陈运清，史 凡，聂世忠

（中国电信股份有限公司北京研究院 北京100035）

1 面向LTE和多业务承载成为MBH网络的发展趋势

MBH（mobile backhaul，移动回传）网络是指移动基站和基站控制器间的承载网络，不论是直接运营移动业务的移动运营商，还是为移动运营商提供该网络的网络服务商，由于MBH网络承载的是收入占比最高、业务利润最大的移动业务，是这些运营商承载网络的重中之重。MBH网络是城域网建设和优化中面向移动互联网和LTE演进过程中的关键组成部分。

在3G时代来临以前，移动业务以话音为主，MBH网络以承载电路交换数据为主要出发点，ATM/FR/SDH等成为其主要形态；在3G时代到来以后，特别是分组交换数据逐步占据主导的情况下，基于SDH的MSTP技术成为国内外各大运营商现有移动回传网络的主要承载方式。

未来2～3年内面向LTE演进，对MBH网络引入了新的承载需求，如图1所示，具体介绍如下。

·接入带宽：LTE基站的接入带宽超过150 Mbit/s，分组承载网需支持带宽扩展。

·网络规模：LTE实现深度覆盖，基站数是现有基站数量的2～4倍。

·S1和X2：S1为eNode B与AGW之间 的 接口，X2为相邻基站之间的连接。

·S1 Flex：网络需要支持eNode B归属于不同的AGW。

·网络QoS：要求E2E时延小于20 ms，比2G、3G需求更严格。

需要指出的是，eNode B之间的底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口互相连接，即Mesh型网络结构，这样的设计主要用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。每个eNode B通过S1接口，连接到SAE核心网络，即EPC网络，更具体地说，就是通过S1-C接口和核心网MME相连，通 过S1-U和SGW连 接。S1-C和S1-U可以分别看作S1接口的控制和用户平面。S1接口支持eNode B和MME/SGW之间的多对多连接。

从目前阶段来看，在3G流量占比不大且无线基站规模扩容的需求也不大的情况下，SDH/MSTP方式基本可以满足业务的需求。但是，在3G基站占比大幅增加的情况下，如果采取MSTP扩容的方式，需要大量新建接入环和汇聚环，成本较高。同时，MSTP不支持流量统计复用，承载效率低，在3G流量较大时已经力不从心；且其无法承载多点到多点业务，业务承载扩展性差，更不能满足今后LTE阶段所要求的基站间业务直通的需求。

此外，MBH网络在网络中的位置较低，更靠近用户侧，对于政企客户的专线或VPN接入，也可以起到很好的承接作用。

为此，结合面向3G和LTE的移动基站回传承载的需求和以政企客户专线/VPN承载为代表的重要客户业务需求，构建新型多业务承载的MBH网络将是今后电信运营商向精品化、综合化承载发展所面临的紧迫课题，也是智能管道在承载网中的一个具体呈现。

2 MBH的两种主流技术

目前，业界实现MBH承载网络的技术主要有PTN（packet transport network，分组传送网）和IP RAN（IP radio access network）两大类。

PTN是基于分组交换的、面向连接的多业务传送技术。该技术在转发和控制协议上以MPLS-TP为基础，在网管和保护方面继承了SDH的网管能力和保护机制，并采用了以太网的OAM和同步机制。

IP RAN是基于IP/MPLS分组交换的无线接入网技术。该技术在转发和控制协议上以IP/MPLS为基础，基于BFD、MPLS-TE等技术实现保护功能，基于SNMP等提供OAM能力，并采用了以太网的同步机制。

从技术上看，这两类技术各有优势，IP RAN具有综合优势。两者在复用能力、带宽灵活调整能力、点到点业务支持能力、时钟同步支持能力和网管能力方面基本相同，IP RAN在标准化、多点间业务通信能力和IP/MPLS VPN支持能力方面有一定优势，而PTN在保护能力（保护时间）方面有一定优势。两种技术的对比见表1。

3 PTN和IP RAN的关键技术需要增强

总体上说，面向LTE和多业务承载的MBH网络需要具备以下几个特点，这也是PTN和IP RAN所面临的重大挑战：

·承载网必须有良好的扩展性，以满足海量eNode B的承载需求；

·承载网必须有良好的灵活性，以满足eNode B间X2接口通信的需求和eNode B双归MGW/SGW的需求；

·承载网必须有良好的可管理性，以满足运维的需求；

·承载网可以提供时钟/时间同步能力。

针对上述需求，原有的PTN技术和IP RAN技术都具备一定的特点和能力，可以在一定程度上满足上述需求。

·PTN技术继承了SDH网管的易用性，符合现有传输专业人员的运维习惯。

·IP RAN技术继承了IP/MPLS良好的扩展性和组网的灵活性，可满足LTE阶段eNode B规模组网及灵活性的需求。

表1 PTN和IP RAN技术对比

同时，从满足业务承载的全面性角度出发，有必要针对这两种技术进行能力补充，具体介绍如下。

·PTN组网主要涉及3层接入问题，现网部署时，基站接入接入PTN，接入PTN与汇聚PTN间建立伪线，汇聚PTN通过VLAN接入核心PTN的L3 MPLS VPN。

·IP RAN组网需要求设备提供与综合网管的接口，实现即插即用，提高设备的可管理性。具体而言，需要设备支持以下3项网管功能：提供北向接口及CLI接口，提供图形化“所见即所得”的业务配置，提供海量设备的配置自动下发功能。

更进一步，IP RAN组网需支持IEEE 1588v2和同步以太网，在多跳（大于12跳）网络环境下，使时钟精度满足基站承载需求。具体而言，需要设备支持以下12项时钟同步功能：

·在物理层实现频率同步的基础上，采用IEEE 1588v2协议实现相位的同步；

·以太网端口支持对IEEE 1588v2定义的报文处理；

·支持BMC(best master clock)算法，避免产生时钟环路，支持高质量时钟源的选择和切换；

·支持PTP报文的以太层封装，二层网络能根据Ethernet Type识别、处理PTP报文；

·支持PTP报文的统计和校验；

·支持OC/BC/E2E TC/P2P TC多种时钟类型的设置，并建议将源/宿节点配置为OC模式，中间节点配置为BC或TC的时钟模式；

·支持PTP参数设置功能，参数主要包括优先级、时钟等级、精确度、时钟标识符等；

·支持同步以太功能，能从FE(100 Mbit/s)、GE、10 GE接口恢复时钟；

·支持采用IEEE 1588v2协议提供频率同步的能力；

·支持同步时钟通过物理层由以太网接口传递给下游站点；

·支持同步以太网时钟的SSM协议，该协议应符合G.8264，并满足SSM扩展协议要求；

·支持参考源失效条件的检测。

4 中国电信的现网试点收获颇丰

2009年至今，中国电信已在广东、浙江、江苏、上海、福建、湖北6省市的13个本地网进行了MBH网络的相关试点工作，试点网络覆盖3 000个基站和300万用户。

在现网试点时，若采取PTN组网，从接入层、汇聚层到核心层的设备需全部新建，与现有IP城域网完全独立。在具体实现上，PTN方案对于大客户的二层互联和基站承载，可通过端到端的PTN互联实现，如图2中的①所示；对于大客户的3层互联/VPN，可通过PTN接入IP/MPLS VPN（3层VPN）实现，如图2中的②所示。

在现网试点时，若采取IP RAN组网，可利用现有城域网SR承担核心层设备，只需新建汇聚层和接入层设备，并与现有IP城域网融合成统一的网络。在具体实现上，IP RAN方案对于大客户的2层互联，可通过端到端的PW（伪线）实现，如图3中的①所示；对于大客户的3层互联/VPN和基站承载，可通过Native IP或PW接入IP/MPLS VPN（3层VPN）实现，如图3中的②、③所示。

在试点过程中，中国电信验证了上述对PTN和IP RAN进行的技术改进的可行性和有效性，具体介绍如下。

·PTN在核心层支持L3 MPLS VPN，实现了基站调整归属时的灵活调度，同时也可满足未来LTE承载时X2接口间通信的需求。

·IP RAN在OAM和综合网管方面的增强，实现了维护免进站、业务批量自动下发；时钟同步方面的增强，使时钟精度在多跳时达到1.0μs，满足了移动业务的承载需求。

通过现网试点，对这两类技术给出了初步的MBH组网建议，如下。

·IP RAN和PTN均可实现对现有基站回传、政企客户专线等多业务的融合承载。

·IP RAN方案业务综合承载能力较强，可接入城域网SR（与现有城域网融合为一张网，IP RAN设备管理可纳入城域网网管），采用增强的端到端的IP的OAM机制，便于进行故障定位。

·PTN方案时钟同步能力和二层网管能力较好，但会在城域网出现一个独立的PTN，增加了运维管理的复杂度；采用L2接入L3 VPN，L3的OAM机制待完善，无法实现端到端的OAM，某些故障也难以定位。

5 结束语

从实践的情况来看，IP RAN技术占有一定的优势，特别是经过技术优化、能力增强后的IP RAN方案和相关设备，已经完全能够满足下一代多业务MBH网络的承载要求，应该可以作为今后MBH网络演进的首选。

同时，考虑到本地网运维能力对传输技术（SDH/MSTP）的延续性，降低维护人员要求，对于部分愿意维护IP城域网和PTN网络两个相对独立平面的地区，仍可适量部署PTN以替代现有的MSTP网络。