中兴通讯TD全IP化解决方案分析

3G要求支持HSDPA等更高带宽的数据业务，而数据业务的增长对传输网的传输能力和成本等提出了更高的要求。IP传输具有的高传输效率、低运维成本等优势，使其成为传输网络未来演进的趋势。在传输网络的IP化演进过程中，无论哪一种组网方式，都需要RAN设备的支持（主要体现在设备的接口方面）。本文分析了在中国运营商网络现状的基础上，传输网络IP化的演进路线和组网方式，并结合中兴通讯的TD RAN设备，提出了低TCO网络平滑演进的解决方案。

一、IP化改造全球风行

    随着3G高速数据及多媒体业务的增长，无线网络传输面临越来越大的压力。IP传输效率高、支持统计复用，扩展性好、易于部署，更适合开展3G数据业务。

    采用IP承载网络传输，在相同的数据流量下，其传输成本要比SDH网络低很多，并且维护简单，是对现网更经济扩容的解决方案。

    因此，目前移动通信传输网络IP化已经成为全球主流运营商的共识：

    路中国移动作为全球用户数最多的主流运营商，率先在全球第一个实现了核心网的IP化。中国移动网络的软交换应用规模已经达到了80％以上。目前中国移动正在进行传输网、无线接入网、业务网等其他领域的全面IP化。

    路Orange计划两年之内将传统交换替换为软交换，全部演进到IP承载语音。

    路KPN正在采用基于IP承载语音的软交换替代现有的2G/3G核心网。

    路T-Mobile在2G核心网中大量引入软交换，同时准备引入VoIP。

    全球运营商正在进行无线接入侧的IP化改造，并明确将 IP传输作为必选特性。

二、RAN应先于传输网络支持全IP

1．中国运营商SDH网络现状

    中国运营商建有世界上最庞大和最完善的SDH网络，在2G和3G初期以语音业务为主时，SDH网络很好地满足了无线网络接入的需求。基于传输网络的现状，在扩大的TD规模试验网建设中，主要使用SDH的E1和信道化STM-1实现RAN的接入。中兴通讯在参与建设的几个城市中，Node B侧主要采用IMA E1端口接入，RNC侧主要采用信道化STM-1端口接入，组网图如图1。

2．RAN设备的IP化应提前进行

    从现有SDH网络向IP低成本网络平滑演进的过程中，可能会出现多种演进路线和组网方式，无论传输网络怎样演进，无线侧RAN设备的IP化（主要体现在设备的接口方面）都应该提前进行，也就是说，RAN设备要能够支持各种传输组网方式，且现有设备要做到充分利旧、升级简单。这样才能充分保护运营商的原有投资，更好地适应未来移动网和互联网逐步融合的大趋势，满足可持续运营的需求。

三、传输网络IP化演进路线和组网方式

    根据中国运营商的现状，传输网络的IP化可以采取循序渐进的路线：在现阶段非常完善的中国运营商SDH（基于MSTP）网络上，充分保护运营商投资的基础上，可以采用IP over E1接入或者FE接入MSTP RPR的组网方式；在全IP传输网络（基于下一代分组传送的PTN）完全建设好以后，可以采用直接接入PTN的组网方式。

1．基于现有SDH

（1）IP over E1接入SDH（见图2）

    这种组网方式可以很好地保护运营商现有投资，改动较小，在一定程度上有利于网络向未来全IP化的演进。

    路特点分析：采用IP over E1替代ATM over E1能提高传输效率，但是因为传输网底层承载基于SDH，承载网络本身无法提供带宽收敛和统计复用功能，所以IP over E1相对于ATM over E1技术对传输效率并没有革命性的提升；

路组网方式：随着TD往R5演进及全网IP化的需要，基于现有的SDH（采用MSTP技术）传输网络，采用IP over E1替代ATM over E1接入SDH网络，能在一定程度上提高各种业务的传输效率（话音业务时IP和ATM效率相当）；

    路接口需要：RAN侧的Node B需支持E1接口，RNC需支持E1、CSTM-1接口。

（2）FE接入MSTP RPR（见图3）

    在全IP传输网建成之前、现网MSTP具备内嵌RPR的情况下，可以采用FE接入MSTP RPR的方式。这种组网方式可充分利用现网设备资源，降低网络建设成本，满足移动业务发展需求。

    路特点分析： RPR特有的业务优先级分类功能提供业务传送的QoS保障，RPR支持A/B/C三类的业务配置。高优先级的话音及控制层数据等实时性要求较高的连接使用A类业务配置，利用RPR环预留带宽和快速过环转发机制，满足业务的低时延、保证比特率传送要求；对于普通的数据业务使用C类业务配置，根据该类业务的突发性特点，利用RPR的公平机制，既可以使部分节点在网络带宽富余时过度占用网络带宽发送超配置带宽的业务，同时在网络忙时又可以保证每个节点都能够接入数据业务到网络上，实现网络带宽的弹性经济利用；

    路组网方式：在传输汇聚层引入RPR，即在MSTP现网上增加RPR接口板、提供FE/GE类接口，并在RPR环内实现多个Node B业务的统计复用和带宽收敛；根据话务量的不同，可以考虑在接入层采用RPR或者EOS方式实现Node B的IP化接入；

    路接口需要：RAN侧的Node B需支持E1接口，RNC需支持E1、CSTM-1接口。

2．直接接入PTN（见图4）

    基于中国传输网现状，目前运营商还没有把全IP传输网络建设起来，但是新兴运营商可以考虑直接建设。

    路特点分析：中国最大的运营商中国移动目前计划于2009年开始建设PTN。在全IP传输网络（基于下一代分组传送的PTN）完全建好以后，可以采用直接接入PTN的组网方式。下一代PTN基于分组内核，具有较高的QoS和安全机制，适合无线全业务的传送要求；

    路组网方式：随着PTN的建设，所有的Node B设备可以全部采用FE方式直接接入PTN网络；

    路接口需求：接口类型大大简化，RAN侧的Node B只需支持FE接口，RNC只需支持GE接口。

    传输网络在向全IP化演进的过程中，可能会出现不同的演进路线和组网方式，各种组网方式下需要RAN设备支持的接口类型也不同。这就要求RAN设备能够提供丰富的接口类型，且原有设备要能够做到充分利旧、升级简单、成本低廉。这样才能有效地保护运营商投资、满足网络平滑演进的需求。

四、中兴通讯TD RAN率先支持全IP

    中兴通讯一直坚持RAN对IP的支持应该早于传输网络对IP的支持，并率先实现了TD RAN的全IP化。RNC和Node B均支持FE/GE、POS、E1、STM-1、信道化STM-1等接口，能够满足各种传输网络组网方式的需求（见图5）；升级方案简单、原有设备配置都可以基本保持不变；所有RAN设备均采用统一的全IP硬件架构平台、支持ATM/IP双协议栈，兼容性、扩展性强。

    无论传输网络如何演进、采用哪种组网方式，RAN设备接口均能支持并可以实现简单升级，满足低TCO网络向全IP网络平滑演进的需求。