現(xiàn)網(wǎng)基站承載模式及發(fā)展趨勢(shì)剖析

隋玉倩　張文亮　劉慧

【摘要】目前，隨著移動(dòng)用戶需求的增加及通信技術(shù)的不斷推陳出新，移動(dòng)網(wǎng)基站業(yè)務(wù)也隨之迅猛發(fā)展?；跀?shù)據(jù)流量的移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)及互聯(lián)網(wǎng)+業(yè)務(wù)已成為目前通信行業(yè)發(fā)展的重中之重。伴隨著移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的多樣化，我們也針對(duì)不同模式基站類型提出與之相適應(yīng)的不同承載模式。

【關(guān)鍵詞】基站類型；承載方式；發(fā)展趨勢(shì)

短短幾年，3G基站業(yè)務(wù)、LTE業(yè)務(wù)已經(jīng)做到規(guī)模化普及，LTE-advance及4G+（也稱載波聚合Carrier Aggregation）系統(tǒng)業(yè)務(wù)也在緊急部署應(yīng)用，5G研發(fā)也取得一定程度成績(jī)并預(yù)計(jì)于2020年進(jìn)行試商用。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)如火如荼的發(fā)展過程中，有必要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)中的基站業(yè)務(wù)進(jìn)行及時(shí)地梳理，理清基站存在的多種模式及其不同承載傳輸方式，這樣既為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供便利也為后期的割接、規(guī)劃、擴(kuò)容及新建提供可靠的依據(jù)及理論的基礎(chǔ)。

運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)的基站存在模式復(fù)雜多樣，能夠滿足不同場(chǎng)景不同用戶需求。如GSM基站，U900基站，W網(wǎng)基站，LTE基站，SDR類型基站等。G網(wǎng)基站作為早期移動(dòng)通信的基站模式，提供覆蓋區(qū)域無(wú)縫銜接的移動(dòng)語(yǔ)音通話業(yè)務(wù)，現(xiàn)階段主要應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)的通話信號(hào)覆蓋；U900基站工程建設(shè)之初意圖就很明顯，主要是滿足城郊及農(nóng)村的移動(dòng)數(shù)據(jù)上網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，由于U900基站占用G900的部分頻段的頻點(diǎn)，在節(jié)假日等話務(wù)高峰期可以根據(jù)G網(wǎng)話務(wù)增幅情況及U900手機(jī)終端使用情況等，靈活關(guān)閉U900釋放全部頻點(diǎn)用G900吸收業(yè)務(wù)量或采用U900+G900混合組網(wǎng)來(lái)承載；W網(wǎng)基站為普遍存在的成熟3G網(wǎng)絡(luò)基站，承載流量業(yè)務(wù)同時(shí)提供優(yōu)質(zhì)高清的語(yǔ)音通話；LTE基站為現(xiàn)階段迅猛發(fā)展的4G網(wǎng)絡(luò)基站，而SDR基站是其中的一種基站類型，同一射頻模式可以通過軟件定義不同的制式，所有制式共用除基帶單板之外的所有全部設(shè)備單板，節(jié)約成本的同時(shí)能夠做到靈活的升級(jí)。不同類型基站其承載的傳輸模式及網(wǎng)絡(luò)形態(tài)也不盡相同，下面就針對(duì)不同模式進(jìn)行剖析。

一、MSTP剛性通道承載

此模式RNC側(cè)的以太單板與傳輸網(wǎng)匯聚設(shè)備的千兆匯聚單板直接對(duì)接且無(wú)板間保護(hù)，如圖1所示。這種傳輸模式為固定帶寬的傳送模式，但對(duì)基站的帶寬要求就有很大程度的限制，尤其是基站FE業(yè)務(wù)。隨著數(shù)據(jù)流量的激增及基站模式的多樣化，此種模式已不滿足日益增長(zhǎng)的移動(dòng)互聯(lián)業(yè)務(wù)需求，會(huì)逐步被彈性容量的IP網(wǎng)所取代。此種場(chǎng)景主要應(yīng)用于農(nóng)村地區(qū)或業(yè)務(wù)量相對(duì)較低的鄉(xiāng)郊。

二、SDH+IP的混合組網(wǎng)

對(duì)于U900基站和部分W網(wǎng)的基站采用語(yǔ)音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載分離。對(duì)于CS域與PS域分離的承載方式，分組域的承載也存在多種傳送模式：1）經(jīng)由傳輸SDH接入層的網(wǎng)絡(luò)傳送至匯聚設(shè)備，由匯聚設(shè)備與數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，經(jīng)相關(guān)CE路由器連接至RNC的以太網(wǎng)處理板（對(duì)于華為RNC BSC6900 UMTS而言為GOUc單板），該以太單板提供基于路由的備份和負(fù)荷分擔(dān)處理功能，提供板級(jí)自動(dòng)保護(hù)倒換APS（Automatic Protection Switching）功能。2）接入側(cè)基站對(duì)接傳輸SDH設(shè)備，經(jīng)由MSTP網(wǎng)絡(luò)上傳相關(guān)業(yè)務(wù)至匯聚設(shè)備，匯聚設(shè)備與同層級(jí)的分組傳送網(wǎng)IPRAN設(shè)備對(duì)接，經(jīng)由RANCE路由器上傳至RNC設(shè)備。此種組網(wǎng)模式需在相互對(duì)接的設(shè)備進(jìn)行相關(guān)IP地址的關(guān)聯(lián)設(shè)置，可以大大節(jié)省MSTP設(shè)備的以太匯聚單板，充分發(fā)揮了重疊組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。作為過渡時(shí)期的組網(wǎng)方式同時(shí)也大大降低了運(yùn)行維護(hù)成本，如圖2所示。

此兩種基站承載模式為數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)在匯聚層面的傳輸提供IP路由通道，但依然受限于接入側(cè)環(huán)網(wǎng)的帶寬，可以應(yīng)用于業(yè)務(wù)量不是很大的城郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

三、全程IP的承載模式

現(xiàn)網(wǎng)大部分3G基站與新增LTE基站全部采用此種承載模式，這也是將來(lái)基站業(yè)務(wù)承載的主流模式?；緜?cè)NodeB/eNodeB設(shè)備與IPRAN接入側(cè)設(shè)備對(duì)接，經(jīng)IPRAN傳送網(wǎng)至RANCE路由器，經(jīng)由PS域路由器至RNC/EPC（Evolved Packet Core network）網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)淙鐖D3所示。

相對(duì)以上兩種的組網(wǎng)模式，第三種組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層次日趨扁平化及IP化，中間結(jié)點(diǎn)較少網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，這樣即可大大減少控制面與業(yè)務(wù)面的端到端時(shí)延，提高了用戶感知。此種基站承載模式應(yīng)用于城區(qū)及人口密集地區(qū)，并隨著移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展而應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)為全I(xiàn)P架構(gòu)，核心網(wǎng)也為全程IP化，協(xié)議主要基于GTP和Diameter。在LTE標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下，未來(lái)所有用戶僅接入分組域，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一。目前語(yǔ)音業(yè)務(wù)由現(xiàn)有2/3G電路域網(wǎng)絡(luò)提供，采用CSFB技術(shù)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的回落，之后中期采用IMS+EPC實(shí)現(xiàn)VoLTE（Voice over LTE）?？v觀LTE基站業(yè)務(wù)傳送的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)做到了全程通路的IP化?；贗P的扁平化承載已成為未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

目前，移動(dòng)網(wǎng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)、流量業(yè)務(wù)及相關(guān)增值業(yè)務(wù)收入已占據(jù)運(yùn)營(yíng)商營(yíng)業(yè)收入的一半以上。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，離不開對(duì)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中不同專業(yè)不同設(shè)備如基站設(shè)備、傳輸設(shè)備、數(shù)通設(shè)備及核心網(wǎng)交換設(shè)備地熟悉掌握，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的深層理解與剖析。同時(shí)梳理好現(xiàn)網(wǎng)基站不同場(chǎng)景應(yīng)用類型及不同傳輸承載模式也為后期移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)發(fā)展揭開了完美的序幕。