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(多图) 3G无线接入网IP化传送承载方案的研究

来源:电信科学/徐荣?? 2007年08月23日 ?? 收藏0

  如果采用窄带IP技术,通过PDH E1来承载和传送IP,则:IP over ATM over E1就需要支持包头压缩和PPP复用(参见RFC 3153)技术。同样,IP over PPP/HDLC over E1需支持包头压缩(参见IETF RFC 2508)和PPP multi link multi class(参见IETF RFC 2686)技术。同样,这时对应于IP over Ethernet的技术就是所谓的IP over Ethernet over GFP over E1封装技术,有时也称其为Ethernet over PDH。这3种协议封装格式如图2所示。

窄带IP常用的3种封装格式
图2 窄带IP常用的3种封装格式

  对于UTRAN的承载主要靠城域网,最有可能大量应用的链路是像NxE1/T1这样的低带宽链路。为了提高窄带链路的传送效率,要求UTRAN节点应支持PPP、IP头压缩、多链路以及多业务类别等新技术。

  PPP是点到点协议的简称,它可将长IP包切成短包组成PPP帧,提供多协议封装、差错控制和链路初始化控制的特性,而HDLC通过字节填充

来实现 PPP帧的定界。那么在窄带传送中为什么要使用PPP multiplexing技术呢?由于语音分组包长度很短,而短包的头开销相对较大,因此需要将大量的短包合并起来以增加链路的传送效率,而且合并时还可以消除重复的多余的PPP包头信息,对于像语音分组那样的短分组而言,PPP multiplexing是一个优化的链路层协议。参照协议3GPP R5 TS25.426要求作为可选项。

  为什么要进行IP/UDP包头压缩呢?由于无线语音分组包的长度通常比IP/UDP头的分组包长度要短。例如无线语音分组包长度为20 byte时IP/UDP头的分组包长度却要高达28 byte,因此如果在低速链路(如E1)上传送这样的分组数据而不采用头压缩技术将不是一种高效率的传送方案。通常对任何一个给定的数据流,每个包头中的许多域都是固定不变的,或者相对于后续包头来说也是不变的。因此完全可以使用包头压缩技术来缩短包头长度,以提高链路的传送效率。典型情况下,28 byte长度的包头可压缩到2 byte以内(参照协议3GPP R5 TS25.426要求)。

  MP用于分组的分段重装和 E1/T1链路绑定,可以成倍地提高传输速率。MC用于对业务分类,防止长分组、时延要求低的业务(如数据)对短分组、时延要求严格的业务(如语音1的影响。MC-MP/PPP提供了低带宽链路上的反向复用、分组分段和重装及QoS。可参照协议3GPP R5 TS25.426要求,主要是保障时延特性满足要求。

  ATM分组传送是R99和R4版本主要使用的传统方式,用ATM分组封装 IP包具有QoS质量保证和高效率等特点,主要不足是处理复杂。随着以太网的普及和城域传送网的大规模建设,采用GFP(通用成帧规程)/VCAT(虚级联)/LCAS(链路容量动态调整策略)技术的城域多业务传送平台(MSTP)被广泛应用。GFP/VCAT/LCAS不仅具有带宽动态调整功能,而且使 SDH网络更加健壮,相反ML-PPP组中一个成员的故障就会导致整个ML-PPP组的传送失败。另外GFP/VCAT具有差分时延纠正功能,不会对时延敏感业务引入时延,而ML-PPP协议需要对每一个片段进行缓存重排;全球统一标准的GFP/VCAT与SONET/SDH的广泛应用使得IP UTRAN无线设备与城域传送网MSTP设备的互联互通非常容易。

  因此,对于UTRAN的IP传送策略建议如下。

  ●在宽带网络中,如有SDH(STM-1/STM-4)接口,可采用传统PoS,不需提供UDP/IP头压缩,更不必提供PPP multiplexing,从而可以降低系统复杂性和成本,减小分组时延。

  ●在窄带链路上,如N×E1/T1接口,采用cUDP/IP/MC-MP技术,而PPP multiplexing最好作为优化选项,由运营商根据市场情况确定。

  ●针对高速数据传送可采用分路传送,由以太网(100BASE-TX/100BASE-FX)接口提供HSDPA数据传送或用于连接较近或同一位置的网络设备(如RNC、NodeB),也可提供网络管理与维护(OAM)。

  最好是以上接口按模块化方法实现,根据运营商的不同要求选择以上不同接口的组合。

  2.3 TDMoIP技术

  尽管3G网络的发展就是不断增强对高速数据的支撑能力,但语音业务依然是其生存的根本,而且E1类电路还将长期存在,因此在IP化浪潮下如何高效支撑语音业务仍是至关重要的大事。对于以数据业务或其增值业务为主的新兴运营商来说,由于他们有完善的宽带IP网络,那么如何在IP网络上透明地传送E1电路就显得尤为重要,这时使用一种新技术TDMoIP(time division multiplexing over internet protocol)就可达到这个目的。


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3G? 接入网? IP? 承载?

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