IPRAN承載WCDMA業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析與探討

索 濤，王洪朝

（中國聯(lián)通安陽分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心，河南安陽455000）

0 前言

網(wǎng)絡(luò)IP化趨勢是近年來電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最大的一個趨勢，在該趨勢的驅(qū)使下，移動網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程也在逐步地展開，作為移動網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，移動承載網(wǎng)絡(luò)的IP化是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，分組化的承載網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

自2009年初開始進(jìn)行WCDMA的網(wǎng)絡(luò)部署，起初以2G、3G共物理站址形式迅速在市區(qū)和縣城開通商用，僅僅兩年的時間，隨著用戶和業(yè)務(wù)規(guī)模的提高，以及3G基站技術(shù)的發(fā)展，對基站回傳網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求。經(jīng)過集團(tuán)公司對未來基站IP回傳的技術(shù)測試對比，2012年后半年最終打敗PTN陣營的MPLS-TP，確定采用IPRAN陣營的IP/MPLS技術(shù)。

1 WCDMA接入網(wǎng)現(xiàn)狀及變化

隨著2012年及2013年初的中興IPRAN傳送網(wǎng)的建設(shè)，WCDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)回傳在對建設(shè)竣工后的業(yè)務(wù)測試合格后，已經(jīng)部分割接調(diào)整至以L2VPN與L3VPN相結(jié)合的分組傳送網(wǎng)上。由于WCDMA網(wǎng)絡(luò)Iub接口是雙棧方式，因此本地傳輸網(wǎng)基站傳輸設(shè)備需提供E1+FE接口，以滿足WCD?MA基站業(yè)務(wù)雙棧傳輸要求。

1.1 本地傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀

分組傳送網(wǎng)采用目前本地網(wǎng)絡(luò)核心層、匯聚層、邊緣層的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按照核心匯聚、邊緣接入兩個大的層面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。

核心匯聚層網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)狀網(wǎng)作為目標(biāo)拓?fù)?。目前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置中，核心節(jié)點(diǎn)之間應(yīng)采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，匯聚節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)或直連方式上連核心節(jié)點(diǎn)。

邊緣接入層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，部分光纜條件不具備的可采用鏈型結(jié)構(gòu)，但應(yīng)避免3個以上的長鏈結(jié)構(gòu)。邊緣接入層環(huán)路優(yōu)先選用雙節(jié)點(diǎn)方式與匯聚節(jié)點(diǎn)相連。

1.2 IPRAN回傳網(wǎng)絡(luò)各層現(xiàn)狀

安陽新建IPRAN核心層采用10GE ZX?CTN9008設(shè)備、匯聚層采用10GE ZXCTN9004設(shè)備、邊緣層采用GE ZXCTN6000系列設(shè)備。在IP?RAN核心層、匯聚層均采用口字形結(jié)構(gòu)，為3G基站提供多路由保護(hù)，在IPRAN邊緣層采用環(huán)形結(jié)構(gòu)；少部分受光纜條件限制的基站采用單鏈接入。該網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、保護(hù)性能較好，并可大量提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，與MSTP移動回傳網(wǎng)絡(luò)相比，帶寬有更大幅度的提升。

雙核心機(jī)房雙設(shè)備的場景，兩個核心機(jī)房各放置兩臺核心設(shè)備，各個區(qū)縣核心設(shè)備口字型上連到核心設(shè)備，各個核心設(shè)備分別可以下掛匯聚環(huán)設(shè)備。兩個核心建議和RNC共址；推薦使用場景一，次選場景二。根據(jù)無線業(yè)務(wù)模型，RNC到基站間都是同區(qū)歸屬，增強(qiáng)切換效果，所以核心和匯聚歸屬參考區(qū)域進(jìn)行劃分，匯聚環(huán)避免跨區(qū)建設(shè)；如果存在少量基站與RNC跨區(qū)建設(shè)，可以通過核心間10GE互聯(lián)繞行。

2 IP回傳技術(shù)對比分析

在主流的IP基站回傳技術(shù)當(dāng)中，MSTP是現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)中比較成熟的技術(shù)。在各種新技術(shù)中，PTN、IP/MPLS兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)程度最好，獲得了多各廠家的支持。下面將從技術(shù)思路、協(xié)議、適用場景等多個方面，分別對以上技術(shù)進(jìn)行分析。

2.1 MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)下WCDMA基站接入方式

在MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)中，Node B至RNC的接入方式，即通過給各基站分配固定VC12-nv通道資源，由基站接入層透明傳送到匯聚層傳輸設(shè)備，由匯聚層上傳到核心層RNC。

該方式在Node B基站接入層和匯聚層間通過VC12-nv通道進(jìn)行透明傳輸。每個Node B基站配置VC12-nv通道后獨(dú)占電路帶寬資源，不進(jìn)行收斂。該方式的缺點(diǎn)，一是分配給低業(yè)務(wù)量基站的電路帶寬資源得不到充分利用。二是業(yè)務(wù)量大的基站需不斷增加VC12通道，這種狀況在設(shè)備和帶寬擴(kuò)容（如網(wǎng)絡(luò)升級至HSPA+）時表現(xiàn)得尤為突出。

2.2 IPRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)下WCDMA基站接入方式

在新建的IPRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)中，IP/MPLS是應(yīng)用廣泛、成熟的技術(shù)，IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中，VPLS(L2MPLS)、L3VPN、以及純?nèi)龑咏M網(wǎng)技術(shù)都可以支持基站回傳,RNC側(cè)增加路由器對GE口進(jìn)行匯聚后與RNC進(jìn)行對接即可。

該方式在Node B基站接入層和匯聚層之間同樣是進(jìn)行透明傳輸。采用L3VPN（核心匯聚層）+L2VPN（匯聚接入層）方式進(jìn)行業(yè)務(wù)的配置傳送，每個Node B基站配置通道后并不是固定占用電路帶寬資源，在同樣的路由通道中，根據(jù)實(shí)時的流量需求來調(diào)整自己的帶寬，在流量下降的情況下就會釋放帶寬占用資源，對占用的資源進(jìn)行充分的利用。

在核心機(jī)房，采用核心層設(shè)備和CE對接，CE和RNC對接的形式傳輸WCDMA業(yè)務(wù)的FE數(shù)據(jù)。核心層設(shè)備和CE之間，CE和RNC之間均采用光口聚合的方式，當(dāng)通道占用容量達(dá)到上限時，在聚合組中新增加光口即可。

擴(kuò)展落地設(shè)備和RNC的語音板直接對接走WCDMA業(yè)務(wù)的E1(2M)業(yè)務(wù)。根據(jù)每套RNC的要求，采用不同數(shù)量的155M光口連接，每個光口可承載63個2M電路信號；時隙資源緊張時，重新增加對接的155M光口即可。

3 目前最適合安全的WCDMA業(yè)務(wù)回傳方式

具體采用何種技術(shù)，與當(dāng)前以及未來承載的業(yè)務(wù)類型、建設(shè)和維護(hù)成本、技術(shù)成熟度等有密切的關(guān)系?，F(xiàn)在IPRAN分組傳輸正在大規(guī)模建設(shè)期，而我們早期已經(jīng)建設(shè)的MSTP網(wǎng)絡(luò)可滿足當(dāng)前3G承載的基本需求，特別是WCDMA話音SC域的需求，因此，對于3G基站回傳技術(shù)引入及未來的承載應(yīng)考慮以下幾個方面。

3.1 技術(shù)選擇遵循“經(jīng)濟(jì)適用”的原則，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展遵循“協(xié)調(diào)統(tǒng)一”的原則

MSTP與IPRAN基站回傳承載方式將長期并存,目前隨著WCDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)模加強(qiáng)，并且將進(jìn)行HSPA+的提速改造，使用IPRAN基站回傳技術(shù)，可以滿足目前WCDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。并且要在應(yīng)用中不斷地驗(yàn)證IPRAN規(guī)模組網(wǎng)能力和網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)承載能力等，積累建設(shè)和維護(hù)、設(shè)計(jì)等經(jīng)驗(yàn)。

3.2 充分發(fā)揮MSTP網(wǎng)絡(luò)的作用，保護(hù)已有投資

MSTP技術(shù)是目前最成熟、可靠、經(jīng)濟(jì)的本地網(wǎng)分組業(yè)務(wù)傳送技術(shù)，MSTP承載3G分組業(yè)務(wù)的測試，MSTP技術(shù)在帶寬、業(yè)務(wù)接入、匯聚和收斂、QoS機(jī)制、業(yè)務(wù)隔離、網(wǎng)絡(luò)安全、維護(hù)運(yùn)行等方面，在3G業(yè)務(wù)初期完全可以承擔(dān)對3G分組業(yè)務(wù)的承載。

3.3 WCDMA網(wǎng)絡(luò)回傳技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

結(jié)合公司現(xiàn)階段MSTP的技術(shù)成熟度及IP?RAN大規(guī)模投入使用的情況，WCDMA回傳網(wǎng)絡(luò)必然將從MSTP發(fā)展為以承載分組業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方式有以下三個階段:

1)當(dāng)前階段：目前城域網(wǎng)接入層面存在寬帶接入網(wǎng)（主要承載寬帶接入和政企業(yè)務(wù)）和MSTP網(wǎng)絡(luò)（主要承載基站回傳業(yè)務(wù)）；

2)過渡階段：引入綜合接入網(wǎng)，城域網(wǎng)接入層面網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不變，MSTP網(wǎng)逐步萎縮；

3）目標(biāo)階段：MSTP網(wǎng)絡(luò)退網(wǎng)，城域網(wǎng)接入層面形成統(tǒng)一的寬帶接入網(wǎng)；采用IP/MPLS方式的網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)獨(dú)立的3G回傳承載網(wǎng)，同時與IP承載網(wǎng)的本地延伸部分統(tǒng)一考慮，承載移動、固定、IP?TV、大客戶等自營業(yè)務(wù)的“精品城域網(wǎng)”，而原有的城域網(wǎng)定位為承載互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化：取消城域網(wǎng)匯接層，形成“核心層+業(yè)務(wù)接入控制層”兩層結(jié)構(gòu)。業(yè)務(wù)接入控制層向少邊緣、大容量發(fā)展：業(yè)務(wù)種類豐富的大型IP城域網(wǎng)，可綜合考慮設(shè)備能力、投資效益、維護(hù)管理等因素，分別部署B(yǎng)RAS與SR滿足不同業(yè)務(wù)的接入控制，但應(yīng)嚴(yán)格限制邊緣數(shù)量，避免一類業(yè)務(wù)一個邊緣的過多業(yè)務(wù)邊緣模式。

滿足全業(yè)務(wù)承載需求，充分利用現(xiàn)有設(shè)備能力，加強(qiáng)QoS、MPLS、組播等網(wǎng)絡(luò)能力的部署，不斷提升網(wǎng)管能力。對于具有IP RAN、大客戶VPN等業(yè)務(wù)規(guī)模發(fā)展需求的城域網(wǎng)，引入城域網(wǎng)精品平面。精品平面承載電信自營可控業(yè)務(wù)，包括VoIP、MPLS VPN、IP RAN等。上述業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高，以對接CN2為主。原有城域網(wǎng)平面承載互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不太敏感，一般不提供QoS保障，以對接ChinaNet為主。

4 IP化進(jìn)程中需要考慮的問題

分組化的承載網(wǎng)建設(shè)需求越發(fā)的急迫，在傳統(tǒng)的RAN網(wǎng)絡(luò)IP化過程中，需要重點(diǎn)考慮以下因素：

1）成本。由于將來無線業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)的數(shù)量將會相當(dāng)龐大，因此RAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本要精打細(xì)算，各個技術(shù)方案之間的微小的成本差異都會被數(shù)量龐大的接入點(diǎn)所放大。

2）擴(kuò)展性。移動和固網(wǎng)的全業(yè)務(wù)發(fā)展是共同的發(fā)展戰(zhàn)略，單純的移動承載網(wǎng)除需要考慮當(dāng)前2G，3G到LTE不同發(fā)展階段的具體承載需求之外，還需具備面向未來LTE業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性和可演進(jìn)能力。

3）端到端的OAM故障檢測機(jī)制。電信級的保護(hù)倒換能力，是原有語音業(yè)務(wù)和視頻等新型流媒體業(yè)務(wù)的質(zhì)量保障；

4）同步需求。包含兩種同步，頻率同步和時間（相位）同步。

5 結(jié)論

優(yōu)秀的IPRAN解決方案更能迎合未來的行業(yè)發(fā)展趨勢，能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)的需求，可以提供很高的帶寬資源來滿足未來數(shù)據(jù)急劇式增長需求；易擴(kuò)展性和易維護(hù)性這兩個優(yōu)點(diǎn)比較突出；全面的三層功能提供較高的傳輸效率，更好支撐綜合業(yè)務(wù)承載和向未來LTE技術(shù)的平滑進(jìn)展；即插即用的方便快捷功能可以快速組建網(wǎng)絡(luò)，順應(yīng)市場需求；借助IP網(wǎng)絡(luò)的通用性這一特點(diǎn)，一方面降低運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)難度，維護(hù)成本得到很大程度的降低，另一方面可以快速地與互聯(lián)網(wǎng)以及企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行融合。這些特點(diǎn)讓IPRAN逐步成為建設(shè)綜合移動承載網(wǎng)絡(luò)的首選。

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