LTE時代承載網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)與市場規(guī)模分析

何廷潤

承載網(wǎng)作為電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，其規(guī)劃和建設(shè)應(yīng)先于電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，才能有效支撐后者的發(fā)展和演進(jìn)。因此，面向LTE的承載網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)就顯得十分重要和緊迫。鑒于承載網(wǎng)絡(luò)存在PTN和IP RAN兩種主流技術(shù)方案，三大運(yùn)營商做出了不同選擇。本文對PTN和IP RAN產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健壯性與市場規(guī)模進(jìn)行了比較分析，為LTE時代承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇與發(fā)展提供借鑒。

1 LTE時代承載網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展走向

數(shù)據(jù)顯示，從2010年到2015年，全球移動數(shù)據(jù)流量將從0.24EB/月增加到6.3EB/月，增加26倍。數(shù)據(jù)流量的迅猛增長推動運(yùn)營商持續(xù)升級移動網(wǎng)絡(luò)。而為了順應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展潮流，早在幾年前，運(yùn)營商就開始著手全面推進(jìn)移動回傳網(wǎng)絡(luò)的IP化。但是就移動回傳技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)界出現(xiàn)了兩種聲音——PTN和IP RAN，隨著承載網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)，爭論之聲不絕于耳。

（1）PTN

PTN在傳送網(wǎng)的基礎(chǔ)上引入了路由器的MPLS交換，保持了原有的面向連接的業(yè)務(wù)配置、保護(hù)恢復(fù)等特性，成為傳送網(wǎng)分組化的第一個里程碑。進(jìn)入LTE時代之后，承載網(wǎng)所面臨的最大變化，是如何滿足網(wǎng)絡(luò)扁平化所帶來的S1和X2業(yè)務(wù)的承載需求，這也是面向LTE的承載網(wǎng)演進(jìn)的方向和目標(biāo)。針對TD-LTE的承載需求，PTN需要在以下三個方面進(jìn)行完善和提升：

其一，流量問題。作為一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，LTE單站網(wǎng)絡(luò)流量的帶寬開銷很大，需要未來在核心匯聚層引入40GE以及更高速率的接口，在接入層引入小型化、低成本的10GE接口。

其二，流向問題。LTE取消了原來的RNC層，新增了S1和X2接口，并在PTN核心層引入L3功能，使用L3 VPN做疏導(dǎo)。

其三，同步問題。TDD的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對時間同步要求比較嚴(yán)格，需要推動IEEE 1588v2地面?zhèn)魉蜁r間同步的應(yīng)用。

同時，PTN組網(wǎng)方式也存在兩種方案：一是采用PTN全程組網(wǎng)，開啟三層功能；二是采用PTN+CE的組網(wǎng)方式，通過疊加路由來規(guī)避PTN的一些技術(shù)弱點(diǎn)。

應(yīng)該看到，雖然目前PTN技術(shù)存在一定的不足之處，然而通過整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同推進(jìn)，其綜合承載能力已經(jīng)得到國內(nèi)外運(yùn)營商的認(rèn)可，并在現(xiàn)網(wǎng)中得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。

（2）IP RAN

IP RAN則是以路由器為基礎(chǔ)向分組化傳送網(wǎng)演進(jìn)。IP RAN保留了路由器的絕大部分特性，而且又從傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)引入了精準(zhǔn)時間同步、傳送網(wǎng)的電路管理等特性，其直接面向具備三層功能和業(yè)務(wù)靈活控制的全業(yè)務(wù)承載。因此，IP RAN被業(yè)界視為綜合承載的最佳方案。IP RAN技術(shù)因其靈活性、對未來LTE的支持以及滿足FMC業(yè)務(wù)承載等優(yōu)勢而被多家國際運(yùn)營商采用，其便于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，統(tǒng)一的承載網(wǎng)絡(luò)能夠有效簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但是，從分組技術(shù)的發(fā)展來看，IP RAN的技術(shù)成熟度仍未完善，尚處于市場培育期；而且相比國內(nèi)已經(jīng)大規(guī)模普及的PTN而言，其規(guī)模效應(yīng)仍顯不足。

有專家認(rèn)為，隨著LTE/4G的逐步部署和全業(yè)務(wù)承載商業(yè)模式及建網(wǎng)思路的逐步清晰，分組傳送網(wǎng)的功能、性能要求將逐漸明確，PTN和IP RAN兩種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)將出現(xiàn)逐漸融合的趨勢。PTN將會向更動態(tài)、更靈活、對三層功能支持更完善的方向演進(jìn)，而IP RAN則會向更易維護(hù)、更友好便捷、更綠色、更低成本的方向發(fā)展，兩者在具體功能的實(shí)現(xiàn)方式上仍將存在不同，但在功能和運(yùn)維方式上的差異將會越來越小。

2 承載網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的比較

依托某種技術(shù)而生存與發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，其成長的根本動力不在于技術(shù)本身，而在于構(gòu)成產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)的健壯性。PTN和IP RAN兩種技術(shù)所支撐的承載網(wǎng)，其生態(tài)系統(tǒng)健壯性存在很大差距。

（1）產(chǎn)業(yè)的市場預(yù)期與需求

任何產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展的第一要素是對市場未來的預(yù)期與需求。中國移動已經(jīng)在大力建設(shè)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)，而承載方式上已經(jīng)確定采用PTN技術(shù)，其中杭州的TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)采用PTN+CE的組網(wǎng)模式，通過現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)確定PTN可有效承載TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。中國移動的規(guī)模部署也確定了PTN的市場地位，自2009年開始至今已進(jìn)行了四次集中采購招標(biāo)，金額達(dá)到145億元，有效帶動了整個PTN上下游產(chǎn)業(yè)鏈的完善與發(fā)展。目前PTN的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)比較成熟，從芯片到產(chǎn)品再到應(yīng)用都已經(jīng)比較完善。雖然仍存在一定的不足之處，然而通過整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同推進(jìn)，其綜合承載能力已經(jīng)被國內(nèi)外運(yùn)營商認(rèn)可，并在現(xiàn)網(wǎng)中得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。除了中國移動的大力推動之外，日本的軟銀和KDDI、西班牙電信拉美區(qū)域和沃達(dá)豐西班牙、新加坡的MI和SingTel、法國電信以及意大利電信的部分子網(wǎng)均已采用了PTN解決方案。以中國移動的應(yīng)用為首，PTN已經(jīng)形成強(qiáng)大的市場預(yù)期和市場拉動能力。

而對于IP RAN而言，中國聯(lián)通2012年7月下旬完成的IP RAN分組傳送設(shè)備集采招標(biāo)，是目前全球最大規(guī)模的IP RAN集采項(xiàng)目，但僅為14億元，很難啟動整個IP RAN產(chǎn)業(yè)鏈的正常有效運(yùn)行。中國電信的IP RAN則仍在測試驗(yàn)證過程中，難以形成市場預(yù)期和對產(chǎn)業(yè)鏈的拉動能力。

（2）核心驅(qū)動力的作用

產(chǎn)業(yè)的有效啟動和發(fā)展，也需要產(chǎn)業(yè)鏈中核心力量的塑造和發(fā)力。由于對網(wǎng)絡(luò)較早地提出了IP化的演進(jìn)需求，中國移動對PTN的研究和使用更為關(guān)注，也更自覺地以PTN產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)者的責(zé)任感積極地推動PTN產(chǎn)業(yè)的良性運(yùn)行。

中國移動從2007年4月就開始關(guān)注PTN技術(shù)，同年9月開始實(shí)驗(yàn)室端口摸底測試，2008年5月至10月進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)測試，2009年3月至5月又在全國多個PTN試點(diǎn)組織現(xiàn)網(wǎng)測試，并取得了很好的效果。2009年6月開始，中國移動向地方公司征集PTN建設(shè)意見，同年10月初PTN的第一個大額標(biāo)書發(fā)出。中國移動通過連續(xù)四輪的PTN集采向業(yè)界表明了其全面推廣PTN技術(shù)的決心，并推翻了業(yè)界關(guān)于PTN難以有效承載LTE的論斷，極大地提升了PTN產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信心和能力。國內(nèi)熟悉市場的人都知道，中國移動的承載網(wǎng)招標(biāo)是大部分設(shè)備廠商的主要利潤來源，至今超百億元堪稱巨大的投入引發(fā)了廠商們的高度關(guān)注。中國移動對于部署PTN的堅(jiān)持，也打消了諸多海外企業(yè)對于向PTN領(lǐng)域進(jìn)軍的顧慮，目前主流的芯片廠商、器件廠商、系統(tǒng)廠商及測試廠商都已經(jīng)投入大量的資金用以拓展PTN產(chǎn)品線，整個PTN產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成非常完善、系統(tǒng)化的產(chǎn)業(yè)鏈體系。對此，一位設(shè)備商專家表示，中國移動對PTN部署的明確是PTN設(shè)備迅速成型的一個關(guān)鍵原因，進(jìn)一步詮釋了產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)者的關(guān)鍵作用。

在IP RAN陣營中，中國聯(lián)通今年5月進(jìn)行了第一次IP RAN設(shè)備集采，包括全國范圍內(nèi)123個城市本地網(wǎng)，拉開了IP RAN國內(nèi)商用的序幕。2011年初，中國電信在杭州、金華、鎮(zhèn)江、蘇州、深圳等城市進(jìn)行了IP RAN承載網(wǎng)的試點(diǎn)工作，今年6月的二期招標(biāo)也是中國電信擴(kuò)大IP RAN應(yīng)用規(guī)模、繼續(xù)驗(yàn)證IP RAN技術(shù)對基站業(yè)務(wù)以及全業(yè)務(wù)承載能力的關(guān)鍵一步，但設(shè)備招標(biāo)僅有2億元的規(guī)模。從分組技術(shù)的發(fā)展來看，IP RAN的技術(shù)成熟度仍未完善，尚處市場培育期，規(guī)模效應(yīng)仍顯不足，因此很難拉動IP RAN產(chǎn)業(yè)鏈的良性與高速發(fā)展。

（3）生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)力

產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健壯性還取決于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的良性發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)力的格局。早在2009年中國移動為建設(shè)其第一個PTN傳送網(wǎng)而大規(guī)模集采時，國內(nèi)和國際主要電信設(shè)備制造商就積極應(yīng)標(biāo)并紛紛中標(biāo)，中興和華為成為最大贏家，烽火、上海貝爾和愛立信也榜上有名。2010年進(jìn)行的PTN二次集采中，最終中標(biāo)廠商為中興、華為、烽火、愛立信和上海貝爾五家。以上廠商更是中國移動第三、四次招標(biāo)的主要供應(yīng)商，從而形成穩(wěn)定而強(qiáng)大的供應(yīng)廠商陣容。目前，國內(nèi)幾大PTN廠家形成了年產(chǎn)20多萬套設(shè)備的供貨能力，使其具備了相當(dāng)?shù)某杀緝?yōu)勢。

同時，這些廠商不斷地對PTN技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。以華為公司為例，其PTN模板化的批量業(yè)務(wù)配置，能自動校驗(yàn)配置的正確性和業(yè)務(wù)下發(fā)后的有效性，確保業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，同時可以利用向?qū)ь惞收吓挪楣ぞ?，從而極大地降低對運(yùn)維人員的IP結(jié)構(gòu)知識的要求，解決了長期困擾IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維問題。

另外，華為PTN已在沃達(dá)豐、法國電信、西班牙電信、德國電信、俄羅斯Megafon和Telenor等全球多個大運(yùn)營商承載網(wǎng)中規(guī)模商用，還獲得了新加坡電信、日本KDDI、EMobile的PTN項(xiàng)目訂單。中興公司也表現(xiàn)不俗，2010年初，中興宣布與北歐Finnet集團(tuán)簽署正式合同，獨(dú)家承建其連接芬蘭三個城市的城域多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載網(wǎng)。中興迄今為止已在巴西、黑山等多個國家部署了PTN網(wǎng)絡(luò)，并完成了海內(nèi)外多家運(yùn)營商PTN的現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)和測試。

至今，PTN全球支持的設(shè)備廠家、測試廠家、運(yùn)營商眾多，已經(jīng)形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。

（4）標(biāo)準(zhǔn)的制定與掌控

標(biāo)準(zhǔn)對任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大影響毋庸諱言。ITU-T和IETF對于PTN的利益之爭，曾導(dǎo)致PTN國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展較慢，其爭議焦點(diǎn)主要集中在OAM方面。兩者的爭議造成我國大規(guī)模部署PTN和異廠家互通存在很大問題。為此，結(jié)合我國運(yùn)營商和設(shè)備商的現(xiàn)有設(shè)備總體情況，考慮日后軟件升級方便，中國移動、工信部電信研究院根據(jù)IETF的G-ACh編碼格式，參照ITU-T Y.1731以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的OAM PDU格式定義，結(jié)合原G.8113標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，2010年提出G-ACh+Y.1731標(biāo)準(zhǔn)，已被我國《PTN總體技術(shù)要求（送審稿）》采納，并作為惟一必選方案，等待IETF和ITU-T標(biāo)準(zhǔn)化組織的審批。

2011年2月，ITU-T SG15閉幕全會上，國家成員投票通過PTN的OAM標(biāo)準(zhǔn)，即G.8113.1（G.tp oam.1），至此PTN國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明朗化。國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、各類測試規(guī)范、工程驗(yàn)收規(guī)范也比較成熟，工信部有清晰的PTN入網(wǎng)流程，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《PTN總體技術(shù)要求》也已送審報(bào)批，并在其中明確了面向LTE的PTN承載方案?？梢哉f，PTN關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確定，我國在PTN的標(biāo)準(zhǔn)研究和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面已走在國際前列，我國的PTN產(chǎn)業(yè)發(fā)展已無明顯制約。

3 承載網(wǎng)市場規(guī)模預(yù)測

由于中國移動對PTN承載網(wǎng)的強(qiáng)勁需求，PTN市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2009年10月，中國移動投入30億元進(jìn)行了PTN的首次集采，不僅在浙江規(guī)模應(yīng)用，而且在廣東、江蘇等五六個省試點(diǎn)和應(yīng)用。2010年5月進(jìn)行的PTN二次集采中，中國移動總計(jì)投入45億元，建設(shè)規(guī)模30萬端。2011年6月啟動了第三期PTN大規(guī)模集采，總量在13萬套左右，投資20億元。2012年7月進(jìn)行的連續(xù)四年來的第四次PTN集采招標(biāo)，總量達(dá)20萬端，投入50億元。四年來，中國移動總計(jì)投入145億元，PTN設(shè)備達(dá)65萬端。

未來中國移動PTN市場需求規(guī)模的預(yù)測，采用估算新建基站的方法。首先，已知中國移動有65萬端PTN設(shè)備，可滿足當(dāng)前TD-SCDMA基站與TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)基站回傳承載的需求。2012年內(nèi)中國移動將有TD-SCDMA基站28.4萬個，同時建設(shè)2萬個TD-LTE基站，兩者基站總數(shù)達(dá)30.4萬個。相當(dāng)于每個基站平均需要PTN設(shè)備2端，每端平均價(jià)格為2.2萬元。

依據(jù)中國移動的發(fā)展規(guī)劃，2013年將建設(shè)20萬個TD-LTE基站和新建6.7萬個TD-SCDMA基站，2014年將新建13萬個TD-LTE基站和5萬個TD-SCDMA基站。按已經(jīng)進(jìn)行的四次PTN設(shè)備集采平均價(jià)格每端2.2萬元計(jì)算，中國移動2013年P(guān)TN集采投資為58.7億元，2014年P(guān)TN集采投資為39.6億元，兩年共計(jì)98.3億元。兩年近百億元的市場規(guī)模，是對PTN生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)行的有力支撐。

2012年，中國聯(lián)通進(jìn)行了14億元的IP RAN集采，共5萬端，每端平均2.8萬元。這是中國聯(lián)通IP RAN的首次建設(shè)與應(yīng)用，如果試驗(yàn)成功后在3G網(wǎng)絡(luò)全面推廣，將帶來IP RAN的巨大市場空間。截至2011年年底，中國聯(lián)通3G基站數(shù)達(dá)到23.9萬個，2012年將新建10萬個3G基站，3G基站總數(shù)可達(dá)33.9萬個?；貍鞒休d如全部采用IP RAN方案，將需要IP RAN設(shè)備67.8萬端，市場規(guī)?？蛇_(dá)到190億元。中國電信也存在類似的市場空間，截至2011年底，中國電信3G基站達(dá)到26.95萬個，如全部采用IP RAN方案回傳，其市場規(guī)模為75億元，也十分可觀。當(dāng)然，IP RAN生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈仍處于初級階段，其大規(guī)模市場的實(shí)現(xiàn)需要產(chǎn)業(yè)鏈各方付出極大的努力；特別是如何發(fā)揮中國聯(lián)通與中國電信主導(dǎo)地位的作用，成為當(dāng)務(wù)之急。

4 結(jié)語

承載網(wǎng)已成為移動互聯(lián)網(wǎng)時代運(yùn)營商必須關(guān)注的重點(diǎn)之一，中國移動以強(qiáng)大的能力和魄力，構(gòu)建了LTE時代良好的PTN產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，并提供了巨大的市場規(guī)模。中國聯(lián)通和中國電信仍處在技術(shù)選擇的過程中，一旦決心下定，也將具有與中國移動相媲美的市場空間。

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