LTE时代承载网生态系统与市场规模分析

何廷润

承载网作为电信网络的基础，其规划和建设应先于电信业务网络的发展，才能有效支撑后者的发展和演进。因此，面向LTE的承载网络的演进就显得十分重要和紧迫。鉴于承载网络存在PTN和IP RAN两种主流技术方案，三大运营商做出了不同选择。本文对PTN和IP RAN产业生态系统的健壮性与市场规模进行了比较分析，为LTE时代承载网络技术的选择与发展提供借鉴。

1 LTE时代承载网技术的发展走向

数据显示，从2010年到2015年，全球移动数据流量将从0.24EB/月增加到6.3EB/月，增加26倍。数据流量的迅猛增长推动运营商持续升级移动网络。而为了顺应移动网络发展潮流，早在几年前，运营商就开始着手全面推进移动回传网络的IP化。但是就移动回传技术，网络业界出现了两种声音——PTN和IP RAN，随着承载网络持续演进，争论之声不绝于耳。

（1）PTN

PTN在传送网的基础上引入了路由器的MPLS交换，保持了原有的面向连接的业务配置、保护恢复等特性，成为传送网分组化的第一个里程碑。进入LTE时代之后，承载网所面临的最大变化，是如何满足网络扁平化所带来的S1和X2业务的承载需求，这也是面向LTE的承载网演进的方向和目标。针对TD-LTE的承载需求，PTN需要在以下三个方面进行完善和提升：

其一，流量问题。作为一种新的网络架构，LTE单站网络流量的带宽开销很大，需要未来在核心汇聚层引入40GE以及更高速率的接口，在接入层引入小型化、低成本的10GE接口。

其二，流向问题。LTE取消了原来的RNC层，新增了S1和X2接口，并在PTN核心层引入L3功能，使用L3 VPN做疏导。

其三，同步问题。TDD的网络系统，对时间同步要求比较严格，需要推动IEEE 1588v2地面传送时间同步的应用。

同时，PTN组网方式也存在两种方案：一是采用PTN全程组网，开启三层功能；二是采用PTN+CE的组网方式，通过叠加路由来规避PTN的一些技术弱点。

应该看到，虽然目前PTN技术存在一定的不足之处，然而通过整个产业链的共同推进，其综合承载能力已经得到国内外运营商的认可，并在现网中得到了较大规模的应用。

（2）IP RAN

IP RAN则是以路由器为基础向分组化传送网演进。IP RAN保留了路由器的绝大部分特性，而且又从传统的传送网引入了精准时间同步、传送网的电路管理等特性，其直接面向具备三层功能和业务灵活控制的全业务承载。因此，IP RAN被业界视为综合承载的最佳方案。IP RAN技术因其灵活性、对未来LTE的支持以及满足FMC业务承载等优势而被多家国际运营商采用，其便于扩展网络规模，统一的承载网络能够有效简化网络结构。但是，从分组技术的发展来看，IP RAN的技术成熟度仍未完善，尚处于市场培育期；而且相比国内已经大规模普及的PTN而言，其规模效应仍显不足。

有专家认为，随着LTE/4G的逐步部署和全业务承载商业模式及建网思路的逐步清晰，分组传送网的功能、性能要求将逐渐明确，PTN和IP RAN两种网络形态将出现逐渐融合的趋势。PTN将会向更动态、更灵活、对三层功能支持更完善的方向演进，而IP RAN则会向更易维护、更友好便捷、更绿色、更低成本的方向发展，两者在具体功能的实现方式上仍将存在不同，但在功能和运维方式上的差异将会越来越小。

2 承载网生态系统的比较

依托某种技术而生存与发展的产业，其成长的根本动力不在于技术本身，而在于构成产业的生态系统的健壮性。PTN和IP RAN两种技术所支撑的承载网，其生态系统健壮性存在很大差距。

（1）产业的市场预期与需求

任何产业的生存和发展的第一要素是对市场未来的预期与需求。中国移动已经在大力建设TD-LTE试验网，而承载方式上已经确定采用PTN技术，其中杭州的TD-LTE试验网采用PTN+CE的组网模式，通过现网实际应用，已经确定PTN可有效承载TD-LTE网络。中国移动的规模部署也确定了PTN的市场地位，自2009年开始至今已进行了四次集中采购招标，金额达到145亿元，有效带动了整个PTN上下游产业链的完善与发展。目前PTN的产业链已经比较成熟，从芯片到产品再到应用都已经比较完善。虽然仍存在一定的不足之处，然而通过整个产业链的共同推进，其综合承载能力已经被国内外运营商认可，并在现网中得到了较大规模的应用。除了中国移动的大力推动之外，日本的软银和KDDI、西班牙电信拉美区域和沃达丰西班牙、新加坡的MI和SingTel、法国电信以及意大利电信的部分子网均已采用了PTN解决方案。以中国移动的应用为首，PTN已经形成强大的市场预期和市场拉动能力。

而对于IP RAN而言，中国联通2012年7月下旬完成的IP RAN分组传送设备集采招标，是目前全球最大规模的IP RAN集采项目，但仅为14亿元，很难启动整个IP RAN产业链的正常有效运行。中国电信的IP RAN则仍在测试验证过程中，难以形成市场预期和对产业链的拉动能力。

（2）核心驱动力的作用

产业的有效启动和发展，也需要产业链中核心力量的塑造和发力。由于对网络较早地提出了IP化的演进需求，中国移动对PTN的研究和使用更为关注，也更自觉地以PTN产业主导者的责任感积极地推动PTN产业的良性运行。

中国移动从2007年4月就开始关注PTN技术，同年9月开始实验室端口摸底测试，2008年5月至10月进行联网测试，2009年3月至5月又在全国多个PTN试点组织现网测试，并取得了很好的效果。2009年6月开始，中国移动向地方公司征集PTN建设意见，同年10月初PTN的第一个大额标书发出。中国移动通过连续四轮的PTN集采向业界表明了其全面推广PTN技术的决心，并推翻了业界关于PTN难以有效承载LTE的论断，极大地提升了PTN产业生态系统的信心和能力。国内熟悉市场的人都知道，中国移动的承载网招标是大部分设备厂商的主要利润来源，至今超百亿元堪称巨大的投入引发了厂商们的高度关注。中国移动对于部署PTN的坚持，也打消了诸多海外企业对于向PTN领域进军的顾虑，目前主流的芯片厂商、器件厂商、系统厂商及测试厂商都已经投入大量的资金用以拓展PTN产品线，整个PTN产业已经形成非常完善、系统化的产业链体系。对此，一位设备商专家表示，中国移动对PTN部署的明确是PTN设备迅速成型的一个关键原因，进一步诠释了产业链主导者的关键作用。

在IP RAN阵营中，中国联通今年5月进行了第一次IP RAN设备集采，包括全国范围内123个城市本地网，拉开了IP RAN国内商用的序幕。2011年初，中国电信在杭州、金华、镇江、苏州、深圳等城市进行了IP RAN承载网的试点工作，今年6月的二期招标也是中国电信扩大IP RAN应用规模、继续验证IP RAN技术对基站业务以及全业务承载能力的关键一步，但设备招标仅有2亿元的规模。从分组技术的发展来看，IP RAN的技术成熟度仍未完善，尚处市场培育期，规模效应仍显不足，因此很难拉动IP RAN产业链的良性与高速发展。

（3）生态产业链整体发力

产业生态系统的健壮性还取决于产业链各环节的良性发展，形成产业链整体发力的格局。早在2009年中国移动为建设其第一个PTN传送网而大规模集采时，国内和国际主要电信设备制造商就积极应标并纷纷中标，中兴和华为成为最大赢家，烽火、上海贝尔和爱立信也榜上有名。2010年进行的PTN二次集采中，最终中标厂商为中兴、华为、烽火、爱立信和上海贝尔五家。以上厂商更是中国移动第三、四次招标的主要供应商，从而形成稳定而强大的供应厂商阵容。目前，国内几大PTN厂家形成了年产20多万套设备的供货能力，使其具备了相当的成本优势。

同时，这些厂商不断地对PTN技术进行创新。以华为公司为例，其PTN模板化的批量业务配置，能自动校验配置的正确性和业务下发后的有效性，确保业务正常运行，同时可以利用向导类故障排查工具，从而极大地降低对运维人员的IP结构知识的要求，解决了长期困扰IP网络的运维问题。

另外，华为PTN已在沃达丰、法国电信、西班牙电信、德国电信、俄罗斯Megafon和Telenor等全球多个大运营商承载网中规模商用，还获得了新加坡电信、日本KDDI、EMobile的PTN项目订单。中兴公司也表现不俗，2010年初，中兴宣布与北欧Finnet集团签署正式合同，独家承建其连接芬兰三个城市的城域多业务统一承载网。中兴迄今为止已在巴西、黑山等多个国家部署了PTN网络，并完成了海内外多家运营商PTN的现网建设和测试。

至今，PTN全球支持的设备厂家、测试厂家、运营商众多，已经形成庞大的产业链。

（4）标准的制定与掌控

标准对任何产业发展的巨大影响毋庸讳言。ITU-T和IETF对于PTN的利益之争，曾导致PTN国际标准化进展较慢，其争议焦点主要集中在OAM方面。两者的争议造成我国大规模部署PTN和异厂家互通存在很大问题。为此，结合我国运营商和设备商的现有设备总体情况，考虑日后软件升级方便，中国移动、工信部电信研究院根据IETF的G-ACh编码格式，参照ITU-T Y.1731以太网业务的OAM PDU格式定义，结合原G.8113标准架构，2010年提出G-ACh+Y.1731标准，已被我国《PTN总体技术要求（送审稿）》采纳，并作为惟一必选方案，等待IETF和ITU-T标准化组织的审批。

2011年2月，ITU-T SG15闭幕全会上，国家成员投票通过PTN的OAM标准，即G.8113.1（G.tp oam.1），至此PTN国际标准已经明朗化。国内技术标准、各类测试规范、工程验收规范也比较成熟，工信部有清晰的PTN入网流程，国家行业标准《PTN总体技术要求》也已送审报批，并在其中明确了面向LTE的PTN承载方案。可以说，PTN关键标准已经确定，我国在PTN的标准研究和网络应用方面已走在国际前列，我国的PTN产业发展已无明显制约。

3 承载网市场规模预测

由于中国移动对PTN承载网的强劲需求，PTN市场规模不断扩大。2009年10月，中国移动投入30亿元进行了PTN的首次集采，不仅在浙江规模应用，而且在广东、江苏等五六个省试点和应用。2010年5月进行的PTN二次集采中，中国移动总计投入45亿元，建设规模30万端。2011年6月启动了第三期PTN大规模集采，总量在13万套左右，投资20亿元。2012年7月进行的连续四年来的第四次PTN集采招标，总量达20万端，投入50亿元。四年来，中国移动总计投入145亿元，PTN设备达65万端。

未来中国移动PTN市场需求规模的预测，采用估算新建基站的方法。首先，已知中国移动有65万端PTN设备，可满足当前TD-SCDMA基站与TD-LTE试验网基站回传承载的需求。2012年内中国移动将有TD-SCDMA基站28.4万个，同时建设2万个TD-LTE基站，两者基站总数达30.4万个。相当于每个基站平均需要PTN设备2端，每端平均价格为2.2万元。

依据中国移动的发展规划，2013年将建设20万个TD-LTE基站和新建6.7万个TD-SCDMA基站，2014年将新建13万个TD-LTE基站和5万个TD-SCDMA基站。按已经进行的四次PTN设备集采平均价格每端2.2万元计算，中国移动2013年PTN集采投资为58.7亿元，2014年PTN集采投资为39.6亿元，两年共计98.3亿元。两年近百亿元的市场规模，是对PTN生态系统良性运行的有力支撑。

2012年，中国联通进行了14亿元的IP RAN集采，共5万端，每端平均2.8万元。这是中国联通IP RAN的首次建设与应用，如果试验成功后在3G网络全面推广，将带来IP RAN的巨大市场空间。截至2011年年底，中国联通3G基站数达到23.9万个，2012年将新建10万个3G基站，3G基站总数可达33.9万个。回传承载如全部采用IP RAN方案，将需要IP RAN设备67.8万端，市场规模可达到190亿元。中国电信也存在类似的市场空间，截至2011年底，中国电信3G基站达到26.95万个，如全部采用IP RAN方案回传，其市场规模为75亿元，也十分可观。当然，IP RAN生态产业链仍处于初级阶段，其大规模市场的实现需要产业链各方付出极大的努力；特别是如何发挥中国联通与中国电信主导地位的作用，成为当务之急。

4 结语

承载网已成为移动互联网时代运营商必须关注的重点之一，中国移动以强大的能力和魄力，构建了LTE时代良好的PTN产业生态链，并提供了巨大的市场规模。中国联通和中国电信仍处在技术选择的过程中，一旦决心下定，也将具有与中国移动相媲美的市场空间。

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