华为冲击五年全IP目标
——引领移动网络走向IP成年度主题
《通信产业报》
导言：2006年底，华为技术有限公司明确了自己未来的“五年规划”。在最新发布的《华为2006》中，华为管理层称：“未来五年，华为将致力于引领电信网络和业务进入全IP与FMC时代，成为运营商转型与发展可信赖的伙伴。”
一个公司的战略定位，往往取决于其对身处的竞争环境及对自身优势资源的判断，是什么让华为选择了这条全IP之路？
为什么近年来华为能够不断获得沃达丰、法国电信、意大利电信、荷兰皇家电信、西班牙电信、英国电信、美洲移动、中国移动、中国联通等31家全球TOP100运营商的合同，并于去年成功突破美国和日本这两个全球最高端市场？华为的回答是，因为华为在全网络领域的综合优势顺应了全IP时代的要求——特别是将IP技术与其他技术有机结合的能力。
电信网络向全IP演进，已经得到了业界的普遍认可，但为什么说当今时代已经是全IP时代？华为一位高层告诉记者，因为，IP现在已不再是一种简单的技术，而是与TDM相对应的技术体系。一个技术体系，显然涉及到业务、承载、控制、接入、终端和BSS/OSS等多个层面，华为将从哪里开始自己的全IP/FMC之路？
一、吹响IP RAN的号角
2007年，华为移动产品线选定“引领移动网络走向IP”为年度主题。当前，移动业务已经实现了IP化，核心网也正在从汇接层面到端局层面进行IP化改造。因此，网络无线侧的IP化（IP RAN）成为这一主题的中心内容。
事实上，自2006年第四季度以来，华为就初尝IP RAN的甜头。在通过了西班牙电信和沃达丰的测试后，IP RAN解决方案相继为华为赢得了阿联酋Etisalat、日本eMobile、西班牙Vodafone、新加坡
Starhub、意大利电信TIM等多家领先运营商的3G合同。在CDMA2000领域，华为凭借新一代全IP CDMA2000基站的优良表现也获得了美国Leap、印度Reliance的认可，这也是非北美厂商首次大规模进入进入美国和印度这两个全球CDMA主流市场。
IP化的好处
“就2G而言，一个基站一般需要2个E1的带宽，R99版本的3G基站需要4个E1，而到了HSPA阶段，一个基站需要20个E1，而HSPA+则需要40个E1，会占据一个155M的SDH环。随着欧洲运营商大规模部署HSPA，并向HSPA+演进，他们发现，需要不断地扩容SDH资源，从155M 到622M，再到2.5G，而这个成本非常高，而且还涉及到长期投资保护的问题，加之欧洲的E1租金非常贵，欧洲的运营商需要找到一种更廉价、成本更小的解决方案。他们就想到了IP。”一位业内人士这样解释沃达丰等欧洲运营商率先转向IP RAN的原因。
“eMobile则是另外一种情况。”华为无线一位员工解释
说，“eMobile的母公司eAccess是日本排名前列的宽带运营商，光纤资源非常丰富，但是由于不做话音，没有SDH网络。在得到3G牌照后，面临着如何开展话音业务的问题。而他们又不愿意去做SDH，所以选择了IP RAN。”
虽然语音业务目前仍然是运营商的主要收入来源，但是，提供高速、多样化、差异化的数据业务成为运营商发展用户和提升收入的主要手段。随着IP业务的大规模开展，基站的数据吞吐量成几何级别增长，欧洲运营商的问题代表了全球移动运营商将要面临的状况。而采用IP传输，可节约HSPA移动接入网传输费用40~80%。因此，3GPP早在2000年就确定了在WCDMA无线接入网中引入IP传输的研究课题，并将WCDMA无线接入网的IP传输正式列入3G R5版本。
而除了E1资源外，IP RAN让运营商可以使用Flex技术提升资源利用率和网络安全可靠性，如通过A接口的Flex，可以把MSC做成一个资源池，节省30%的传输资源，这也意味着核心网的投资大幅下降，同时实现核心网的备份功能，大大提升网络的安全可靠性。而在TDM情况下虽然从理论上也能做到，但网络的运维将非常困难。
此外，IP RAN还可以使用TrFO改善语音传输质量，目前，中国移
动正在推动端局IP化，端局IP化之后，如果接入没有IP化，一次呼叫需要4次编解码，使用TrFO则不用解码，可以提高话音质量，对用户感受提升非常明显。
IP RAN进程的推动者
事实上，在IP RAN商用的过程中，华为一直扮演着推动者的角色。这不仅是因为其率先推出了商用化产品，而且华为还和运营商共同验证IP RAN的性能，并解决了商用过程中的问题。
“我们06年推出商用产品后，先是在西班牙电信做了实验室测试，又和沃达丰搭建了试验局，做试商用验证。主要探讨IP传输与ATM、TDM相比，会否影响业务的性能、业务的实现以及网络的可管理性。在做了相当长时间的验证后，大家一致认为基本可用。”华为无线人士表示。此后，阿联酋Etisalat看到了沃达丰的测试报告，看到沃达丰已经认可华为的IP RAN，也没有再进行测试，于是就有了华为第一个IP RAN合同。
“以前大家担心时延，以及由此导致的容量下降，后来我们在西班牙电信加载各种参数，以测试IP网络时延抖动，并得出了一个量值，在此之上不影响业务，在此之下则会影响业务，这样的测试给了运营商很大的信心。” 该人士表示。
无法获取语音业务必须的时钟是IP传输的一个瓶颈，华为在在这方面的探索也为IP RAN的商用扫清了障碍。
日本移动运营商eMobile在部署华为IP RAN的时候就遭遇了这一难题。由于没有SDH网络，eMobile一度想要通过给每个基站配备GPS接收端设备的方式来解决时钟问题。后来，华为开发了Clock over IP技术，使得IP网同样可以传输时钟信息，而IEEE今年6月已经出台了相关规范，距华为为eMobile提供这一技术已经过去了一年的时间。
“现在符合规范的芯片刚刚出来，我们会在08年的2、3季度支持3GPP的规范。”华为人士表示。
同样为了解决时钟问题，华为还提出了混合IP传输的概念，即让话音业务通过TDM传输，即IP over E1，数据通过以太网传输。这种情况下，由于话音占用带宽不大，既可以节省传输资源，又可以通过E1
获取时钟。在西班牙沃达丰、意大利TIM等涉及基站搬迁的合同中，华为的这一方案尤其得到了运营商的认可。
“激进”的中国移动
相比欧洲运营商，中国移动运营商的传输资源相对丰富。以中国移动为例，现在其一个SDH环为5－8个基站提供传输资源，以一个基站需要2个E1计算，只使用了10－16个E1的资源，而一个SDH环上共有63个E1，带宽仍然比较富裕。
但是，专家也强调，这种丰富只是暂时的，考虑到中国移动多次表态3G时代将直接部署HSPA网络，其同样将面临着传输资源紧
缺。“中国移动内部也基本认可了这个结论。”一位接近中国移动的厂商人士表示。
据记者了解到的情况，在今年上半年的TD-SCDMA和GSM设备招标中，中国移动已经询问了厂家对于IP RAN的支持情况。而且，中国移动已经联合几家主流厂商开始进行GSM IP RAN的企业规范制定，下一阶段，中国移动将逐步推进A接口、Abis的IP化，无线接入网的IP化已经提上议事日程，可以想象部分在GSM上投入不足，难以支撑中国移动网络IP化转型战略的国外弱势厂商将逐渐沦为边缘供应商甚至彻底退出中国的GSM市场。
“（对于GSM的IP RAN），我们也很吃惊，感觉中国移动是不是太激进了。因为GSM主要业务是话音，数据吞吐量并不大，而且很多老的基站都不具备支持IP传输的能力，还要加个小盒子进行E1业务仿真。”华为负责GSM产品规划的一位资深专家表示。
但是，作为已经逐步显露出全球一流运营商面貌的中国移动，其考虑问题的着眼点显然不是眼前，今天的投资是用于保证未来的优势。一位业内人士表示，中国移动正在大规模建设TD-SCDMA网络，而出于网络结构扁平化的考虑，TD-SCDMA网络和GSM需要共享传输资源，一旦升级到TD-HSPA，传输资源将很紧缺，而这也就是两三年之后的事情。
而对于华为来说，其在3G 和IP领域的深厚积累，足以使其成为中国移动在GSM IP化过程中的紧密合作伙伴。“首先，我们在IP网络的QoS保障上富有经验，其次，我们的产品开发平台已经采用了基于IP交
换的内核，可以非常平滑地转向GSM的IP RAN。”前面提到的那位华为负责GSM产品规划的资深专家表示，“08年一季度，我们就能提供商用的支持IP BSS 的GSM基站和BSC。”
二、核心网IP化的先行者
早在IP RAN之前，基于IP的移动核心网已经是华为的优势领域，早在2004年，华为就率先推出了基于R4软交换的2G/3G统一核心网，而这也契合了运营商在建设3G以及思考2G网络如何演进上的需求。知名咨询机构In-Stat在2007年4月份的一份报告中指出，在全球范围内，越来越多的运营商已经或正在其2G和3G网络中部署基于R4版本移动软交换的核心网，并且将支持IP功能视为移动软交换最重要的特性，其中典型如Cingular、T-Mobile、Etisalat、KPN等。
核心网IP的先行者
在核心网领域，随着承载和控制的分离，承载和交换网络分离。In-Stat发现，尽管R4软交换核心网可以使用多种类型的承载网，但是大多数移动运营商越来越倾向于基于IP的承载网，并预测IP承载在移动软交换部署中的渗透率将会从2006年的15%上升到2011年的92%。
而在IP领域拥有核心技术和10多年商用部署经验的华为，也是第一个提供IP化承载的设备厂商。经历过运营商03、04年对电信级IP技术的质疑，今天华为已经在IP网络的QoS、可靠性、安全性上有着深厚的积累。
作为NGN领域的佼佼者，华为从2000年就开始提供固定软交换，而移动软交换与固定软交换在硬件上几乎无差别，只是在功能、移动性管理上有所差别，这足以使得华为相对于其它传统电信设备厂商来说，始终保持着比较大的领跑优势。
“我们是工程专家”
早在2003年，中国移动就面临着网路的IP化转型问题。持续面临扩容压力的中国移动，如果继续采用TDM方式建设汇接骨干网，其代价将非常昂贵，而且不符合向全IP转型的发展趋势。2004年，在经过与华为一年多在理念和技术上的碰撞之后，中国移动最终决定采用华为
移动软交换进行核心网长途汇接局IP化改造。
中国移动的长途汇接局是全球最大的长途汇接局，也是业界第一个进行IP化改造的长途汇接局，其先后进行了5期扩容，截至2006年12月，在网容量高达37万E1，堪称全球最大的一张VoIP网络。
“第一期时从发货到开通是五个月，后来五期的时候只用了一个月。因为我们开发了很多优化工具和模板，改造也好，割接也好，都有完整、规范的流程可以遵循。现在，我们可以自豪地称我们既是产品专家，同时也是工程专家。”曾经参与该项目的华为核心网产品线领导告诉记者。
2006年起，中国移动开始进行端局IP化的探索。2006年年底陕西移动IP化端局在全国率先成功割接。目前，中国移动陕西分公司在全球率先在媒体网关之间采取了IP互联，而不再需要层层汇接。这使得其CAPEX、OPEX能够节省50%。下一阶段，中国移动还将强力推行移动软交换核心网的采购力度，预计将在2010年采用移动软交换完成核心网络的IP化进程。
为何是软交换，而非IMS？
“我们的软交换可以平滑演进到IMS，部分重要网元可以通过软件升级方式升级为IMS的关键网元，比如我们为德国电信匈牙利子公司提供的解决方案。但是我们也认为，对于在相当长一段时间内仍然以话音业务为主的移动运营商来说，基于IP的软交换将是更现实的选择。”华为负责核心网产品规划的一位领导表示。
他具体解释说，这主要是因为，软交换是一个成熟的、低成本的话音解决方案，而IMS主要提供的是多媒体、非实时的业务，如IP Centrex、POC、电子白板、Video Sharing等。就话音业务支持而言，固定VoIP已经比较成熟。而受到无线空口技术的限制，IMS尚无法提供成熟的移动VoIP解决方案。
目前IMS语音存在的问题包括：在频谱利用率上，IMS低于CS域；IMS实时业务将会对IP技术的QoS提出很高的要求，而3GPP等组织还没有定义RAN、PS、IMS节点的QoS控制机制，实时业务的QoS只能够依赖承载层自身的QoS保证机制；IMS终端对于IP地址、带宽和计算能力的要求使得手机成本大幅增加，远不如普通的WCDMA终端成熟。
In-Stat对此的结论是，IMS在未来一段时间内将不会替代R99或者R4版本的CS域，而基于扩展性以及成本优势的考虑，基于R4版本软交换架构的核心网是一个短期内不可逾越的阶段。
一位分析人士指出，需不需要软交换，是由运营商网络所处发展阶段决定的。IMS 在2006年可谓火爆一时，但很大程度上是由于部分移动设备供应商没有成熟的移动软交换解决方案，而急于通过其他方式占领市场。知名咨询机构Gartner在2007年1月做了一个评估，真正基于CSCF的IMS只有21%，79%的是CSCF Capable的IMS，只是一种“模拟IMS”或称“Pre-IMS”。
记者观察：网络IP化的业务驱动
业务的IP化是网络IP化背后的深层次原因，早在网络IP化之前，业务早已IP化，今天全球的用户越来越习惯通过QQ、MSN、Skype聊天，通过eBay购物，通过Google搜索，通过iTunes下载音乐，用户需要基于IP的业务，才推动了网络的IP化。而业务的IP化浪潮，不是运营商能够左右和控制的。
IP业务对网络提出的最根本的要求是能够提供更大、更便宜的带宽，以前的业务主要以文本方式存在，即便上网，也只是浏览内容短小的新闻。而今天网络所提供的内容正在从文本转变为图片和视频等多媒体形式，用户对带宽的要求越来越高，无论固定宽带网络还是无线宽带网络都需要为用户提供更高的带宽。
IP业务对网络提出的另一个要求是IPv6支持能力。目前，数据业务的发展受限于IP地址资源，上网一般需要通过NAT转换。而手机终端的数量远超PC，而且其具有永远在线的需求，一旦手机上网普及，地址资源就会成为瓶颈。因此，对IPv6最核心的要求就是支持移动性。 此外，网络IP化后，还需要运营商具备内容识别能力，如内容感知和深入包检测。只有实现网络对于内容的识别，才有手段对各类业务进行控制和管理。内容识别还为运营商进行业务差异化计费提供了条件。目前，在数据业务计费上，运营商的做法是核减流量，这既复杂又不科学，而且容易引发资费争议。
后记：
今天的通信业面临着互联网大潮的冲击，通信、IT、娱乐、媒体等多个产业的融合局面正在形成，业界已经明确一个观点，那就是通信业的转型迫在眉睫，而战略转型、业务转型的背后需要网络转型进行支撑，运营商、设备商都在思考如何走入互联网、IP的时代。在21世纪初期，一部分运营商和设备商没能抗住互联网和IP的冲击，其衰退的速度令人震惊，随着通信业进一步迈入全IP和FMC时代，运营业和设备业正在呈现大浪淘沙的态势，百舸争流，不进则退，我们由衷的希望中国运营商以及以华为为代表的优秀中国厂商能屹立于全IP与FMC 时代大潮的潮头。