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×E1TDM、n×E1ATM/IMA、n×E1MLPPP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7750SR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MPLSVPN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MPLSVPN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、NodeB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MPLSEXP字段，再通过7750SR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5620SAM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、MPLSL2VPN/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5650CPAM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(如图所示)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过渡，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。基站带宽和数据业务量增加，使得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

　　

　　图 阿尔卡特朗讯基于IP/MPLS的移动回程解决方案

　　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ATM3G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7750SR、7450ESS或7710SR、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IEEE1588v2和同步以太网。阿尔卡特朗讯移动回程解决方案支持包括IEEE1588v2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。

　　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7750SR业务路由器系列产品，为运营商提供了电信级的可用性和扩展性。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。