張海懿　李　芳　張國(guó)穎

[摘要]文章分析了不同階段3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的需求，綜述了SDH/MSTP、PTN和IP/MPLS三種無線基站回傳技術(shù)方案，對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

[關(guān)鍵詞]PTNSDH/MSTPIP/MPLS3G回傳網(wǎng)絡(luò)

13G網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)及對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的需求

1.13G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段和特點(diǎn)

隨著今年年初3G牌照發(fā)放，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正式開始，根據(jù)3G無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況，可以將3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要分為三個(gè)階段，每個(gè)階段的特點(diǎn)和需求不同。

(1)3G建設(shè)期

2G和3G協(xié)調(diào)發(fā)展。3G開始大規(guī)模建設(shè)，重點(diǎn)是完善無線覆蓋；核心網(wǎng)逐漸IP化，采用2G和3G共核心網(wǎng)的方式，采用E1+FE的雙棧模型；基站的帶寬需求在10Mb/s～30Mb/s左右；業(yè)務(wù)發(fā)展重點(diǎn)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，無線上網(wǎng)卡、音樂下載等3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速開展。

(2)3G成熟期

主要以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主。3G的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變；無線接入網(wǎng)將逐步IP化；3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展，一方面采用HSPA+等技術(shù)，另一方面進(jìn)行基站載頻的擴(kuò)容(S111站型升級(jí)為S222或S333站型等)，基站的帶寬需求大幅提升。達(dá)到30Mb/s～80Mb/s；大城市開始進(jìn)行LTE熱點(diǎn)覆蓋的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

(3)LTE時(shí)代

高速率、高頻譜效率和低時(shí)延，達(dá)成移動(dòng)無限互連。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化(核心網(wǎng)EPC+無線接入網(wǎng)eNode B)，內(nèi)核全I(xiàn)P化，空口速率大幅提升：下行>100Mb/s，上行＞50Mb/s；eNode B能力提升，具有部分RNC的功能，有對(duì)核心網(wǎng)的S1(S1-Flex)和相鄰eNode B之間的X2兩類接口，需要基于IP地址實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接。

1.2面向3G回傳網(wǎng)絡(luò)的主要需求

傳送網(wǎng)作為底層傳送網(wǎng)，滿足3G網(wǎng)絡(luò)的底層傳輸需求是當(dāng)務(wù)之急。在2G時(shí)代，基站與基站控制器之間的傳輸接口為2M，MSTP構(gòu)建的城域傳送網(wǎng)很好地滿足了傳送需求。相對(duì)于2G，3G的IP化發(fā)展趨勢(shì)是一個(gè)漸進(jìn)的過程，這對(duì)傳送網(wǎng)來說是最明顯的需求變化。結(jié)合3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段和特點(diǎn)，對(duì)承載3G回傳業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)提出以下要求。

(1)多種業(yè)務(wù)接口承載和匯聚收斂

由于2G和3G會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)共存，同時(shí)3G IP化也是一個(gè)漸進(jìn)的過程，因此3G無線回傳網(wǎng)絡(luò)在近期應(yīng)當(dāng)能夠滿足多種業(yè)務(wù)接口如E1/STM-1+FE/GE等的統(tǒng)一傳送，在未來要能夠適應(yīng)大量IP化業(yè)務(wù)的傳送。

由于3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)突發(fā)性強(qiáng)，在不影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的前提下，傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠滿足3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬收斂比的需求，以便實(shí)現(xiàn)高效低成本的傳送，降低運(yùn)營(yíng)成本。

(2)實(shí)現(xiàn)基站數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的安全隔離，保障QoS性能

3G RNC與Node B之間為點(diǎn)到點(diǎn)通信，RNC下行到各個(gè)Node B的分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間需要標(biāo)識(shí)和安全隔離。無線網(wǎng)和傳輸網(wǎng)需對(duì)RNC管轄的基站VLAN ID進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，基站擴(kuò)容和基站歸屬RNC發(fā)生變化時(shí)。需要聯(lián)合進(jìn)行調(diào)整。

3G回傳網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)能夠識(shí)別分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流分類，并映射到傳送網(wǎng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)和QOS性能要求提供差異化的服務(wù)。

(3)提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的可靠性，具有較強(qiáng)的OAM能力

3G回傳網(wǎng)絡(luò)需要為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供足夠的可靠性，保護(hù)方式包括網(wǎng)內(nèi)保護(hù)、網(wǎng)問保護(hù)和設(shè)備級(jí)保護(hù)，提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的可靠性，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)應(yīng)當(dāng)提供50毫秒的自動(dòng)保護(hù)倒換。網(wǎng)間互聯(lián)主要負(fù)責(zé)傳輸設(shè)備與RNC設(shè)備之間的互聯(lián)接口保護(hù)，另外在設(shè)備方面需要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵板卡的1+1或者1:N的冗余保護(hù)。

在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的運(yùn)維方面，要能夠達(dá)到與SDH網(wǎng)絡(luò)類似的業(yè)務(wù)運(yùn)維能力，能夠提供圖形化網(wǎng)管、端到端的業(yè)務(wù)配置、快速故障定位和自動(dòng)保護(hù)倒換以及告警和性能的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控。

(4)滿足基站回傳的同步要求

能夠滿足多種3G制式在同步方面的要求、TD-SCDMA基站的時(shí)間同步要求以及WCDMA和CDMA 1X建設(shè)初期和成熟階段的頻率同步要求，未來在LTE階段可能還需要滿足業(yè)務(wù)的時(shí)間同步需求。

23G無線基站回傳可供選擇的技術(shù)方案

2.1SDH/MSTP技術(shù)方案

從傳送網(wǎng)的現(xiàn)狀來看，2G的基站回傳主要解決2M、STM-1等TDM接口的傳輸需求，SDH技術(shù)在過去十多年中提供了完善的解決方案，3G IP化的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)傳送網(wǎng)提出了多種需求。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不多的初期，可以考慮繼續(xù)采用MSTP技術(shù)來構(gòu)建3G回傳網(wǎng)絡(luò)，通過充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，增加部分?jǐn)?shù)據(jù)板卡即可實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不大的情況下，對(duì)于帶寬需求和匯聚收斂方面的要求并不高，可以通過MSTP的數(shù)據(jù)板卡實(shí)現(xiàn)透?jìng)骱筒糠謪R聚收斂，滿足網(wǎng)絡(luò)的傳送需求。但是MSTP的解決方案還是存在采用VC剛性管道承載分組業(yè)務(wù)、匯聚比受限、統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率不高的問題，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量逐步增大的情況下，這種方案必然會(huì)受到一定的限制。

為滿足MSTP承載3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的端口匯聚收斂需求，根據(jù)MSTP采用的技術(shù)類型和組網(wǎng)方式，分為以下兩種方式：

◆一級(jí)匯聚+透?jìng)鞣桨?。基站業(yè)務(wù)通過n*VC12直接透?jìng)髦梁诵墓?jié)點(diǎn)進(jìn)行匯聚。要求在基站側(cè)配置以太網(wǎng)透?jìng)靼蹇?，在核心?jié)點(diǎn)配置大匯聚比的以太網(wǎng)匯聚板卡，將通向相同RNC的多個(gè)基站業(yè)務(wù)(VC-12級(jí)聯(lián)組)，匯聚到連接RNC設(shè)備GE接口上。該方案的優(yōu)點(diǎn)是業(yè)務(wù)配置簡(jiǎn)單，業(yè)務(wù)與2M完全一樣，中間節(jié)點(diǎn)時(shí)隙轉(zhuǎn)接，便于處理基站負(fù)荷分擔(dān)及歸屬調(diào)整帶來的電路調(diào)整問題；缺點(diǎn)是一個(gè)RNC管理100多個(gè)基站，一次匯聚對(duì)中心節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)盤壓力極大，對(duì)骨干節(jié)點(diǎn)低階交叉容量要求高。同時(shí)，該方案在MSTP網(wǎng)絡(luò)中為全程透?jìng)?，不進(jìn)行帶寬收斂，因此消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬較嚴(yán)重。

◆二級(jí)匯聚+收斂方案?；緜?cè)配置接入以太網(wǎng)透?jìng)鞅P，RNC側(cè)和匯聚節(jié)點(diǎn)配置匯聚型以太網(wǎng)盤?；緲I(yè)務(wù)通過n*VC12透?jìng)髦羺R聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一級(jí)匯聚，匯聚成GE接口；再通過VC3/VC4-nv級(jí)聯(lián)通道傳送到核心節(jié)點(diǎn)，在核心節(jié)點(diǎn)將多個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)進(jìn)行二級(jí)匯聚，通過GE接口傳送給RNC。該方案的優(yōu)點(diǎn)是減輕了核心層EOS單板匯聚和配置的壓力，匯聚層可進(jìn)行一定的帶寬收斂，節(jié)省了匯聚層、核心層帶寬；缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)配置復(fù)雜，尤其是基站更改歸屬RNC時(shí)調(diào)整復(fù)雜。

綜合來看，EOS一級(jí)匯聚+透?jìng)鞣桨赋杀镜?，業(yè)務(wù)配置簡(jiǎn)單，但對(duì)核心節(jié)點(diǎn)的低階交叉和匯聚比要求高，受到MSTP設(shè)備的匯聚比能力限制，該方案的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性較差，適用于3G發(fā)展初期的小型城市，且每個(gè)RNC帶基站數(shù)量較少的場(chǎng)景；EOS二級(jí)匯聚+收斂方案通過匯聚節(jié)點(diǎn)分擔(dān)核心節(jié)點(diǎn)的匯聚比和低階交叉壓力，匯聚收斂能力較強(qiáng)，可以滿足3G建設(shè)期的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，但業(yè)務(wù)配置和調(diào)整稍復(fù)雜，成本略高于方案一，適合大中型城市，基站數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量

較大的場(chǎng)景。

2.2PTN技術(shù)方案

目前業(yè)界廣泛關(guān)注的PTN技術(shù)可作為3G回傳的一種解決方案，PTN的兩大主流技術(shù)分別是MPLS-TP和PBB-TE。從核心網(wǎng)的IP/MPLS技術(shù)發(fā)展來的T-MPLS/MPLS-TP技術(shù)，簡(jiǎn)化了IP的三層無連接特性，增強(qiáng)了MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)能力。使其具有面向連接的端到端特性，從而可增強(qiáng)端到端的OAM、QOS和保護(hù)能力。標(biāo)準(zhǔn)化工作在IETF和ITU-T同期開展，預(yù)計(jì)今年Q4能夠穩(wěn)定。從傳統(tǒng)以太網(wǎng)逐步發(fā)展而來的PBB+PBB-TE技術(shù)，從增強(qiáng)以太技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展為MAC I MAC的運(yùn)營(yíng)商骨干橋接(PBB)，更好地解決了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和客戶網(wǎng)絡(luò)之間安全隔離問題，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。為了增強(qiáng)QOS能力，進(jìn)而增加了流量工程(TE)演進(jìn)為PBB-TE。PBB-TE目前主要支持點(diǎn)到點(diǎn)的傳送(Trunk)，多點(diǎn)業(yè)務(wù)支持需要借助PBB和PLSB技術(shù)。IEEE計(jì)劃2009年第二季度發(fā)布PBB-TE標(biāo)準(zhǔn)802.1Qay，點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)和控制平面協(xié)議需進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。

總體來說，PTN技術(shù)采用分組內(nèi)核和彈性管道承載分組業(yè)務(wù)具有統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率高，面向連接，OAM、保護(hù)和網(wǎng)管能力強(qiáng)，可靠性高的特點(diǎn)，預(yù)計(jì)在2009年Q4標(biāo)準(zhǔn)化方面也會(huì)基本穩(wěn)定，各大主流傳輸設(shè)備廠商都陸續(xù)推出了相關(guān)產(chǎn)品，設(shè)備基本成熟。待標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定后，需進(jìn)一步完善。

從網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)來看，由于現(xiàn)網(wǎng)中MSTP大量采用，而且2G/3G網(wǎng)絡(luò)會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)共存，3G IP化本身也是一個(gè)漸進(jìn)的趨勢(shì)，這就決定了傳送網(wǎng)本身是一個(gè)演進(jìn)的過程，同時(shí)要考慮到網(wǎng)絡(luò)未來的擴(kuò)展性和兼容性，在近期3G業(yè)務(wù)剛剛開展，IP化逐步進(jìn)行，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不大的情況下，可以采用MSTP的透?jìng)鳌R聚和二層交換功能來實(shí)現(xiàn)；隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量逐步加大，可以考慮采用PTN技術(shù)，采用基于MPLS-TP等技術(shù)方案，在密切跟蹤國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展和應(yīng)用進(jìn)展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后，在匯聚層先引入。逐步向接入層延伸。

MSTP網(wǎng)絡(luò)向PTN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的可以分為以下步驟：

◆演進(jìn)步驟1：匯聚層引入PTN。充分利舊MSTP接入層設(shè)備，繼續(xù)統(tǒng)一接入2G/3G E1和3G FE(VC12透?jìng)?，滿足3G初期和中期需求。帶接入環(huán)的MSTP匯聚節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)3G PS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流。采用PTN設(shè)備組建匯聚層第二平面，解決匯聚層MSTP的帶寬壓力。要求MSTP和PTN盡量實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的端到端業(yè)務(wù)管理。同時(shí)PTN設(shè)備的分組處理能力強(qiáng)。為全分組傳送做好準(zhǔn)備。

◆演進(jìn)步驟2：PTN延伸到接入層。隨著3G基站全I(xiàn)P化和多業(yè)務(wù)開展，PTN逐漸向接入層延伸，同時(shí)PTN的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化已成熟完善。性價(jià)比較高；3G基站的電路域?qū)崿F(xiàn)lP化；多業(yè)務(wù)在一張網(wǎng)絡(luò)上融合開展。此時(shí)PTN網(wǎng)絡(luò)可考慮負(fù)責(zé)承載3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)(以太網(wǎng)專線、L2VPN)、高品質(zhì)寬帶接入業(yè)務(wù)(1PTV等)的統(tǒng)一承載。

◆演進(jìn)步驟3：LTE時(shí)代，PTN升級(jí)支持L3 VPN功能。匯聚節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容具有L3功能的10GE/GE板卡，并加載控制平面，實(shí)現(xiàn)智能的業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)配置，滿足S1和X2接口的L3 VPN承載需求。

2.3IP/MPLS技術(shù)方案

IP/MPLS作為無線基站回傳網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)解決方案，也受到各方的關(guān)注，IP/MPLS解決方案可以實(shí)現(xiàn)對(duì)IP業(yè)務(wù)的高效承載，支持偽線和L2/L3 VPN業(yè)務(wù)，可動(dòng)態(tài)、靈活實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建。但相對(duì)于3G回傳的需求來看，目前也存在網(wǎng)管故障定位能力弱、設(shè)備可靠性相對(duì)較低、運(yùn)維復(fù)雜、而且建設(shè)成本相對(duì)較高的問題，需要進(jìn)一步改進(jìn)OAM、網(wǎng)管和可靠性。

部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)備制造商在積極推進(jìn)IP/MPLS應(yīng)用在3G移動(dòng)無線回傳，并在IP/MPLS Forum牽頭制定移動(dòng)無線回傳的相關(guān)規(guī)范。MPLS將分三個(gè)階段逐步從核心網(wǎng)向邊緣延伸：階段1是MPLS應(yīng)用在移動(dòng)電話交換局(MTSO)，實(shí)現(xiàn)集中匯聚、收斂和業(yè)務(wù)路由；階段2是MPLS延伸在匯聚節(jié)點(diǎn)(Hub)；階段3是MPLS延伸到基站接入節(jié)點(diǎn)(Cell Site)，實(shí)現(xiàn)IP/MPLS與接入傳輸技術(shù)無關(guān)。

3小結(jié)

隨著3G牌照的發(fā)放，3G無線回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)受到了運(yùn)營(yíng)商和制造商的普遍關(guān)注，受到2G/3G共存、3G雙棧運(yùn)行、短期內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量小等因素的影響，在3G回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)初期，MSTP是一種成熟穩(wěn)定的解決方案，但是需要從組網(wǎng)、匯聚收斂、QoS和保護(hù)等方面進(jìn)行規(guī)范。面臨3G IP化的發(fā)展，3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將逐步增大，分組化的3GN傳承載方案是3G回傳的未來發(fā)展方向，面對(duì)PTN和IP/MPLS兩類主流的解決方案，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)積極開展研究，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和一些現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)工作，相信隨著IP化需求的更加明確，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)逐步完善，不同解決方案的適用場(chǎng)景將更加明確。