织梦CMS - 轻松建站从此开始!

罗索

GSM网络IP化转型中的网络同步方案浅析

落鹤生 发布于 2010-05-05 15:32 点击:次 
无线接入网的IP化已成为整个移动网络全IP演进的关键。在接入网的IP化进程中的若干关键问题已经逐步得到解决,运营商也积极开展了多项实验和商用测试活动。中兴通讯完善的BSS IP化同步方案将助力运营商成功向全IP演进
TAG:

移动网络宽带化已成为网络发展趋势之一,移动业务IP化驱动移动网络向IP化转型, EDGE业务、3G业务、IMS、FMC等基于IP的业务要求运营商具备适合IP业务承载、大带宽、高效率、低成本的承载网络。IP技术作为一种大带宽、易获得、高效率、低成本、代表未来发展方向的技术,引领网络转型的趋势和潮流已不可逆转。可以说,固网移动全 IP时代正在到来。

随着核心网IP化改造的逐步完成,移动网络以更快的速度向全 IP迈进。IP技术将渗透到移动网络的每一个层面,而无线接入网的IP化将成为整个移动网络向全 IP演进的核心。

从宏观上看,BSS IP化顺应网络转型的发展趋势,避免运营商继续在E1和SDH等费用较高的传输资源上持续投入,从保护运营商网络投资的角度具有战略意义。从微观上看,在核心网IP化改造的情况下,BSS IP化能充分发挥IP化核心网的能力,从服务质量、TC节省、传输节省、可靠性组网、资源利用率最大化等方面给运营商带来巨大的价值。

一、网络同步是GSM网络IP化的首要课题
    网络同步是移动通信系统的重要课题,也是移动网络IP化的首要课题。要降低发射和接收错误来提高网络效率,完善网络质量,提高用户满意度,必须使系统的时钟质量保持特定的等级。

    在PDH/SDH通信系统中,时钟同步一直是确保语音和数据连接可靠和无差错的一项关键因素。随着PDH/SDH网络向基于分组的IP架构转移,对网络时钟的要求也一直没有发生改变。在实现无线接入网IP化的过程中,同步问题是个很突出的问题。为了符合标准并保证网络性能,GSM基站拥有解决同步问题的时钟,主要用于空口和Abis接口,其中空口时钟对切换性能和覆盖性能的影响非常大,因此对时钟精度要求比较严格,宏基站的精度要求为0.05ppm,微基站也要达到0.1ppm。

    传统TDM传输组网情况下,基站很容易从TDM的E1/T1链路中恢复同步时钟信号,满足基站时钟的要求。但在IP化的BSS接入网络中,采用IP网络进行传输组网时,由于传统IP网络无法很好地支持时钟传送,基站时钟不能像传统方案那样从物理层获取,需要借助其他解决方案来实现。

二、几种典型的IP化承载方式
    针对不同的IP BSS应用场景和现网传输资源条件,运营商可以选择相应的同步方案,逐步使移动网络向IP化转型。以下是目前运营商遇到的几种典型的BSS IP化承载方式:

    (1)真正的IP承载方式,即Native IP方式,也称IP over FE/GE方式。该方式指IP分组包直接在IP承载层传输,无需电路帧的封装和分组包转换步骤。

    (2)IP over E1/SDH方式,IP over SDH也可简称为POS方式。该方式需要对IP分组包按照电路帧格式进行封装,然后在E1或SDH承载层上传输。

    (3)PWE3方式,即TDM over IP方式。该方式指在设备端增加TDM转IP设备,使电路帧包装成分组包形式,在IP承载上传输。

    以下将就每种典型的移动网络IP化过程中的承载方式分别介绍其同步方案,包括单一同步方案、组合同步方案以及中兴通讯特有的同步方案。

三、IP over FE/GE承载的同步方案


    在BSS IP化采用IP over FE/GE时,一种解决方案是当站点有BITS时钟时可以采用BITS时钟,但一般情况下很少见,因此此种方法不是我们讨论的重点。在此主要讨论运营商常面对的以下几种情况,GPS同步方案、同步以太网同步方案及基于IEEE1588的同步方案。

1. 基于GPS的同步解决方案
    为实现地面基站的同步功能,GPS接收机至少需要接收4个卫星信号,以实现精确的时钟同步。基站外接GPS进行同步的方式比较容易实现,只需在易于接收到GPS信号的地方架设天线,将GPS信号引入基站即可。不需要全网同步系统,不需要占用传输资源,同步精度高。

    适用场景:宏基站、方便接收和安装GPS的站点。

2. 基于同步以太网的同步解决方案
    当采用IP over FE时,IP BTS只有FE接口,且不允许、不准备高花费或不方便安装GPS接收机时,也可以采用G.8261,即同步以太网方式。

    同步以太网技术是一种采用以太网链路码流恢复时钟的技术。在以太接口上使用高精度的时钟发送数据,在接收端恢复并提取这个时钟,可以保持高精度的时钟性能。同步以太网(基于ITU-T G.8261)不影响现有的IEEE802.3的格式,从物理层提取同步时钟,但这种技术只有在承载网设备都具备同步以太网特性的情况下,才能为基站提供同步时钟。

    适用场景:IP承载网络每个节点支持同步以太网特性。

3. 基于IEEE1588的同步解决方案
    当面对上述第二种情况时,还有一种选择是采用基于协议的时钟恢复方式,例如IEEE1588。IEEE1588系统的基本概念是:网络上的每个节点都有自己的时钟(本地时钟),这些时钟将被同步到系统的主时钟上。同步间隔通常是1、2、8、16和64秒,太长则不能保证足够的同步精度,太短则会增加网络传输负担。

    适用场景:承载网络中间路由节点较少、抖动小的网络情况下使用。

4. 基于同步以太网和IEEE1588的组合同步解决方案
    根据承载网的组网情况,还可以选择同步以太网和IEEE1588的组合同步解决方案。

    同步以太网依赖于物理网络,要求所有承载网络节点支持(成本会比较高),不受网络流量影响,但只传频率不传相位。而1588独立于物理层,可传频率和相位,不受网络流量影响,可以在没有业务流量的情况下支持同步,成本较低。

    同步以太网技术要求全网设备都支持,才能保证时钟质量。但是在实际应用中,很多地方无法实现全网支持,中间都会多少存在几段不支持同步以太网的链路。这种情况下,可综合上面谈到的两种方式进行组合同步,以灵活使用,进行混合组网。

    适用场景:IP承载网络建设不能一步到位,网络规模较大,转发节点较多的应用场景。

5. 中兴通讯特有的基于空口同步的解决方案
    当采用IP over FE时,IP BTS只有FE接口时也可以采用空中同步方式,中兴通讯的FemtoCell 就使用了此方案。

    FemtoCell空中接口同步方案的基本思路是令FemtoCell测量出其与邻小区的载波频率偏差,换算为基站晶振时钟偏差,并通过基站晶振偏置电压修正,使基站晶振的输出时钟、载波频率与邻小区一致,达到消除频偏的目的。

    适用场景:Pico/Femto等微站及对同步要求不很高的情况。

四、IP over E1/SDH承载方式的同步方案
    对于IP over E1/SDH方式,由于具有E1/SDH接口,同步时钟仍然可从E1/T1/STM-1线路提取,和传统线路提取时钟完全一致(见图1)。基站能够很容易从TDM的E1/T1/STM-1链路中恢复同步时钟信号,非常好地满足基站时钟的要求。

    适用场景:采用IP over E1方式的基站。

五、PWE3方式下的同步解决方案
    在BSS IP化过渡期,即承载网络已经为IP网络时,可以考虑采用PWE3设备解决同步问题。中兴通讯解决方案中采用IPMux-24方案解决。

    IPMux-24 代表了下一代PWE3的解决方案,其独一无二之处在于结合了快速以太网和千兆以太网交换,形成了对业界伪线路标准最大化的支持,并包括了精确时钟恢复技术和超低延时的高性能ASIC驱动。增强的ASIC能够使IPMux-24通过IP、以太网或MPLS网络,利用任何标准的TDM仿真技术,实现最低延时和最精准的定时传输回程业务。IPMux-24中已经将高级适应性时钟恢复功能整合入其ASIC产品中,以解决时钟同步这一难题。这一时钟恢复功能与G.823相一致,并达到16ppb的时间准确性。

    适用场景:从原有设备和网络向IP化转型过渡期,准备统一承载网络的建网计划。

六、小结
    目前,中兴通讯在网络设备的IP化接口支持上处于业内领先地位。在2008年年底,中兴通讯的GSM BSS网络设备将能实现所有接口支持IP传输功能。同时,在关键的网络同步问题上,无论现网适合IP over E1/SDH、IP over FE还是PWE3方式,中兴通讯均提供完善的同步解决方案供选择。此外,在室内覆盖采用Pico/FemtoCell基站的情况下还可采用中兴通讯专利的空中接口同步方式。

    无线接入网的IP化已成为整个移动网络全IP演进的关键。在接入网的IP化进程中的若干关键问题已经逐步得到解决,运营商也积极开展了多项实验和商用测试活动。中兴通讯完善的BSS IP化同步方案将助力运营商成功向全 IP演进

(秩名)
本站文章除注明转载外,均为本站原创或编译欢迎任何形式的转载,但请务必注明出处,尊重他人劳动,同学习共成长。转载请注明:文章转载自:罗索实验室 [http://www.rosoo.net/a/201005/9336.html]
本文出处:中兴通讯 作者:秩名
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片
栏目列表
将本文分享到微信
织梦二维码生成器
推荐内容