移動承載網(wǎng)絡(luò)的演進與思考

隨著移動業(yè)務(wù)從窄帶語音向?qū)拵��?shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，帶寬也隨之快速增長，但帶寬的迅猛增長并沒有給運營商帶來利潤的線性增長。移動運營商多數(shù)采用租用固網(wǎng)運營商E1鏈路的傳統(tǒng)方式實現(xiàn)移動基站的傳輸，隨著帶寬的成倍增加，傳統(tǒng)方式帶來的運營成本的增加成為運營商面臨的巨大壓力。運營商急需尋求低成本、靈活高效的接入方式來解決業(yè)務(wù)寬帶化帶來的挑戰(zhàn)。

移動承載網(wǎng)絡(luò)的壓力與挑戰(zhàn)

有調(diào)查顯示：用戶使用移動寬帶業(yè)務(wù)的消費場景更多是發(fā)生在室內(nèi)，如機場、酒店、餐廳、辦公室等。傳統(tǒng)室外宏基站由于建筑物阻擋和頻段因素，要實現(xiàn)室內(nèi)的深度寬帶覆蓋，需要新增更密集的站點和提高發(fā)射功率。新增站點在成熟市區(qū)一方面難于獲取，另外一方面會面臨高昂的維護成本；而單純提高發(fā)射功率也將面臨環(huán)保和法律的制約，在城市難于實現(xiàn)。在這種情況下，小型化微蜂窩基站和家庭室內(nèi)無線接入AP逐漸成為移動寬帶化的解決方案。

室外宏基站通常的解決方案是微波、租用E1、自建光纖等方式，寬帶化之后，E1的經(jīng)濟性將逐漸凸現(xiàn)不足，需要采用大容量的微波或者光纖來接入；基站進入室內(nèi)之后，小型化基站面臨的傳輸資源將更加多樣化，包括DSL、Ethernet等都將承擔(dān)起移動承載的任務(wù)。而這些技術(shù)在解決移動承載需求時，需要支持多業(yè)務(wù)傳輸、高精度定時、高QoS等移動業(yè)務(wù)的獨特需求，在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)成熟度上都面臨挑戰(zhàn)。

面對這些復(fù)雜的需求，傳統(tǒng)租用傳輸鏈路方式越來越難于滿足，運營商將更多地考慮自建承載網(wǎng)絡(luò)，由于自建傳送網(wǎng)絡(luò)需要巨大的投資，一方面這個網(wǎng)絡(luò)要能夠承載今天的2G/3G業(yè)務(wù)，另外還要能夠滿足未來基于視頻的寬帶業(yè)務(wù)需求而不造成投資浪費，如何支持網(wǎng)絡(luò)的平滑演進是運營商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時面臨的重要挑戰(zhàn)。

移動承載網(wǎng)絡(luò)的演進

全球移動運營商基站接入資源是多元化的：在中國和亞太地區(qū)，基站光纖資源相對豐富；而歐洲地區(qū)多數(shù)移動運營商采用了微波作為主要接入方式，還有相當(dāng)數(shù)量的租用E1和少量的光纖資源，因此移動承載網(wǎng)絡(luò)將是一個多種技術(shù)混合的場景。尤其在無線向室內(nèi)延伸之后，傳統(tǒng)用于固網(wǎng)寬帶接入的DSL也將承擔(dān)起移動業(yè)務(wù)的承載。

根據(jù)基站側(cè)物理資源的不同，可以分為光纖、銅線和微波三種主流接入方式。針對這三種不同的接入資源，其承載網(wǎng)解決方案和演進方式也存在差異。

光纖接入分為自建和租用兩種方式，自建光纖在歐洲多數(shù)國家由于基建費用過高，投資巨大，難于實現(xiàn)；部分國家光纖資源可以租用獲��；而中國等一些國家自建光纖成本相對較低，基站光纖接入方式成為了主流。

基于光纖接入和Backhaul場景，目前一般采用PDH/SDH設(shè)備實現(xiàn)。隨著無線網(wǎng)絡(luò)對帶寬的需求和部分基站IP化改造，承載網(wǎng)絡(luò)也有兩種演進方式。一是采用NG-SDH方式，利用NG-SDH的多業(yè)務(wù)接入和傳送功能，實現(xiàn)IP和E1的混合傳輸。這種場景適合于基站IP化初期，傳統(tǒng)2G/3G基站還占主流的階段。二是采用分組傳送設(shè)備(PTN)和NG-SDH混合組網(wǎng)形式，末端采用NG-SDH實現(xiàn)IP和E1的混合接入，在匯聚點，采用PTN設(shè)備組網(wǎng)，對于少量E1采用PWE3的方式傳送，大量IP業(yè)務(wù)以純分組的形式傳輸。這種場景適合于基站大規(guī)模IP化改造，傳統(tǒng)2G/3G基站搬遷或者退網(wǎng)的階段。

光纖接入移動承載網(wǎng)絡(luò)演進的方式是PTN逐漸從核心向匯聚層滲透，末端CPE設(shè)備PTN的引入取決于NG-SDH和PTN之間的成本對比。基于分組傳送的移動承載網(wǎng)絡(luò)是演進方向，這個演進過程將是比較漫長的，NG-SDH可以滿足相當(dāng)一段時間的移動網(wǎng)絡(luò)需求。

基于銅線的接入方式目前主要是采用SHDSL租用線的方式實現(xiàn)，隨著移動寬帶的需求增加，傳統(tǒng)租用E1的模式帶來高昂的維護成本。運營商目前考慮采取的演進方式主要有兩種。一種是通過Offlaod模式，在基站側(cè)將業(yè)務(wù)分離，即語音、信令等高質(zhì)量業(yè)務(wù)通過租用高質(zhì)量E1線路傳輸，同時支持Abis、Iub壓縮等技術(shù)，節(jié)約租用E1的數(shù)量，而HSDPA等盡力而為的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過租用其他固網(wǎng)xDSL傳輸；在RNC側(cè)將業(yè)務(wù)合并。另外一種方式是自建高質(zhì)量的Fiber+xDSL接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)基站業(yè)務(wù)的可靠傳輸。這種方式初始投資巨大，而且基站側(cè)需要能夠租到固網(wǎng)運營商的銅線資源。只有那些有計劃向固網(wǎng)寬帶領(lǐng)域發(fā)展的移動運營商才會真正考慮部署。

從長期演進和運營商競爭力角度考慮，基于銅線的移動承載網(wǎng)絡(luò)的解決方案是自建xDSL+分組傳送設(shè)備(PTN或者CE)的FTTx寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。

基于微波接入的移動承載網(wǎng)絡(luò)，目前主要方式是接入采用PDH微波，匯聚采用SDH。隨著基站IP化和帶寬需求的增加，在演進方式上也存在兩種選擇。一種是部分基站IP化，可以采用支持IP接入和E1接入的MSTP微波實現(xiàn)混合傳輸，在匯聚點，支持簡單的L2匯聚，提高帶寬的利用率，然后采用NG-SDH或者PTN作為匯聚傳輸。另一種情況是基站絕大多數(shù)還是E1接口(IMA)，微波設(shè)備支持大容量的E1傳輸，而在匯聚點采用PTN實現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚，分組化傳送，或采用NG-SDH做簡單透傳。

從長期演進來看，支持純分組和大容量是未來微波接入移動承載解決方案的需求，微波需要支持空口的自適應(yīng)調(diào)制，從而降低設(shè)備的運維成本；純分組微波和分組傳送設(shè)備組合成為面向演進的端到端解決方案。

對移動承載網(wǎng)絡(luò)演進的思考

從無線標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，移動的發(fā)展將逐漸趨于融合，UMB、WiMAX和LTE在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上趨于類似。對承載網(wǎng)絡(luò)的需求主要體現(xiàn)在多種接入方式的支持、低成本大帶寬的傳輸和高精度定時等，同時移動承載網(wǎng)絡(luò)演進節(jié)奏也考慮到2G/3G網(wǎng)絡(luò)將長期存在，對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的接入需求也將長期存在和新技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的成熟度這些制約因素，因此網(wǎng)絡(luò)的演進將是逐步的，不會一蹴而就。

在移動網(wǎng)絡(luò)的演進過程中，移動承載方案的設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮兩個關(guān)鍵問題。

首先，傳統(tǒng)移動承載只涉及傳輸產(chǎn)品形態(tài)，并且通常一個Backhaul網(wǎng)絡(luò)是單一廠家建設(shè)的，這樣在傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部能夠提供可衡量的質(zhì)量保證和指標(biāo)。假如按照傳統(tǒng)的承載網(wǎng)建設(shè)方式，在一個Backhaul網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部將有可能出現(xiàn)多廠家混合組網(wǎng)的情況，在這種情況下，保證端到端的傳輸質(zhì)量、業(yè)務(wù)保護和混合組網(wǎng)等將是非常困難的。

其次，在各種接入方式的移動承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，如何保護投資和面向未來演進是運營商最關(guān)注的，只有那些了解客戶需求，在無線、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用和未來發(fā)展方向判斷方面具有綜合經(jīng)驗的廠商才能夠真正在解決方案設(shè)計上全面考慮，為運營商帶來真正的價值。

移動寬帶化是一個嶄新的領(lǐng)域，一些傳統(tǒng)的思路和建網(wǎng)模式將面臨新的挑戰(zhàn)，只有那些在接入、數(shù)通、傳輸、無線等領(lǐng)域有多年成功經(jīng)驗和長期技術(shù)積累的設(shè)備商才能夠提供有價值的移動承載解決方案。