移动Backhual向IPRAN转型和向FMC演进之路
华为技术有限公司 崔江 2009/03/18
为了适应移动网络IP化和宽带化的发展需求，移动Backhual向IPRAN转型已经成为必然趋势。那么，对于移动运营商来说，移动Backhual转型的最佳方案是什么？如何适应面向未来的全业务运营发展战略？
向IPRAN转型的两种方案
对应不同的移动业务发展模式、发展进度和应用场景，目前业界最看好两种主流转型方案，一种是新建IPRAN，统一承载2G/3G/HSPA/LTE，另一种是对SDH网络进行逐步IP化改造。
新建IPRAN
对于移动IP化应用进程较快、移动宽带业务普及较迅速的区域，基于IP的3G移动业务量会很快超过基于TDM和ATM的2G和3G传统移动业务量，这种情况下，大多数运营商选择完全新建一张IPRAN承载新的业务，原有SDH和ATM网络将逐步停止建设，随着设备寿命到期，逐步将业务和客户迁移到新建网络。
这张新建的IPRAN网络，需要满足移动业务对时延、抖动、丢包率、误码率等质量参数的严格要求；需要满足移动承载所需的时钟同步信息的传送能力，以及面向未来移动宽带大量普及所需的网络带宽扩展能力。
由此可见，移动场景下的IP承载网需求，与固定宽带场景下的IP承载网需求，是有很大区别的。我们知道，传统的基于SDH的2GTDM，或3GATM移动Backhual，很容易满足移动承载网的需求。但是，对于现有的以承载宽带业务为主的IP承载网来说，却很难满足，尽力而为的业务理念和电信级的承载需求相去甚远。
在ALLIP、FMC、宽带化三大网络发展趋势的推动下，现有的城域IP承载网也正在酝酿革新的理念来解决这些问题。对移动业务而言，在城域中实际需要的是一种分组的高效性和SDH的电信级、高可靠理念相结合的新型城域解决方案PacketTransportNetwork（PTN）。
Vodafone作为全球最大的移动运营商之一，将Backhual的转型和演进作为网络层面的一个重要的战略来考虑，并制订了VodafoneGlobalBEP（BackhualEvolution
Program）计划，这是一个较长期的分步骤的计划。
第一步BEP1.0计划中，Vodafone首先建设一张基于IP的、具有良好的电信业务承载能力的IPRAN网络。它将承载当前的2G/3G业务以及未来的HSPA+和LTE业务。在演进过程中，一张网络实现移动多种制式的统一承载，可以有效地降低CAPEX和OPEX。
在接下来的第二步BEP1.1计划中，Vodafone将基于BEP1.0的IPRAN网络，向城域综合承载FMC进行扩展。在同一个网络平台上，通过组播等宽带业务承载技术和WDM等带宽扩展技术的引入，将IPTV/HSI/VPN等固网宽带业务纳入，进行综合承载，最终实现向FMC的演进。
从VodafoneGlobalBEP发展计划中，我们不难看出，转型的第一步，采用的就是完全新建一张IPRAN来发展3G
IP业务的策略，同时重点考虑的是这张IP承载网的承载质量，对电信业务的支持能力，以及对移动网络特殊需求的适配性。一张高质量的IP
RAN是决定整个转型是否成功的关键因素，也是移动网络向FMC演进的基石。
对SDH网络的IP化改造
向IPRAN转型的另一种主流方案是逐步演进。随着IP语音/移动宽带的逐步普及，基于IP的业务量所占比例以比较平稳的速度逐步增加。这种情况适合对现有基于SDH技术的、承载TDM/ATM业务为主的移动城域承载网（也叫移动回传，MobileBackhual），进行逐步地IP化改造和演进。
该方案的关键点在于采用自上而下的方式，初期先改造数量相对较少，但容量相对较大的城域汇聚层，形成基于分组的城域汇聚网，同时该汇聚网具有对原有接入层SDH网络（对接入SDH承载的VC通道化的E1电路，或EthernetOverSDH电路完成到PW的仿真和向分组的转换）和未来接入层分组网络进行Hybrid接入的能力。IP业务的逐步增加，传统业务的逐步减少，使得城域接入层逐步完成IP化。最后，业务实现了ALLIP，网络也随之完成了彻底的IP化改造。
Megafon是独联体地区最主要的移动运营商之一，也是3G业务的主要提供商之一。在2G和3GATM时代，Megafon的移动业务主要由SDH网络来承载，在发展IP业务进行Backhual网络转型的方案上，华为根据客户业务发展战略建议采用对SDH网络进行自上而下的逐步IP化改造方案，并最终获得采纳和实施。该方案使Megafon初期建网投资减少，大量移动基站末端接入设备可以利旧，同时实现业务的快速部署和快速提供；在TDM业务仍占主流的阶段，末端接入继续发挥SDH网络的优势，新增IP业务末端可采用新建分组接入节点接入，实现SDH网络和分组网络在TDM/IP业务切换共存期的优势互补；实现IPRAN建设节奏和IP业务发展节奏的同步，最终实现业务和网络的ALLIP，并最大限度地减少超前投资，逐步演进，降低风险。
这两种转型方案实际上殊途同归，最终的目标网络是一致的。是一张具有分组交换的心脏和SDH大脑的电信级分组传送网，由此实现高效的网络传送与电信级业务保障、网络管理的有机结合。
向FMC演进
基于ALLIP的FMC是当前城域网融合的发展方向，是所有业务综合承载的理想平台，能够有效降低网络的CAPEX和运营成本OPEX，同时为用户提供更方便的业务。业务演进对网络的要求越来越高，IP网络必须能够基于业务需求提供所需的服务，保证业务的顺利开展并具有持续竞争力。
基于IPRAN发展FMC的优势
未来的竞争是全业务的竞争，全业务运营的基础是融合的网络，对于移动运营商来讲，在向全业务运营商转型过程中，再建设一张独立的固定宽带业务承载网并非上乘之选。华为认为，在移动IPRAN基础上向FMC扩展，是目前移动运营商向全业务运营发展的城域网最佳方案。
相对固定宽带IP承载网而言，IPRAN由于网络架构上已经满足了移动业务承载的需求，已经天然具备了如端到端QoS保证能力、提供QoS差异化服务能力、网络高可靠性和基于硬件OAM的快速保护能力、移动时钟同步信息传送能力、多协议业务支持能力、网络安全性、电信级网络管理等方面的能力。只需要再考虑网络的可扩展性，IPTV等业务的组播方案以及对主要VPN业务的支持能力，就可以达到FMC综合承载网络的基本要求，而这个扩展是相对容易的，架构上不存在任何技术瓶颈。
我们可以看看目前业界的主流移动运营商是如何考虑的。以Vodafone为例，在Backhual演进的后续步骤中，也就是由IPRAN向FMC的演进方案上，Vodafone明确提出了在IPRAN上做平滑的特性扩展和网络扩展，主要包括城域大带宽提供能力、组播支持能力以及网络末端应用分组微波技术，扩展空口带宽和提高空口效率，最终实现对高带宽的移动宽带业务和BTV、VoD、VoIP、IPTV等各种主流固网宽带业务的支持，完成城域网FMC转型。
向FMC演进的关键
网络可拓展性
由于固定/移动业务统一为一个网络来承载，同时固网和移动（尤其是移动）的用户数和每用户带宽需求还在快速增长，对城域承载网络的可拓展性、链路绝对带宽支持能力是很大的考验。人口密集的大中型城市可以通过另外建设一张城域波分，进行网络叠加来解决绝对带宽的问题；对于中小城市或其他人口非密集区域，华为PTN的IPRAN解决方案扩展到FMC的解决方案可以提供另外一种更经济的选择，当需要带宽升级时，不用增加新设备/新网元，直接在现有设备上扩展波分板件单元，成为大容量分组处理和40波密集波分的集成系统，需要扩容的只是OUT和OADM模块，不需要新增网元，更不需要新建网络，CAPEX最为节省，同时也简化了整个城域网的管理和网络复杂度，极大地节省了维护成本，降低了OPEX。
支持组播方案
视频广播业务的普及，高效的组播技术和控制策略显得非常重要，是网络高效运营IPTV等业务的关键。网络组播的实施需要重点关注组播复制点合理设置，所谓组播复制点，即是用户IGMP请求的终结点，组播复制点越靠近用户越节约网络带宽，推荐DSLAM设备可以作为最接近用户的组播复制点设计考虑，FMC承载网支持IGMPSnooping。
组播技术上，动态静态均有其使用场合，IPRAN向FMC拓展时都需要支持，华为PTN可以实现对H-VPLS、波长静态组播和PIM_SM/DM动态组播的支持，可根据运营商网络和组播业务特征，应用合适的组播技术。
华为认为，在ALLIP、移动化、宽带化的业务发展大方向下和全业务运营的竞争形势下，移动运营商城域网演进的最佳策略是：首先进行移动Backhual向电信级IPRAN的转型，重点关注IP网络对电信业务的承载性能，同时充分考虑网络带宽/容量扩展性以及对固网宽带业务综合承载要求的满足度；然后在合适的时机进行城域网FMC转型，启动全业务运营。
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