移動(dòng)Backhual向IPRAN轉(zhuǎn)型和向FMC演進(jìn)之路
華為技術(shù)有限公司 崔江 2009/03/18
為了適應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IP化和寬帶化的發(fā)展需求，移動(dòng)Backhual向IPRAN轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為必然趨勢。那么，對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營商來說，移動(dòng)Backhual轉(zhuǎn)型的最佳方案是什么？如何適應(yīng)面向未來的全業(yè)務(wù)運(yùn)營發(fā)展戰(zhàn)略？
向IPRAN轉(zhuǎn)型的兩種方案
對(duì)應(yīng)不同的移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展模式、發(fā)展進(jìn)度和應(yīng)用場景，目前業(yè)界最看好兩種主流轉(zhuǎn)型方案，一種是新建IPRAN，統(tǒng)一承載2G/3G/HSPA/LTE，另一種是對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逐步IP化改造。
新建IPRAN
對(duì)于移動(dòng)IP化應(yīng)用進(jìn)程較快、移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)普及較迅速的區(qū)域，基于IP的3G移動(dòng)業(yè)務(wù)量會(huì)很快超過基于TDM和ATM的2G和3G傳統(tǒng)移動(dòng)業(yè)務(wù)量，這種情況下，大多數(shù)運(yùn)營商選擇完全新建一張IPRAN承載新的業(yè)務(wù)，原有SDH和ATM網(wǎng)絡(luò)將逐步停止建設(shè)，隨著設(shè)備壽命到期，逐步將業(yè)務(wù)和客戶遷移到新建網(wǎng)絡(luò)。
這張新建的IPRAN網(wǎng)絡(luò)，需要滿足移動(dòng)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率、誤碼率等質(zhì)量參數(shù)的嚴(yán)格要求；需要滿足移動(dòng)承載所需的時(shí)鐘同步信息的傳送能力，以及面向未來移動(dòng)寬帶大量普及所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬擴(kuò)展能力。
由此可見，移動(dòng)場景下的IP承載網(wǎng)需求，與固定寬帶場景下的IP承載網(wǎng)需求，是有很大區(qū)別的。我們知道，傳統(tǒng)的基于SDH的2GTDM，或3GATM移動(dòng)Backhual，很容易滿足移動(dòng)承載網(wǎng)的需求。但是，對(duì)于現(xiàn)有的以承載寬帶業(yè)務(wù)為主的IP承載網(wǎng)來說，卻很難滿足，盡力而為的業(yè)務(wù)理念和電信級(jí)的承載需求相去甚遠(yuǎn)。
在ALLIP、FMC、寬帶化三大網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢的推動(dòng)下，現(xiàn)有的城域IP承載網(wǎng)也正在醞釀革新的理念來解決這些問題。對(duì)移動(dòng)業(yè)務(wù)而言，在城域中實(shí)際需要的是一種分組的高效性和SDH的電信級(jí)、高可靠理念相結(jié)合的新型城域解決方案PacketTransportNetwork（PTN）。
Vodafone作為全球最大的移動(dòng)運(yùn)營商之一，將Backhual的轉(zhuǎn)型和演進(jìn)作為網(wǎng)絡(luò)層面的一個(gè)重要的戰(zhàn)略來考慮，并制訂了VodafoneGlobalBEP（BackhualEvolution
Program）計(jì)劃，這是一個(gè)較長期的分步驟的計(jì)劃。
第一步BEP1.0計(jì)劃中，Vodafone首先建設(shè)一張基于IP的、具有良好的電信業(yè)務(wù)承載能力的IPRAN網(wǎng)絡(luò)。它將承載當(dāng)前的2G/3G業(yè)務(wù)以及未來的HSPA+和LTE業(yè)務(wù)。在演進(jìn)過程中，一張網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)多種制式的統(tǒng)一承載，可以有效地降低CAPEX和OPEX。
在接下來的第二步BEP1.1計(jì)劃中，Vodafone將基于BEP1.0的IPRAN網(wǎng)絡(luò)，向城域綜合承載FMC進(jìn)行擴(kuò)展。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，通過組播等寬帶業(yè)務(wù)承載技術(shù)和WDM等帶寬擴(kuò)展技術(shù)的引入，將IPTV/HSI/VPN等固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)納入，進(jìn)行綜合承載，最終實(shí)現(xiàn)向FMC的演進(jìn)。
從VodafoneGlobalBEP發(fā)展計(jì)劃中，我們不難看出，轉(zhuǎn)型的第一步，采用的就是完全新建一張IPRAN來發(fā)展3G
IP業(yè)務(wù)的策略，同時(shí)重點(diǎn)考慮的是這張IP承載網(wǎng)的承載質(zhì)量，對(duì)電信業(yè)務(wù)的支持能力，以及對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特殊需求的適配性。一張高質(zhì)量的IP
RAN是決定整個(gè)轉(zhuǎn)型是否成功的關(guān)鍵因素，也是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向FMC演進(jìn)的基石。
對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)的IP化改造
向IPRAN轉(zhuǎn)型的另一種主流方案是逐步演進(jìn)。隨著IP語音/移動(dòng)寬帶的逐步普及，基于IP的業(yè)務(wù)量所占比例以比較平穩(wěn)的速度逐步增加。這種情況適合對(duì)現(xiàn)有基于SDH技術(shù)的、承載TDM/ATM業(yè)務(wù)為主的移動(dòng)城域承載網(wǎng)（也叫移動(dòng)回傳，MobileBackhual），進(jìn)行逐步地IP化改造和演進(jìn)。
該方案的關(guān)鍵點(diǎn)在于采用自上而下的方式，初期先改造數(shù)量相對(duì)較少，但容量相對(duì)較大的城域匯聚層，形成基于分組的城域匯聚網(wǎng)，同時(shí)該匯聚網(wǎng)具有對(duì)原有接入層SDH網(wǎng)絡(luò)（對(duì)接入SDH承載的VC通道化的E1電路，或EthernetOverSDH電路完成到PW的仿真和向分組的轉(zhuǎn)換）和未來接入層分組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行Hybrid接入的能力。IP業(yè)務(wù)的逐步增加，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的逐步減少，使得城域接入層逐步完成IP化。最后，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了ALLIP，網(wǎng)絡(luò)也隨之完成了徹底的IP化改造。
Megafon是獨(dú)聯(lián)體地區(qū)最主要的移動(dòng)運(yùn)營商之一，也是3G業(yè)務(wù)的主要提供商之一。在2G和3GATM時(shí)代，Megafon的移動(dòng)業(yè)務(wù)主要由SDH網(wǎng)絡(luò)來承載，在發(fā)展IP業(yè)務(wù)進(jìn)行Backhual網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的方案上，華為根據(jù)客戶業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略建議采用對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自上而下的逐步IP化改造方案，并最終獲得采納和實(shí)施。該方案使Megafon初期建網(wǎng)投資減少，大量移動(dòng)基站末端接入設(shè)備可以利舊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署和快速提供；在TDM業(yè)務(wù)仍占主流的階段，末端接入繼續(xù)發(fā)揮SDH網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，新增IP業(yè)務(wù)末端可采用新建分組接入節(jié)點(diǎn)接入，實(shí)現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)和分組網(wǎng)絡(luò)在TDM/IP業(yè)務(wù)切換共存期的優(yōu)勢互補(bǔ)；實(shí)現(xiàn)IPRAN建設(shè)節(jié)奏和IP業(yè)務(wù)發(fā)展節(jié)奏的同步，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的ALLIP，并最大限度地減少超前投資，逐步演進(jìn)，降低風(fēng)險(xiǎn)。
這兩種轉(zhuǎn)型方案實(shí)際上殊途同歸，最終的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)是一致的。是一張具有分組交換的心臟和SDH大腦的電信級(jí)分組傳送網(wǎng)，由此實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)傳送與電信級(jí)業(yè)務(wù)保障、網(wǎng)絡(luò)管理的有機(jī)結(jié)合。
向FMC演進(jìn)
基于ALLIP的FMC是當(dāng)前城域網(wǎng)融合的發(fā)展方向，是所有業(yè)務(wù)綜合承載的理想平臺(tái)，能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)的CAPEX和運(yùn)營成本OPEX，同時(shí)為用戶提供更方便的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)演進(jìn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，IP網(wǎng)絡(luò)必須能夠基于業(yè)務(wù)需求提供所需的服務(wù)，保證業(yè)務(wù)的順利開展并具有持續(xù)競爭力。
基于IPRAN發(fā)展FMC的優(yōu)勢
未來的競爭是全業(yè)務(wù)的競爭，全業(yè)務(wù)運(yùn)營的基礎(chǔ)是融合的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營商來講，在向全業(yè)務(wù)運(yùn)營商轉(zhuǎn)型過程中，再建設(shè)一張獨(dú)立的固定寬帶業(yè)務(wù)承載網(wǎng)并非上乘之選。華為認(rèn)為，在移動(dòng)IPRAN基礎(chǔ)上向FMC擴(kuò)展，是目前移動(dòng)運(yùn)營商向全業(yè)務(wù)運(yùn)營發(fā)展的城域網(wǎng)最佳方案。
相對(duì)固定寬帶IP承載網(wǎng)而言，IPRAN由于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上已經(jīng)滿足了移動(dòng)業(yè)務(wù)承載的需求，已經(jīng)天然具備了如端到端QoS保證能力、提供QoS差異化服務(wù)能力、網(wǎng)絡(luò)高可靠性和基于硬件OAM的快速保護(hù)能力、移動(dòng)時(shí)鐘同步信息傳送能力、多協(xié)議業(yè)務(wù)支持能力、網(wǎng)絡(luò)安全性、電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理等方面的能力。只需要再考慮網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，IPTV等業(yè)務(wù)的組播方案以及對(duì)主要VPN業(yè)務(wù)的支持能力，就可以達(dá)到FMC綜合承載網(wǎng)絡(luò)的基本要求，而這個(gè)擴(kuò)展是相對(duì)容易的，架構(gòu)上不存在任何技術(shù)瓶頸。
我們可以看看目前業(yè)界的主流移動(dòng)運(yùn)營商是如何考慮的。以Vodafone為例，在Backhual演進(jìn)的后續(xù)步驟中，也就是由IPRAN向FMC的演進(jìn)方案上，Vodafone明確提出了在IPRAN上做平滑的特性擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，主要包括城域大帶寬提供能力、組播支持能力以及網(wǎng)絡(luò)末端應(yīng)用分組微波技術(shù)，擴(kuò)展空口帶寬和提高空口效率，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)高帶寬的移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)和BTV、VoD、VoIP、IPTV等各種主流固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的支持，完成城域網(wǎng)FMC轉(zhuǎn)型。
向FMC演進(jìn)的關(guān)鍵
網(wǎng)絡(luò)可拓展性
由于固定/移動(dòng)業(yè)務(wù)統(tǒng)一為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來承載，同時(shí)固網(wǎng)和移動(dòng)（尤其是移動(dòng)）的用戶數(shù)和每用戶帶寬需求還在快速增長，對(duì)城域承載網(wǎng)絡(luò)的可拓展性、鏈路絕對(duì)帶寬支持能力是很大的考驗(yàn)。人口密集的大中型城市可以通過另外建設(shè)一張城域波分，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)疊加來解決絕對(duì)帶寬的問題；對(duì)于中小城市或其他人口非密集區(qū)域，華為PTN的IPRAN解決方案擴(kuò)展到FMC的解決方案可以提供另外一種更經(jīng)濟(jì)的選擇，當(dāng)需要帶寬升級(jí)時(shí)，不用增加新設(shè)備/新網(wǎng)元，直接在現(xiàn)有設(shè)備上擴(kuò)展波分板件單元，成為大容量分組處理和40波密集波分的集成系統(tǒng)，需要擴(kuò)容的只是OUT和OADM模塊，不需要新增網(wǎng)元，更不需要新建網(wǎng)絡(luò)，CAPEX最為節(jié)省，同時(shí)也簡化了整個(gè)城域網(wǎng)的管理和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，極大地節(jié)省了維護(hù)成本，降低了OPEX。
支持組播方案
視頻廣播業(yè)務(wù)的普及，高效的組播技術(shù)和控制策略顯得非常重要，是網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)營IPTV等業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)組播的實(shí)施需要重點(diǎn)關(guān)注組播復(fù)制點(diǎn)合理設(shè)置，所謂組播復(fù)制點(diǎn)，即是用戶IGMP請(qǐng)求的終結(jié)點(diǎn)，組播復(fù)制點(diǎn)越靠近用戶越節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，推薦DSLAM設(shè)備可以作為最接近用戶的組播復(fù)制點(diǎn)設(shè)計(jì)考慮，F(xiàn)MC承載網(wǎng)支持IGMPSnooping。
組播技術(shù)上，動(dòng)態(tài)靜態(tài)均有其使用場合，IPRAN向FMC拓展時(shí)都需要支持，華為PTN可以實(shí)現(xiàn)對(duì)H-VPLS、波長靜態(tài)組播和PIM_SM/DM動(dòng)態(tài)組播的支持，可根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和組播業(yè)務(wù)特征，應(yīng)用合適的組播技術(shù)。
華為認(rèn)為，在ALLIP、移動(dòng)化、寬帶化的業(yè)務(wù)發(fā)展大方向下和全業(yè)務(wù)運(yùn)營的競爭形勢下，移動(dòng)運(yùn)營商城域網(wǎng)演進(jìn)的最佳策略是：首先進(jìn)行移動(dòng)Backhual向電信級(jí)IPRAN的轉(zhuǎn)型，重點(diǎn)關(guān)注IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)電信業(yè)務(wù)的承載性能，同時(shí)充分考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬/容量擴(kuò)展性以及對(duì)固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)綜合承載要求的滿足度；然后在合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行城域網(wǎng)FMC轉(zhuǎn)型，啟動(dòng)全業(yè)務(wù)運(yùn)營。
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