面向移动业务IP化的分组传送解决方案

1.移动通信业务IP化对传输的要求

在移动网中，核心网流量采用IP承载已经成为现实而不再只是远景。移动基站传输接口也正从2G的E1、3G初期的ATM IMA E1转为以以太网接口为主（不同制式的IP化进程稍有差别），2G RAN的IP化也在进行中。与此相应，传输网络也必须适应移动网络IP化的趋势。

在移动IP化趋势下，核心网的传输颗粒已经从TDM转变成分组业务，传输问题即为光层如何承载IP的问题。无线的传输问题要复杂很多，不仅因为RAN范围更大，网络结构更加复杂，而且，在IP化的大方向下，传统的TDM业务（如话音、TDM专线等）保持平稳增长趋势并仍是运营商重要的收入来源，而IP流量迅速增加使得对带宽的需求猛增，并要求更加细致的用户区分和管理和更加高效可靠的业务流量和传送；同时，根据其它运营商的经验，IP业务的高带宽需求并不能立即与业务收入的增长相匹配，用户并不愿意为新业务花费更多的钱，但运营商却不得不提供这些业务才能在将来维持住和当前一样的业务收入。因此如何建设适应业务IP转型的RAN传输网络将成为移动运营商能否持续发展的关键因素之一。

2G网络中的E1业务都是通过SDH/MSTP接入的，少量数据业务可通过MSTP的数据板卡或从其它途径接入。随着数据业务所占比例的提高，MSTP固有的TDM内核将不再满足大容量的数据吞吐需求。光传输网将主要负责IP/以太网流量的传送，为分组的流量特征而优化，向着智能的、融合的、宽带的、综合的分组传送网（PTN）方向发展。而基于TMPLS技术构建的电信级以太网将是最优的RAN传送解决方案。很明显，运营商需要一个能够适应业务IP化的趋势的平台，该平台应该具有完全分组化的内核并有效地支持从TDM交换到PTN的过渡。

目前通信业务IP化已经成为共识，但业务流量模式如何演进，尤其是对于移动业务IP化的路线图业界并没有明确的认识。因此，在目前的市场环境中，更加重要的是传输网如何向PTN演进的问题，任何激进的方案都会由于技术的成熟度和市场的接受度问题为运营商带来巨大的系统风险，另一方面，保守的、对现有技术简单升级的方案也会由于不能快速应对可能出现的IP流量迅猛增长而错失市场机会。已有一些运营商和第三方咨询公司的研究机构对于PTN在IP流量增长到何种比例时才具有优势，尽管这个具体的数字各个报告的结果不同 (例如50%或70%)，然而可以肯定的是，这个数字目前在移动网络中并没有达到，但由于数据业务本身的流量特征，一旦数据业务迅猛增长的时期到来，超过这些不同的数字的时间并不会有太大的区别，运营商必须现在就为这一趋势做出某些准备。另一方面，由于移动通信技术和业务本身的历史积累，不同地区、不同应用场景的网络和业务多样性，TDM业务和数据业务的发展模式也会不尽相同，两种业务在很多情况下将会长期共存。

2.基于1850 TSS的移动传输网演进建设方案

阿尔卡特朗讯1850全业务交换传送平台（TSS）是业界向着统一TDM/PTN传送网演进所迈出的最新一步，其核心思想是通过唯一一个传送汇聚平台交换分组和电路业务，支持任意的业务组合比例，帮助移动运营商建设面向IP、应对可能出现的各种演进时间表的的传送网络。1850 TSS构建于一个开放的体系结构上，该结构集成了PTN/TMPLS、以太网交换、TDM交换和WDM，各种业务的传送需求可按任意比例组合配置，运营商仅使用选中和点击操作就可以灵活地配置任意比例的电信级以太网业务、WDM和TDM交换业务，从而满足日益变化的流量需求。无论将来移动业务模式如何改变，都无需再为缺乏扩展性和选择哪种技术最合适的问题而抉择。采用基于1850 TSS技术的统一传送平台支持多种业务混合传送，运营商可以实现简化网络操作，降低网络维护成本(OPEX)；减少因业务需求不断变化而带来设备投资(CAPEX)的风险；缩短新型宽带业务产生效益的时间。

1850 TSS是阿尔卡特朗讯为了应对移动IP业务发展的趋势确定性以及模式不确定性推出的平滑演进的端到端PTN传送解决方案，尽可能地降低运营商在技术选择过程中的系统风险，最大限度地保护技术和资本投入，同时灵活地应对可能出现的各种情况。1850 TSS是一个交换容量从几个Gb/s直至数百Gb/s的产品系列，可以满足移动传送网中从接入、汇聚到核心网各个网络层面的要求。基于1850 TSS的移动传输演进建设方案能够支持多种2G/3G网络建设和升级方式，提供完全灵活可靠演进建设方式－以太网和TDM－既满足了当今网络扩容的要求，又能够向着全IP的基础设施结构演进.首先，通过对于SDH/MSTP技术的完全继承 (Native TDM)，1850 TSS和OMSN产品联合组网、统一网管、业务互通、各种保护机制和OAM协同工作，对传统业务的承载毫无影响，运营商不用承受采用未经大规模组网和大流量业务冲击验证情况下验证的各种仿真技术；其次，通过对于传统以太网、增加了保护、OAM和网管能力的电信级以太网、电路仿真等功能的支持 (传统以太网、CE、CES/PWE3等)，可以满足以太网业务发展过程中各类业务的QoS要求，系统功能可以根据实际需求灵活配置，不会出现为低QoS业务配置高成本平台的情况，对于适用简化版PTN  (例如一层MPLS封装的伪线仿真) 的向IP传送演进的各类中间应用场景也能够灵活支持。第三，通过支持完整的T-MPLS协议体系和智能的GMPLS控制平面技术，满足大规模应用的真正意义上的全分组传送组网建设要求，在分组传送时代真正到来时能够立即进入市场，无须进行大范围的设备升级和业务调整。

图： 向IP RAN演进－初期

图2 向IP RAN演进－中期

初期可以先对RAN汇聚层进行分组化改造，引入基于1850 TSS PTN组建汇聚层与MSTP混合组网，1850 TSS中TDM与数据板卡根据需要灵活配置；接入层按需建设PTN，原有TDM业务的接入方式不变，新增业务可以通过PTN方式由1850 TSS系列中的接入产品接入，也可以走原有MSTP，如图1。随着移动RAN IP化进程的发展，PTN逐渐往下渗透，见图2，数据业务通过PTN接入，TDM可以通过native的方式，也可以逐步通过1850 TSS的CES仿真功能接入，逐渐完成RAN的PTN改造，直至全部业务都通过1850 TSS的PTN方式接入，汇聚层1850 TSS设备全部配置数据板卡。针对不同的3G制式，由于RAN IP化进程以及对时钟同步的具体要求不尽相同，1850 TSS的平滑演进时间表略有差异。1850 TSS支持传统SDH方式的时钟同步，这是该方案区别于其他PTN方案的优势之一；即使在全分组传送的应用环境下，1850 TSS也可以借助IEEE 1588以及同步以太网技术，为移动网络传送电信级的时钟信号。该方案的优势如下：

灵活的多业务支持，从100％电路业务到100％数据业务灵活改变；

TDM业务完全通过native TDM网络承载，无须经过同步/异步技术的映射过程；可逐步根据实际情况通过CES仿真方式接入，平滑向PTN演进。

数据业务通过电信级以太网传送平台承载，满足新型IP业务高QoS、高安全性、高可靠性要求；逐步过渡到基于T-MPLS的PTN；

源自SDH技术的可运营可管理性，强大的OAM机制；

灵活快速的业务开展，丰富的QoS能力和便捷的业务管理；

从用户接入侧到核心传送的不同容量级别的产品，可提供端到端的整体解决方案

3.成功案例

墨西哥运营商Telmex选用Alcatel-Lucent 1850 TSS系列产品和光多业务节点 (OMSN)建设面向全业务运营的综合传送网络。全网采用了70端1850 TSS-320组成了针对IP业务特性优化的、传输系统核心已经过分组化改造的城域传送网核心、汇聚层面，同时完全兼容现有TDM业务的传送，并可以向着智能光网络方向发展。这样的方案在承载现有TDM业务和以太网业务的同时，为网络向分组化、网格化、智能化的下一代智能IP传送网发展奠定了物理基础。该网络的接入层面规划采用传统MSTP (OMSN) 和新一代PTN设备1850 TSS的接入设备组建，二者均可以工作在传统的TDM组网模式，同时TSS低端设备还可以配置为电信级以太网接入平台，通过支持ITU-T G.8031/8032的电信级以太网保护机制和基于以太网/MPLS技术的OAM机制提供电信级的以太网业务接入、汇聚和网络管理能力。该网络用于承载Telmex的城域范围内的固网和移动业务，为Telmex充分应对通信业务IP化给网络带来的挑战提供了强大的技术保证。