IP RAN网络关键问题与其发展方向分析

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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，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(CLI)。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