HSPA+和LTE的到來

伴隨3G在全球的普遍部署，技術革新也同步向前。為了對網絡和業(yè)務進行演進以支持更高的帶寬和速率，全球的移動運營商們采取了各種各樣的戰(zhàn)略。比如，往后的5年中，運營商會選擇提供增強UTRANHSPA+服務，或者采用更激進的方式—直接提供LTE服務。全球很多運營商已經部署了HSDPA和HSUPA，提供3M或者以上的下行帶寬。少數技術比較先進的運營商已經宣布提供下行21M的HSPA+服務。Vodafone和NTTDocomo之類的業(yè)內領先的運營商已經宣布將最早于2010年啟動LTE服務。HSPA+尤其是LTE等高帶寬移動業(yè)務對傳輸網和回程網絡提出的特殊的要求，而不僅僅是傳輸帶寬的簡單增加。

當全球的運營商正在為如何增加ARPU值而掙扎的時候，有一個不可忽視的趨勢，就是移動網絡中，數據業(yè)務的比重正在不可逆轉的急速增加。固網寬帶業(yè)務在10年以前已經經歷過了同樣的過程，高帶寬的“盡力而為”業(yè)務主宰了網絡的應用和互聯網資源�！氨M力而為”業(yè)務意味著低ARPU，但是運營商還是需要在基礎設施方面進行大量的投資以滿足指數增長的帶寬需求。多數運營商都采用提供更多更便宜的帶寬，以這種粗放的方法應對“盡力而為”流量的增長。

本文將探HSPA+和LTE等更高帶寬移動業(yè)務下傳送和回程網絡的演進需求，結尾處也有一些對如何增加APRU的建議。

移動傳送網絡演進

圖 1 UMTS 參考架構

HSPA+

UTRAN移動傳送網絡架構是100%點到點或者“集中星型”。點到點網絡的一個關鍵優(yōu)勢就是易于進行管理和進行流量工程。多數現有的3G網絡環(huán)境中，回程采用的是ATM，點到點從邊緣向網絡中心匯聚。數據通過RNC，SGSN，GGSN傳遞到核心網。所有的流量連接都通過虛連接進行承載，因此通過對承載流量的隧道進行保護，實現對流量的保護。在3G的網絡環(huán)境中幾乎沒有對數據流量的顆粒度控制，通常所有數據流量都平等處理。因此，現有網絡只能以每個移動業(yè)務為顆粒度進行帶寬分配，更別說對每個終端用戶的每種業(yè)務進行帶寬分配。

在向HSPA和HSPA+演進的過程中，對數據業(yè)務的傳送架構改變非常小。3G網絡中，SGSN通常是一個瓶頸。SGSN是一個信令設備，但是往往要承擔建立GTP數據承載通道的任務。有一些直通隧道的解決方案通過在RNC和GGSN或者NodeB和GGSN之間發(fā)起和終結隧道，旁路SGSN，滿足HSPA/HSPA+流量增長的需求。

從底層傳送的角度，除了對UTRAN到移動核心網的數據設備隧道功能抽象層的一些修訂，網絡和之前的點到點、“集中星型”架構相比差別非常小。通常，以太網接口(并非強制)是網絡演進到HSPA和HSPA+時最大的變化。從傳送網絡的角度，以太網中使用的VLAN和QinQ等隔離技術與之前的ATM傳送相比并沒有架構上的變化。一些運營商采用了多點以太網或者純IPover以太網的方式來簡化編址方案。這種方案不需要多條平行的點到點L2電路和每條電路獨立的IP子網，簡化了網絡IP地址和L2地址的編址。

點到點網絡的優(yōu)勢是其可管理性、保護和流量工程。多點無連接L2以太網雖然簡化了IP的編址，但是引入了其它層面的復雜性和問題。一些要注意的問題如：廣播風暴和成環(huán)檢測、MAC地址擴展、OAM連接和點到多點廣播網絡上的故障診斷。運營商的以太回程網絡如果是租用的，那么多點以太網的安全性問題也需要著重考慮。

在HSPA+編址中，NodeB可以支持純IP。一些運營商的方案是建立一個到邊緣站點的全L3IP路由網絡。從NodeB到RNC和移動核心網的移動數據也是純路由方式。這種方法有優(yōu)勢也存在問題。眾所周知，IP網絡的擴展性遠遠好于以太網，這已經由互聯網本身所證實。IP網絡同時具備很好的彈性和自愈能力，雖然收斂的時間不可預期(對于語音等關鍵應用來說是不可接受的)。對于地址空間受限的運營商，NodeB之類的基礎網節(jié)點可以采用私網地址進行編址。如果采用純IP方式部署傳送網，則應該將IP承載在MPLS之上，以提供所需的快速保護恢復。IP私網地址的問題，通過部署RFC2547之類的VPN解決。部署IPoverMPLS技術的移動傳送網最大的問題是網絡的擴展性，尤其是啟動了VPN的情況。移動傳送節(jié)點的數量一般會達到10,000s甚至100,000s，目前世界上任何地方都沒有過部署這么多節(jié)點IP/MPLS或者IPVPN網絡的先例。OAM向來被IETF所忽視，因此IP層的連接檢測、性能檢測和故障診斷等OAM能力非常薄弱，設備廠商對這塊的支持也不夠。IP本身的擴展性很好，但是當很多的約束條件疊加的時候(比如網絡保護、OAM、流量工程和性能保障)，IP的擴展能力將被顯著削弱。

引入以太網，尤其是各種復雜的多點轉發(fā)控制要求傳送設備具有足夠的智能彌補這些復雜性。這些智能設備通常意味著比單純的以太網傳送設備更高的價格。運營商必須在粗放式通過廉價帶寬解決網絡容量增長和維持對傳送網的高度管控能力間找到很好平衡。