移动承载网络的IP化

移动承载网络IP化的背景和技术发展趋势

移动接入网的IP化与移动运营商城域网的发展进程关系密切。当前，全球运营商的城域网发展正面临着关键时期。一方面，以软交换、IPTV为代表的新一代IP多媒体业务正推动着城域网从尽力而为的传统IP网络向下一代的高可靠、有QoS保证、可运营、可管理的融合多业务IP网络演进；另一方面，移动业务的IP化和宽带化趋势，推动着移动回程网络从TDM、ATM向IP/Ethernet演进。在移动承载技术向IP和以太迁移的过程中，MPLS起到了关键的"使能"作用。首先，MPLS提高了IP网络的可靠性和可用性，使之达到电信级的传输性能；其次，MPLS提供了TDM、ATM、以太等多业务的承载和融合能力，使IP网络成为了理想的多业务传输平台。

对于综合业务运营商来说，在IP城域网上统一承载固定和移动业务，不仅将大大降低投资和运维成本，而且有利于推动固定和移动业务的融合。新一代面向固定移动融合的宽带多业务城域网将支持L2/L3VPN、IPTV、固定软交换、移动回程、IMS等业务以及传统的宽带互联网业务，典型地可分成路由器核心、电信级以太汇聚网和多种接入方式等层次。就移动基站回程来说，n×E1 TDM、n×E1 ATM/IMA、n×E1 MLPPP和以太等各种接口的2G、3G、后3G基站，都可通过微波、光纤、铜线、同轴电缆等介质，通过IP/MPLS多业务接入设备、MSTP、DSL终端、PON终端等各种接入设备，或通过基站内置的以太接口，接入城域网。阿尔卡特朗讯基于IP/MPLS的移动IP承载网络解决方案可分成两个部分，一是用于承载移动软交换核心网的骨干部分，二是用于移动回程的接入部分。

阿尔卡特朗讯移动软交换核心网的IP承载网络解决方案

移动软交换核心网把控制和承载相分离，通过一个融合的IP承载网络来互联所有移动网元，使得移动核心网络更加扁平化，是目前典型的3G核心网部署模式。承载移动软交换核心网的IP骨干网需要解决的主要问题是：提供高度的可靠性和可用性，在低成本地传输数据业务的同时确保关键业务的服务质量，为不同类型的业务流量提供虚拟分隔，并提供良好的可管理性。

阿尔卡特朗讯IP骨干网解决方案基于7750 SR业务路由器，通过MPLS流量工程来提高网络的可靠性、可用性和流量的可规划性，通过MPLS VPN来进行网络虚拟化和流量隔离，通过层次化QoS管理来实现关键业务的服务质量保证和普通数据业务的低成本传输。

阿尔卡特朗讯IP骨干网解决方案通过在一个IP/MPLS网络上划分若干MPLS VPN来隔离和承载多种类型的业务流量，包括MGW之间的媒体流，MGW和移动软交换之间的信令流，GPRS/EDGE数据流，移动网元（MGW、SGSN、RNC、Node B等）的网管流量，计费数据流量，运营商内部的若干办公VPN，集团客户VPN（GGSN和客户多个站点之间），以及IMS域的流量等。

在网络的可靠性设计方面，通过全面应用从设备层（不间断路由、不间断业务、在线软件升级）、链路层（双向转发检测、链路捆绑双归冗余）、网络层（路由协议和信令快速收敛、MPLS快速重路由）到业务层（三层VPN的快速恢复和转发、多机框链路捆绑、伪线冗余、跨机箱同步、用户冗余路由信息转发等）等多层次的可靠性技术，使得IP承载网络达到了电信级的可靠性和可用性指标，即节点达到了99.999%的可用性，网络达到了50ms的快速恢复时间。

在服务质量管理方面，通过把信令、话音、数据等不同类型的流量映射为不同的MPLS EXP字段，再通过7750 SR的层次化QoS管理机制，能够在保证信令、话音等高等级流量的传输质量的同时，以统计复用的方式低成本地传送数据业务。通过预设的QoS调度方案，能够在网络容量紧张时，优先丢弃低级别的业务流量，使得网络能以最低的成本提供大业务量数据业务的传输。

在网络管理方面，通过5620 SAM提供全面的网络管理能力，包括网元管理，IP路由协议、MPLS路径和隧道、MPLS L2VPN/L3VPN的配置管理，以及统计、测试、报告、告警等功能。另外，针对IP/MPLS网络管理的不透明性和复杂性，还提供了5650 CPAM管理工具，提供对IP/MPLS控制平面的可视化管理，简化了控制平面的验证和诊断能力，实现了对控制平面的主动式、预防性的监控。

阿尔卡特朗讯基于IP/MPLS的移动回程解决方案

移动回程网络解决方案的主要目标是大幅度地降低每个比特的传输成本，以适应移动业务从话音为主向话音和数据并重，最后向数据业务为主发展的趋势。一般来说，2G基站的带宽需求为1-2个E1，3G基站的带宽为2-4个E1，引入HSPA、1xEVDO业务后，基站的带宽需求还要再提高一倍或以上。随着基站带宽和数据业务量增加，基站接口技术将逐步从E1向更高带宽、更低成本的以太迁移。

多业务基站回程解决方案可基于IP/MPLS、ATM、以太等几种方式。ATM基站回程解决方案要求ATM汇聚接入网，不符合接入网向IP/Ethernet演进的趋势。以太基站回程解决方案目前大多只能解决以太接口和TDM接口，对于ATM接口的支持不够，这在当前仍存在着大量ATM 3G基站的情况下，难免有不足之处。IP/MPLS基站回程解决方案基于IETF标准的MPLS伪线技术，能够提供从TDM、ATM、FR到以太的所有接口，是真正的多业务接入技术。

阿尔卡特朗讯基于IP/MPLS的移动回程解决方案基于7750 SR、7450 ESS或7710 SR、7705 SAR系列业务路由器，采用IETF标准的伪线技术，通过在MPLS隧道里封装和传送各类业务数据，包括以太帧、ATM信元和电路仿真信号，实现了在单一IP/MPLS网络里承载多业务的目的。在阿尔卡特朗讯移动回程解决方案里，部属于基站的7705 SAR业务汇聚路由器是关键的环节，它把现有的多种接口的基站接入回程网络，并执行数据格式转换功能，把n×E1 TDM、n×E1 ATM/IMA、n×E1 MLPPP或以太等格式的多种信号转换为IP/MPLS网络里的各类伪线。

移动回程网络还必须提供时钟同步功能来支持基站之间的同步。目前得到最多关注的同步信号传送和分配技术是IEEE 1588v2和同步以太网。阿尔卡特朗讯移动回程解决方案支持包括IEEE 1588v2和同步以太网在内的多种同步信号分配技术，该方案具有电信级的可靠性和可用性，支持多业务传输，支持移动接入网的流量工程和带宽优化等特点。

图：阿尔卡特朗讯基于IP/MPLS的移动回程解决方案

结束语

移动承载网IP化的主要目的，一是降低传输和运维成本，以支持数据业务和移动宽带业务的发展；二是适应电信IP转型的趋势，为运营商提供固定移动业务融合的基础。阿尔卡特朗讯IP承载网络解决方案基于成熟的IP/MPLS技术和全球广泛部署的7750 SR业务路由器系列产品，为运营商提供了电信级的可用性、性能和扩展性。骨干网解决方案支持在一个融合的承载网上部署移动软交换、GPRS/EDGE数据、网管系统、计费系统、内部办公系统、集团客户商用业务和IMS系统等。接入网解决方案支持2G、3G、后3G等基站回程，DSL、LAN和GPON等固网接入，家庭多重播放业务和集团商用业务等。阿尔卡特朗讯移动IP承载网络解决方案在国内外顶级移动运营商的3G/后3G网络里已得了广泛的商用部署。

(张立新通信世界)