1、IP RAN 网络关键问题与其发展方向分析摘要：本文主要对 IP RAN 进行介绍，并针对当前移动分组承载网建设需求急迫性所面临的问题进行分析，结合自己的实践经验，针对移动承载网 IP 化演进的相关问题进行探讨 关键词：IP RAN、关键问题、发展方向 中图分类号： TN711 文献标识码： A 文章编号： 一、IP RAN 概述 移动传送网方面，业界提出了几种取代传统 MSTP 的承载方式来实现“IP RAN”，其中包括国内提出的 PTN（分组传送网）方式和以思科等路由器厂家为主提出的 IP RAN 方式。 目前移动网络业务主要是通过 MSTP 网络进行回传，其典型的接入环容量为 155M
2、或者 625M。从现有网络的实际流量监控来看，在相当长时期内，MSTP 技术仍可作为以 2G、3G 移动回传为主的、带宽需求不大的站点的综合接入手段。但是由于应用环境的变化和自身特点的限制，现有的MSTP 技术在高带宽供给、三层网络功能提供等方面已经不能适应面对业务 IP 化和宽带化的发展趋势。因此，IP RAN 的部署还需要兼顾 3G 与LTE 网络的回传需求。 二、IP RAN 特点及优势 IP RAN 是指 IP 化的无线接入网，虽然狭义上的 IP RAN 专注于陆地无线接入网(UTRAN)到核心网(CN)之间的 IP 化。但是目前业界常说的 IP RAN 是指使用 IP/MPLS 技术
3、来承载业务的组网方式。由于使用 IP/MPLS 组网可以从根本上实现移动回传的 IP 化，因此业内就直接使用 IP RAN 来命名这种组网方式。IP RAN 具有如下技术特点和优势： 2.1 端到端的 IP 化 端到端的 IP 化使得网络复杂度大大降低，简化了网络配置，能极大缩短基站开通、割接和调整的工作量。另外，端到端 IP 减少了网络中协议转换的次数，简化了封装解封装的过程，使得链路更加透明可控，实现了网元到网元的对等协作、全程全网的 OAM 管理以及层次化的端到端QoS。IP 化的网络还有助于提高网络的智能化，便于部署各类策略，发展智能管道。 2.2 可靠的端到端连接 无线网络架构的演进
4、，在相当长的一段时期内不会改变 RAN 的连接拓扑。尤其是对于为移动运营商贡献了绝大部分收入的实时话音业务，承载网应当提供高度可靠的连接性。 2.3 高效资源利用率 面向连接的 SDH 或 MSTP 提供的是刚性管道，容易导致网络利用率低下。而基于 IP/MPLS 的 IP RAN 不再面向连接，而是采取动态寻址方式，实现承载网络内自动的路由优化，大大简化了后期网络维护和网络优化的工作量。同时与刚性管道相比，分组交换和统计复用能大大提高网络利用率。 2.4 多业务融合承载 IP RAN 采用动态三层组网方式，可以更充分满足综合业务的承载需求，实现多业务承载时的资源统一协调和控制层面统一管理，提
5、升运营商的综合运营能力。 2.5 成熟的标准和良好的互通性 IP RAN 技术标准主要基于 Internet 工程任务组(IETF)的 MPLS 工作组发布的 RFC 文档，已经形成成熟的标准文档百余篇。IP RAN 设备形态基于成熟的路由交换网络技术，大多是在传统路由器或交换机基础上改进而成，因此有着良好的互通性。 三、IP RAN 发展面临的问题 基于 IP/MPLS 组网的 IP RAN 应用于移动回传以及多业务承载依然面临多方面的挑战，技术和产品也需要不断地改进和发展。 3.1 规模组网方面 IP RAN 的组网规模是业内一直有争议的问题之一。从目前由路由器组网的现网部署情况看，还没有
6、上千个节点的单个 IP 承载网存在。但是从全网角度看，整个互联网就是由自治的多个 IP 网通过边界网关协议(BGP)注入形成的完整网络。因此，基于 IP/MPLS 的 IP RAN 网络也可以采用分域管理，不同的域使用不同的内部网关协议(IGP)协议，并互相使用静态路由注入的方式解决规模组网的问题。静态路由配合动态路由，也利于网络路由收敛、故障恢复和自愈。 3.2OAM 管理方面 移动回传网络的 OAM 需求包括回传网络内的 OAM 机制、回传网络业务层 OAM 机制以及接入链路层的 OAM 等，必须支持完善的故障定位、性能检测、诊断测试等。 传统路由器组网的网络配置管理是采用命令行方式(CL
7、I)。命令行方式的特点是可以使用各种平台和网络，配置速度快、命令丰富。而传统传输设备如 MSTP 的配置方式是图形界面(GUI)，特点是配置直观，适合批量管理，使用简单。为了减少管理方式变化给运维带来的影响，部分路由器厂家已经开发了基于图形界面的管理方式，并遵循了传统的 MSTP网络管理习惯。由于 IP RAN 的承载方式打破了运营商传统传输专业的运维和管理思路，如何平稳过渡还需要在实践中进一步探讨。 3.3 保护恢复方面 在移动回传的场景中，主要的保护场景如下：提供网络侧的保护，支持各种组网拓扑，包括链、树、环以及各种组合；提供客户侧接入链路的保护，包括 TDM 链路、以太链路；支持和客户侧
8、设备相连节点失效情况下的双归保护；各场景的保护倒换时间建议小于 50ms。 IP/MPLS 采用快速重路由(FRR)机制可以提供 50ms 级别的故障恢复，但属于局部网络保护方式，当链路或节点故障发生在 TE 域之外，系统的故障恢复需要 IGP 收敛实现，整网保护倒换可能在几百 ms 左右。 3.4 端到端 QoS 保障方面 带宽的提升、业务类型的多样化都对网络 QoS 保证能力提出更高的要求。移动回传网络同时承载移动 PS 域和 CS 域的业务，相比之下，CS域业务需要更高的 QoS 保证。此外，承载网同时承载大客户专线等高价值业务，网络必须具备完备的 QoS 能力，实现不同业务间的 SLA
9、 调度管理，提高服务品质，提高客户满意度。 在传统 IP 承载网中，高品质的 QoS 保障往往要靠大带宽轻载来实现，网络带宽的利用效率较低。为此需要考虑部署端到端的 QoS 解决方案，以提高网络利用率。 3.5 与 MSTP 互联互通方面 现阶段，IP RAN 将主要承载移动基站回传、集团客户业务、L2 和 L3专线等电信级业务；而传统的 TDM 业务目前还是由 MSTP 网络进行承载。但是随着 3G 基站量的不断增长和 HSPA+的规模部署，MSTP 网络难以满足移动回传新增的带宽需求，采用 IP RAN 网络逐步代替 MSTP 网络已是运营商网络发展的重要趋势。对于 MSTP 网络应严格控
10、制建设规模、充分挖掘其潜力。但由于在较长时间内存在 MSTP 与 IP RAN 共存的局面，因此MSTP 与 IP RAN 的互联互通成为了网络演进中的重要课题。 由于运营商原有 MSTP 部署的规模较大，虽然 MSTP 提供了以太网接口，以满足 IP 化和多业务的承载，但内核仍为 TDM。另一方面 MSTP 承载了现网中大部分业务，新部署的 IP RAN 还不能完全取代 MSTP，业务的割接有一个渐进过程，因此在 MSTP 与 IP RAN 共存的情形下，必须解决MSTP 与 IP RAN 的互联互通问题，包括业务的互联互通、OAM 的互联互通以及网络保护的互联互通。 四、总结 随着 3G
11、和 LTE 等业务的部署与发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求在迅猛增长，基于 TDM 的 MSTP 无论从容量还是技术上都无法满足移动回传的需求，建设新型的分组化移动回传网势在必行。在此背景下，基于 IP/MPLS 组网的 IP RAN 成为了重要的技术选择。 IP RAN 采用成熟的 IP 组网技术，同时吸取了传统传输网的管理理念，是实现移动与固定宽带业务统一承载的重要手段。但 IP RAN 设备和网络依然处于发展过程中，面临组网模式、QoS、保护、运维等多方面的挑战，有待进一步改进。尤其是在 MSTP 已大量部署的情形下，如何实现 IP RAN与现有 MSTP 的互通和融合，确保传送网由 TDM 向分组化平滑演进是需要关注的关键问题。总之，IP RAN 作为新一代移动承载网必将随着移动宽带的发展得到更广泛的部署，其技术也需要在实践中不断发展和完善。 参考文献 1唐雄燕，张沛，IP RAN:移动回传向全 IP 化演进N，人民邮电报，2012-05-10 2邵羽中，IP RAN 关键技术浅析和应用展望，现代电信科技，2012年 Z1 期
