文/中国移动通信集团福建有限公司网络部 王捷明
目前,ASON技术已经基本成熟,规模应用逐步展开。那么,对于移动传输核心网络来说,它的未来发展能否受益于ASON?
2G传输核心网的发展需求分析
- 业务响应
2G传输网络由接入层(BTS Access)和核心层(Core Schedule)构成。接入层提供从基站到BSC的业务传输;核心层包括城域核心层和城市间长途骨干层。其中,城域核心层承载BSC汇聚到MSC以及城域内MSC之间的业务,而长途骨干层则用于传送城市间MSC之间的业务。目前,在2G网络中,核心层主要是TDM语音业务,另有少量GPRS数据业务。随着网络的发展,核心层网络节点之间(主要是各MSC之间)存在着大量的业务,约占全网业务量的60%-70%。
在移动传输网络中,用户和业务的发展存在动态性和突发性,因此必须及时提高系统容量,确保网络对新增业务能够快速响应,以保证网络通信质量,吸引更多用户。然而,在当前静态的SDH网络情况下,开通业务可能需要先分析网络历史配置数据,分析时隙资源,然后进行点到点的业务配置。由于移动核心网络中业务数量众多(达成千上万条),这一工作将会极为繁琐和耗时。因此,业务开通需要几周甚至更长的时间,既耗费了大量人力成本,也可能带来一定的经济利益损失。
- 网络维护
随着移动传输核心网的发展,需要在业务管理、升级、扩容等方面持续进行成本投入。传统的网络属于静态网络,拓扑和业务都采用静态配置,缺乏灵活性,往往带来很大的维护工作量。如扩容时可能需要改变环拓扑甚至调整大量业务,而在静态网中改变环拓扑和调整业务往往非常繁琐,并且具有风险。而且,如果在传输维护方面投入较大的工作量,必然会影响对主营业务的投入。
- 网络安全
MSC节点之间,尤其是TMSC之间,存在大量的业务,需要非常高的安全保证。环形的传输网络结构只能保护单点断纤,而核心节点之间的链路较长,光纤多点中断的几率增加,一旦中断,必然对通话造成很大影响,在当前移动用户市场竞争激烈的情况下,可能降低用户满意度甚至造成用户离网,所以需要尽可能保障传输核心层的安全性。
2G传输核心网引入ASON的优势
- 实现快速业务响应
ASON作为一种动态传输网络,可以实现快速的业务响应,进行业务的快速自动建立。选择源宿节点后确认带宽信息和限制条件,1-2秒钟内即可自动建立业务,这可以适应移动核心网络业务发展动态性的特点,为大量新业务的配置开通提供便利。
- 提高维护便利性
ASON的动态功能还体现在可以灵活调整业务的路径,这在很大程度上为维护带来便利。例如在网络升级、网络改造优化或扩容过程中,可能需要调整核心层大量业务的路径,使用ASON可轻易将整条业务调整到需要的路径(调整过程中业务不会中断,仅有小于1ms的B3误码),这在静态传输网络中是很难做到的。
- 优化全网配置
传统光传输网采用的都是固定的光链路连接模式,对带宽的指定和分配基本上是静态的,而ASON则不然,其特点在于动态和对全网的整体优化,这一“静”一“动”,就导致了网络规划方法的本质差异。传统传输网络规划是基于单条业务点到点的思想来组织全网通路的,因此规划结果从全网来看往往不是最优,对于移动核心传输网这样存在成千上万条业务的复杂网络,非优化的结果往往浪费了大量的传输资源。ASON以现代的优化理论为基础,基于网络全局和流量工程来进行规划,其结果可较好地趋于全网最优,而且在满足业务需求情况下,能使用尽量少的资源,从而减少运营商的投资成本。
- 提高网络安全性
传统的网络使用环保护,只能保护单点断纤,如果使用Mesh网络结构,则可以充分发挥ASON抗多点失效的能力,在网络多条链路失效的情况下保护业务,实现“有路即通”,有效提高了网络的安全性。
MESH网络安全性的提高同时也减少了网络维护成本,因为有了抗多点失效的保护,就没有必要像传统SDH环网那样,在光纤中断后必须立即派人到现场进行勘察,并修复光纤以恢复业务,而是可以容忍更长的等待修理时间,可在条件具备时,如备件到货后,在人力、时间都比较充分的情况下再进行恢复,减少维护成本的投入。
3G传输核心网的发展需求分析
由于建设的继承性,3G传输网络是叠加在2G传输网络基础之上的,3G核心传输网络相对于2G核心传输网络主要有如下变化:
- 业务类型多样化
在原有2G网络TDM语音业务的基础上,3G网络语音业务将以ATM承载,同时将存在大量的移动数据业务(GE/FE,承载视频、网页、文件下载等业务),业务类型也发展到TDM/ATM/IP等多种。
- 业务的动态性和突发性更明显
对每个3G无线用户来说,可支配的带宽从语音的12.2Kbps到HSDPA可提供的峰值14.4Mbps,不仅可以打语音电话,还可以随时体验视频通话、网络游戏、网络电视、网络下载等高速无线业务。随着3G业务的大范围开展,业务的动态性和突发性更强,对核心传输网络对新增业务的响应提出了更高的要求。同时,带宽分配和管理以及网络资源的均衡难度也相应增加。
- 核心节点数目减少
随着设备容量增加和对维护要求的提高,核心交换节点向少数点收缩是网络发展的趋势,3G网络中的核心节点从2G中的MSC变为MGW/SGSN/ MSC server,BSC变为RNC,而且3G中RNC站点数目将少于2G中的BSC,RNC将收缩到与MSC Server、MGW、SGSN共机房,核心节点数目大大减少,有时一个城市往往只有1-2个核心节点。收缩的核心节点网络拓扑将趋于简单, 城域核心层被弱化或者消失,但核心节点将承载更多的业务,核心节点之间的直达业务增加,距离也相应增加,对传输安全性也提出了更高的要求。
- 网络资源占用增加
随着3G用户的发展,移动数据业务的比重将越来越大,对于这些数据业务,QoS要求各有不同,如果和话音业务一样都采取传统SDH预留100%的保护带宽,则会消耗大量的核心网络资源。
3G传输核心网中引入ASON的优势
ASON在2G核心传输网络中的作用在3G网络中同样得到体现,不仅如此,ASON在以下更多方面适应3G核心传输网的发展:
- 满足MESH网络结构
3G网络核心节点站点收缩和数目的减少,可以比2G网络更容易实现度数高的MESH拓扑,从而进一步提高网络安全性,保障各大核心节点之间的业务。
- 适应不同QoS特性
3G核心传输网络的业务有流媒体类(如实时视频)、会话类(如语音)、背景类(如文件下载)等多种类型,其QoS要求各有不同,ASON可根据安全性和实时性提供不同等级的业务。这是运营商响应业务多样化、个性化需求的有力保证,有利于提高用户满意度和竞争力,增加ARPU值。
- 提高网络带宽利用率
3G网络中的移动数据业务(FE/GE)有很大一部分是非实时性的(如文件下载等背景类),对于这些业务不需要预留100%的保护带宽,利用MESH网共享的保护带宽就可以,从而有效提高带宽利用率。在传统环网保护方式下,带宽利用率为50%,而在MESH网络共享保护方式,带宽利用率可提高为60~70%,高效的网络利用率可以节省大量的核心网络资源,减少投资成本。
ASON是现代光网络技术的发展方向,它将传输技术与交换技术融为一体,是传送技术的重大突破。目前,ASON技术已经基本成熟,规模应用逐步展开。随着通信技术的继续发展,ASON必将占有越来越重要的地位和更加广泛的应用,在移动核心网引入ASON也是一样,具有非常重要的意义。