移動Backhual向IPRAN轉型和向FMC演進之路
華為技術有限公司 崔江 2009/03/18
為了適應移動網絡IP化和寬帶化的發(fā)展需求，移動Backhual向IPRAN轉型已經成為必然趨勢。那么，對于移動運營商來說，移動Backhual轉型的最佳方案是什么？如何適應面向未來的全業(yè)務運營發(fā)展戰(zhàn)略？
向IPRAN轉型的兩種方案
對應不同的移動業(yè)務發(fā)展模式、發(fā)展進度和應用場景，目前業(yè)界最看好兩種主流轉型方案，一種是新建IPRAN，統(tǒng)一承載2G/3G/HSPA/LTE，另一種是對SDH網絡進行逐步IP化改造。
新建IPRAN
對于移動IP化應用進程較快、移動寬帶業(yè)務普及較迅速的區(qū)域，基于IP的3G移動業(yè)務量會很快超過基于TDM和ATM的2G和3G傳統(tǒng)移動業(yè)務量，這種情況下，大多數(shù)運營商選擇完全新建一張IPRAN承載新的業(yè)務，原有SDH和ATM網絡將逐步停止建設，隨著設備壽命到期，逐步將業(yè)務和客戶遷移到新建網絡。
這張新建的IPRAN網絡，需要滿足移動業(yè)務對時延、抖動、丟包率、誤碼率等質量參數(shù)的嚴格要求；需要滿足移動承載所需的時鐘同步信息的傳送能力，以及面向未來移動寬帶大量普及所需的網絡帶寬擴展能力。
由此可見，移動場景下的IP承載網需求，與固定寬帶場景下的IP承載網需求，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Backhual，很容易滿足移動承載網的需求。但是，對于現(xiàn)有的以承載寬帶業(yè)務為主的IP承載網來說，卻很難滿足，盡力而為的業(yè)務理念和電信級的承載需求相去甚遠。
在ALLIP、FMC、寬帶化三大網絡發(fā)展趨勢的推動下，現(xiàn)有的城域IP承載網也正在醞釀革新的理念來解決這些問題。對移動業(yè)務而言，在城域中實際需要的是一種分組的高效性和SDH的電信級、高可靠理念相結合的新型城域解決方案PacketTransportNetwork（PTN）。
Vodafone作為全球最大的移動運營商之一，將Backhual的轉型和演進作為網絡層面的一個重要的戰(zhàn)略來考慮，并制訂了VodafoneGlobalBEP（BackhualEvolution
Program）計劃，這是一個較長期的分步驟的計劃。
第一步BEP1.0計劃中，Vodafone首先建設一張基于IP的、具有良好的電信業(yè)務承載能力的IPRAN網絡。它將承載當前的2G/3G業(yè)務以及未來的HSPA+和LTE業(yè)務。在演進過程中，一張網絡實現(xiàn)移動多種制式的統(tǒng)一承載，可以有效地降低CAPEX和OPEX。
在接下來的第二步BEP1.1計劃中，Vodafone將基于BEP1.0的IPRAN網絡，向城域綜合承載FMC進行擴展。在同一個網絡平臺上，通過組播等寬帶業(yè)務承載技術和WDM等帶寬擴展技術的引入，將IPTV/HSI/VPN等固網寬帶業(yè)務納入，進行綜合承載，最終實現(xiàn)向FMC的演進。
從VodafoneGlobalBEP發(fā)展計劃中，我們不難看出，轉型的第一步，采用的就是完全新建一張IPRAN來發(fā)展3G
IP業(yè)務的策略，同時重點考慮的是這張IP承載網的承載質量，對電信業(yè)務的支持能力，以及對移動網絡特殊需求的適配性。一張高質量的IP
RAN是決定整個轉型是否成功的關鍵因素，也是移動網絡向FMC演進的基石。
對SDH網絡的IP化改造
向IPRAN轉型的另一種主流方案是逐步演進。隨著IP語音/移動寬帶的逐步普及，基于IP的業(yè)務量所占比例以比較平穩(wěn)的速度逐步增加。這種情況適合對現(xiàn)有基于SDH技術的、承載TDM/ATM業(yè)務為主的移動城域承載網（也叫移動回傳，MobileBackhual），進行逐步地IP化改造和演進。
該方案的關鍵點在于采用自上而下的方式，初期先改造數(shù)量相對較少，但容量相對較大的城域匯聚層，形成基于分組的城域匯聚網，同時該匯聚網具有對原有接入層SDH網絡（對接入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換）和未來接入層分組網絡進行Hybrid接入的能力。IP業(yè)務的逐步增加，傳統(tǒng)業(yè)務的逐步減少，使得城域接入層逐步完成IP化。最后，業(yè)務實現(xiàn)了ALLIP，網絡也隨之完成了徹底的IP化改造。
Megafon是獨聯(lián)體地區(qū)最主要的移動運營商之一，也是3G業(yè)務的主要提供商之一。在2G和3GATM時代，Megafon的移動業(yè)務主要由SDH網絡來承載，在發(fā)展IP業(yè)務進行Backhual網絡轉型的方案上，華為根據(jù)客戶業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略建議采用對SDH網絡進行自上而下的逐步IP化改造方案，并最終獲得采納和實施。該方案使Megafon初期建網投資減少，大量移動基站末端接入設備可以利舊，同時實現(xiàn)業(yè)務的快速部署和快速提供；在TDM業(yè)務仍占主流的階段，末端接入繼續(xù)發(fā)揮SDH網絡的優(yōu)勢，新增IP業(yè)務末端可采用新建分組接入節(jié)點接入，實現(xiàn)SDH網絡和分組網絡在TDM/IP業(yè)務切換共存期的優(yōu)勢互補；實現(xiàn)IPRAN建設節(jié)奏和IP業(yè)務發(fā)展節(jié)奏的同步，最終實現(xiàn)業(yè)務和網絡的ALLIP，并最大限度地減少超前投資，逐步演進，降低風險。
這兩種轉型方案實際上殊途同歸，最終的目標網絡是一致的。是一張具有分組交換的心臟和SDH大腦的電信級分組傳送網，由此實現(xiàn)高效的網絡傳送與電信級業(yè)務保障、網絡管理的有機結合。
向FMC演進
基于ALLIP的FMC是當前城域網融合的發(fā)展方向，是所有業(yè)務綜合承載的理想平臺，能夠有效降低網絡的CAPEX和運營成本OPEX，同時為用戶提供更方便的業(yè)務。業(yè)務演進對網絡的要求越來越高，IP網絡必須能夠基于業(yè)務需求提供所需的服務，保證業(yè)務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)務的競爭，全業(yè)務運營的基礎是融合的網絡，對于移動運營商來講，在向全業(yè)務運營商轉型過程中，再建設一張獨立的固定寬帶業(yè)務承載網并非上乘之選。華為認為，在移動IPRAN基礎上向FMC擴展，是目前移動運營商向全業(yè)務運營發(fā)展的城域網最佳方案。
相對固定寬帶IP承載網而言，IPRAN由于網絡架構上已經滿足了移動業(yè)務承載的需求，已經天然具備了如端到端QoS保證能力、提供QoS差異化服務能力、網絡高可靠性和基于硬件OAM的快速保護能力、移動時鐘同步信息傳送能力、多協(xié)議業(yè)務支持能力、網絡安全性、電信級網絡管理等方面的能力。只需要再考慮網絡的可擴展性，IPTV等業(yè)務的組播方案以及對主要VPN業(yè)務的支持能力，就可以達到FMC綜合承載網絡的基本要求，而這個擴展是相對容易的，架構上不存在任何技術瓶頸。
我們可以看看目前業(yè)界的主流移動運營商是如何考慮的。以Vodafone為例，在Backhual演進的后續(xù)步驟中，也就是由IPRAN向FMC的演進方案上，Vodafone明確提出了在IPRAN上做平滑的特性擴展和網絡擴展，主要包括城域大帶寬提供能力、組播支持能力以及網絡末端應用分組微波技術，擴展空口帶寬和提高空口效率，最終實現(xiàn)對高帶寬的移動寬帶業(yè)務和BTV、VoD、VoIP、IPTV等各種主流固網寬帶業(yè)務的支持，完成城域網FMC轉型。
向FMC演進的關鍵
網絡可拓展性
由于固定/移動業(yè)務統(tǒng)一為一個網絡來承載，同時固網和移動（尤其是移動）的用戶數(shù)和每用戶帶寬需求還在快速增長，對城域承載網絡的可拓展性、鏈路絕對帶寬支持能力是很大的考驗。人口密集的大中型城市可以通過另外建設一張城域波分，進行網絡疊加來解決絕對帶寬的問題；對于中小城市或其他人口非密集區(qū)域，華為PTN的IPRAN解決方案擴展到FMC的解決方案可以提供另外一種更經濟的選擇，當需要帶寬升級時，不用增加新設備/新網元，直接在現(xiàn)有設備上擴展波分板件單元，成為大容量分組處理和40波密集波分的集成系統(tǒng)，需要擴容的只是OUT和OADM模塊，不需要新增網元，更不需要新建網絡，CAPEX最為節(jié)省，同時也簡化了整個城域網的管理和網絡復雜度，極大地節(jié)省了維護成本，降低了OPEX。
支持組播方案
視頻廣播業(yè)務的普及，高效的組播技術和控制策略顯得非常重要，是網絡高效運營IPTV等業(yè)務的關鍵。網絡組播的實施需要重點關注組播復制點合理設置，所謂組播復制點，即是用戶IGMP請求的終結點，組播復制點越靠近用戶越節(jié)約網絡帶寬，推薦DSLAM設備可以作為最接近用戶的組播復制點設計考慮，F(xiàn)MC承載網支持IGMPSnooping。
組播技術上，動態(tài)靜態(tài)均有其使用場合，IPRAN向FMC拓展時都需要支持，華為PTN可以實現(xiàn)對H-VPLS、波長靜態(tài)組播和PIM_SM/DM動態(tài)組播的支持，可根據(jù)運營商網絡和組播業(yè)務特征，應用合適的組播技術。
華為認為，在ALLIP、移動化、寬帶化的業(yè)務發(fā)展大方向下和全業(yè)務運營的競爭形勢下，移動運營商城域網演進的最佳策略是：首先進行移動Backhual向電信級IPRAN的轉型，重點關注IP網絡對電信業(yè)務的承載性能，同時充分考慮網絡帶寬/容量擴展性以及對固網寬帶業(yè)務綜合承載要求的滿足度；然后在合適的時機進行城域網FMC轉型，啟動全業(yè)務運營。
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