截至2010年6月底,全球已经有345张WCDMA/HSPA网络商用,全球WCDMA/HSPA用户数已经超过4.5亿。3G网络的发展为移动数据业务的发展提供了广阔的空间,移动在线商城、网络游戏、手机视频、移动办公、手机电视等新兴业务不断丰富,移动业务的发展反过来继续推动着移动技术的不断发展。随着移动网络技术的不断演进,目前全球已经有40多张HSPA+网络投入商用,更多的运营商在计划向HSPA+甚至LTE演进。移动通信的数据速率正在从kbps时代向Mbps甚至几十Mbps时代飞速发展,给承载网带来了很大压力。
移动宽带时代的承载网瓶颈
数据量成倍增长,传统承载网不负重荷
在R99时代,基站主要业务为传统的语音业务和少量的可视电话及数据业务,单站的流量一般在5Mbps左右,2~3条E1就可以解决传输问题。随着HSPA业务的不断普及,数据业务逐渐成为基站流量的主宰,单站流量一般会达到10Mbps以上甚至几十兆,如果采用E1则可能会超过10条以上。更重要的是,HSPA+已经逐步开始商用,单小区最大速率达到21.6Mbps或28Mbps,将来还会更高,这时如果继续采用E1传输,承载网将不负重荷。从成本方面考虑,同样20Mbps流量的E1线路租赁费用将是IP线路费用的3倍甚至更高,高昂的租赁成本也将使运营商难以承受。
传统移动设备IP化改造困难
传统的ATM网络对于高速发展的数据业务承载已经力不从心,IP RAN承载方式成为数据时代的新宠。IP化的承载方式,不仅解决了ATM承载容量不足的问题,还大大降低了承载网的成本,提高了组网的灵活性。然而2008年以前建设的3G网络,由于硬件平台落后和设计不足的原因,基本上都无法平滑向IP RAN演进。这些占全球现网数量近半数的3G设备基本都面临着被替换的事实,这无疑将给运营商带来巨大的投资浪费。
迎接IP RAN的新挑战
灵活的承载机制
承载网从ATM/TDM向IP的转变是循序渐进的,很多情况下一张网络既有ATM/TDM传输,又有IP传输。因此对于运营商来讲,采用ATM/IP混合传输和平滑的演进策略是建网的基本需求。中兴通讯基于ATM/IP双栈平台的SDR系列设备,很好地满足了客户建网的需求,既可以ATM或IP单独组网,也可以采用ATM/IP混合组网(如图1所示)。尤其是在保障网络性能方面,可以将对实时性要求较高的语音类、交互类业务承载在ATM传输上,而将流量较大的背景类、流媒体类业务承载在低成本的IP传输上。灵活的承载机制,既实现灵活组网,又节约了建网及运行成本。
图1 灵活的IP RAN组网
多样化的同步解决方案
在TDM承载时,基站只需要从E1或STM-1获取线路时钟即可。但是在IP传输时代, IP时钟的稳定性受到网络时延和抖动的影响,高质量和可靠的时钟传输方案成为设备商必须考虑的问题之一。中兴通讯多样化的IP RAN时钟解决方案能够很好地满足各种传输情况下的组网需求,实现快速灵活建网:
● 当网络能够提供E1/STM-1线路时钟时,优先选用线路时钟;
● 当网络能够提供稳定可靠的同步以太网时钟时,次选同步以太网时钟;
● 上述条件都不具备时,可以采用基于IEEE 1588 V2协议的IP时钟,在RNC侧建立主时钟(Master),Node B侧建立从时钟(Slave);
● 当传输网络质量难以保证时,如多跳微波、卫星传输,则可以选用GPS时钟。
差异化的QoS机制
随着业务种类的不断丰富,用户级别划分也越来越详细,基于业务和用户级别的QoS管理在移动网络中也越来越重要。中兴通讯在基于无线资源调度和传输资源调度的基础上提供差异化的QoS管理机制。为了随时监控和保障网络的QoS,在网络操作维护中必须定期检查传输网络的QoS情况,中兴通讯提供基于UDP和ICMP的针对各个网元间的SLA监测,能够实时了解网络QoS信息。DiffServ和802.1Q/P被用来区分业务流,DiffServ方案中采用DSCP来标记业务流的不同优先级,运营商可以自由配置无线QoS参数和DSCP之间的匹配关系,针对不同用户级别制定差异化的服务策略。
高效的网络可靠性解决方案
通信网络的可靠性至关重要,对于IP RAN组网的安全性,中兴通讯提供了多种高效的可靠性解决方案。
对于IP路由保护,分别采用L2交换机和L3交换机,支持L2双归属和L3双归属方式。在L2双归属的情况下,RNC上的两个GE口分别工作在主用、备用方式,并且采用同一个IP/MAC地址实现业务备份。在L3双归属的情况下,RNC上的两个GE口分别使用不同的IP地址,工作在负荷分担的模式。一旦发现有路由中断,双向转发检查技术(BFD)将会把路由表自动更新到新的正确的路由上,整个过程在一秒钟内即可完成,高效保障了网络的安全。
服务全球运营商
助力CSL实现新跨越
CSL是香港第一大移动运营商,其2004年12月投入使用的3G网络硬件平台落后,既无法平滑升级到HSPA/HSPA+,并也不支持IP RAN技术,落后的设备平台和落后的承载技术严重制约了网络的发展。2008年2月,CSL选择中兴通讯帮助其实施全网替换的“Uni-RAN”项目。基于中兴通讯SDR基站构建的下一代移动网络不仅完美地解决了CSL多网并存、升级困难、重复投资等多种问题,而且大幅提升了网络性能,基于全IP RAN的解决方案(如图2)实现了灵活组网,有力地支撑了高速数据业务的发展,助力CSL实现了新的跨越。
图2 中兴通讯CSL网络替换方案
全面提升运营商的网络竞争力
在竞争日益激烈的电信运营市场,中兴通讯Uni-RAN解决方案正在服务于越来越多的客户,无论是在西欧的德国、法国、葡萄牙,亚洲的越南、泰国、香港,还是在南非的世界杯赛场,中兴通讯的3G解决方案都得到了客户的认可。基于IP RAN的解决方案,降低了网络的建设和运维成本,全面提升了运营商的网络竞争力。
关注客户需求,面向未来建网
满足客户需求是技术发展的最核心诉求,落后或者超越客户需求的技术发展都是没有价值的无的放矢。IP RAN技术的发展就是要高质高效地解决移动宽带时代的客户需求,既要满足高带宽、灵活组网、网络质量和安全的要求,又要节约用户建网成本,方便网络维护和业务的开展。
中兴通讯一直将满足客户需求,降低运营商网络的TCO作为产品开发和经营战略,其基于SDR平台的系列化IP RAN产品综合考虑了移动宽带时代的网络需求,可以实现面向未来的平滑演进,满足各种条件下的IP RAN组网要求,全面节约TCO及网络演进成本,是运营商在移动宽带时代的激烈竞争中取胜的利器。
[关键词] GU,承载网