维护，使分组网络首次具备了可管理，易维护的属性。
端到端qos解决方案，提供差异化服务质量
3g业务类型多样，除传统的语音业务外，hsdpa技术的应用使得视频分享、在线下载，移动广告等业务大量开展，给运营商带来更多的利润增长点。中兴iptn产品具备完善的业务类型识别手段和qos灵活调度机制，可提供具有不同服务质量等级的服务保证。
电信级oam和保护能力，提高网络可用性
中兴通讯iptn产品继承了sdh端到端的oam能力和出色的网络保护能力，实现基于硬件机制的层次化oam，实现电信级的网络故障自动检测、保护倒换、性能监控、故障定位等功能，业务的端到端管理；提供端到端保护机制，除支持路径和子网保护外，更提供了完全面向连接的t-mpls或mpls-tp环网保护功能。设备层面提供时钟、电源、主控板等重要单板1+1热备份。多重保护，提高了3g网络的安全性和可用性。
完美的时间同步解决方案
中兴通讯iptn产品提供基于同步以太网基础的精确时钟协议解决方案，有效控制报文发送频率，加快收敛时间，并采用硬件实现1588协议中精确时戳的插入和提取，大大提高了时间同步精度，支持带外1pps+tod接口和带内以太网时间接口，满足网络长期演进的需求。采用ssm和bmc的协议，实现时间链路的自动保护倒换，保证时间的可靠传送。
iptn部署思路探讨
较低的总体费用成本（tco）是运营商在网络建设中必须要关注的一个方面，作为节点分布最密集、覆盖最广泛、场景最复杂的移动接入网，其网络规划建设显得尤为重要。
2g和3g的共存和制式演进给移动backhaul带来复杂的需求，在相当一段时间内tdm、atm和ip的业务共存，存在大量tdm和atm业务的情况下，iptn采用pwe3仿真atm和tdm业务，在性能和成本上难与sdh/mstp抗衡。另外作为一种新技术，其标准和产业链的成熟度也在逐步完善，其网络规划和运维经验也需逐步积累。iptn的部署应采取循序渐进的策略，实现网络的可持续发展。
在3g初期，建议仍然采用sdh/ mstp技术作为主要承载网络，在部分热点地区小规模建设iptn，推动iptn技术的产业成熟，积累iptn网络规划和运维经验。随着3g业务的开展以及iptn技术和产业链的成熟，规模部署iptn，在广度和深度上进行覆盖，在汇聚层逐步替换现网的sdh/ mstp设备，实现网络融合和利旧，达到保护投资的目的。iptn接入环和汇聚环应采用双节点互联的方式，以提高网络可靠性。在3g初期，基站相对较少，建议采用lsp 1+1或1:1路径保护方式；3g中后期，随着业务的发展，基站数目的增多，以及iptn环网保护标准完善（环间互联保护），采用环网保护方式，提高保护效率。在iptn网络中工作lsp和保护lsp都要开启oam功能，不仅要运行连接性检测（cc），还要进行性能监控（包括丢包率和时延），对重要的网络节点还要实现环回监测等维护功能，以提高3g网络的生存性。
在lte阶段，s1接口可以采用集中处理方式，由位于核心网的sr完成，sr负责将s1接口的信息按照ip地址转发给s-gw/mme或者s-gw/mme pool中相应的s-gw以及mme。在enb与sr之间，通过iptn建立s1 e-line，利用iptn网络实现s1接口的承载保护。针对x2接口，在lte初期，可以采用sr集中处理方式，在enb与sr之间通过iptn建立x2 e-line，随着lte的规模部署，enb数量增加，可以考虑将x2处理的sr下移到汇聚节点。
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网络可靠性和可用性：3g和lte的业务包括移动数据业务和话音业务，可靠性要求高于一般的数据网络，因此传输网络必须具有电信级的保护能力，提供较高的可靠性；
高精度的时钟同步要求：无线网络对时钟同步的需求有两个级别，频率同步和时钟同步。基于fdd模式的无线系统如wcdma需要各节点之间保持频率同步即可，而基于tdd模式的无线系统，包括cdma2000/td-scdma以及wimax/lte则需要更为严格的时钟同步来满足移动业务的漫游和切换。在ipran传送网的设计中，时钟同步问题的解决具有重要的意义。
良好的扩展性：随着无线空口技术的发展和分组业务的开展，承载传送网络在能够满足大容量传送的基础上，具有良好的可扩展性，尤其是面向基于包交换的移动数据业务的扩展，包括带宽能力、接口密度、接口类型等的扩展。
sdh/mstp具备高可靠性、高稳定性、易于管理维护等特点，在2g和3g初期以语音业务为主时，兼有少量数据业务的应用中，sdh/mstp仍是最佳的承载网解决方案。随着3g/lte宽带业务的发展，sdh/mstp传送网存在带宽利用率低下、扩展困难、配置不够灵活等弊端，传送网需要采用灵活、高效和低成本的分组传送平台来实现全业务统一承载和网络融合，分组传送网（ptn）技术应运而生。
中兴通讯iptn解决方案
中兴通讯顺应网络ip化发展趋势，推出新一代城域融合分组传送设备iptn系列产品（如图1）。该系列产品采用全分组交换内核的体系架构，集成了多业务的适配接口、传送特性的mpls转发技术、同步时钟、电信级oam和保护等功能，为用户提供面向电信业务向ip化演进背景下的端到端承载网解决方案。
统一的多业务传送及管理平台
移动网络在向3g/lte演进过程中，必然会经历tdm/atm/ip基站同时存在并逐渐演进到全ip基站的阶段。中兴通讯iptn产品利用pwe3技术实现对tdm、atm、ethernet等信号的仿真和统一承载，可以支持基站ip化过程中，各类基站的统一接入，并为全业务运营做好技术储备。另外，中兴通讯iptn产品采用统一网管平台和sdh/mstp、ason、wdm、otn实现集中管理，提供符合传统传送网要求的网元管理和友好界面，易于操作和维护，使分组网络首次具备了可管理，易维护的属性。
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中兴通讯iptn产品继承了sdh端到端的oam能力和出色的网络保护能力，实现基于硬件机制的层次化oam，实现电信级的网络故障自动检测、保护倒换、性能监控、故障定位等功能，业务的端到端管理；提供端到端保护机制，除支持路径和子网保护外，更提供了完全面向连接的t-mpls或mpls-tp环网保护功能。设备层面提供时钟、电源、主控板等重要单板1+1热备份。多重保护，提高了3g网络的安全性和可用性。
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中兴通讯iptn产品提供基于同步以太网基础的精确时钟协议解决方案，有效控制报文发送频率，加快收敛时间，并采用硬件实现1588协议中精确时戳的插入和提取，大大提高了时间同步精度，支持带外1pps+tod接口和带内以太网时间接口，满足网络长期演进的需求。采用ssm和bmc的协议，实现时间链路的自动保护倒换，保证时间的可靠传送。
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在lte阶段，s1接口可以采用集中处理方式，由位于核心网的sr完成，sr负责将s1接口的信息按照ip地址转发给s-gw/mme或者s-gw/mme pool中相应的s-gw以及mme。在enb与sr之间，通过iptn建立s1 e-line，利用iptn网络实现s1接口的承载保护。针对x2接口，在lte初期，可以采用sr集中处理方式，在enb与sr之间通过iptn建立x2 e-line，随着lte的规模部署，enb数量增加，可以考虑将x2处理的sr下移到汇聚节点。
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