对移动承载网IP RAN发展面临的问题分析

摘要：本文主要介绍了IP RAN的性能特点，并从规模组网、OAM管理、保护恢复、端到端QoS保障、与MSTP互联互通等方面，重点阐述了移动承载网IP RAN发展面临的问题。

关键词：IP RAN、性能、面临问题

中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

传统的移动运营商的基站回传网络是基于TDM/SDH建成的，但是随着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，SDH传统的TDM独享管道的网络扩容模式难以支撑。而IP RAN是未来移动承载网重要演进方向，网络IP化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势，在该趋势的驱使下，移动网络的IP化进程也在逐步的展开，作为移动网络重要的组成部分，移动承载网络的IP化是一项非常重要的内容。

二、IP RAN的性能特点

IP RAN成为当前移动承载网领域主流解决方案，因为其在全球得到运营商和设备商的广泛支持，标准化进展顺利。其主要性能包括以下5个方面。

2.1 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。这种可靠性要求包括了两层含义——带宽保证和路由确定性，因此，这就要求对于话音业务不宜过度使用带宽共享以及实时重路由等可能带来不确定后果的机制。传统的已广泛应用的传送网技术如SDH/微波/xDSL等，能够有效地满足这一需求，IP RAN传送网也需要继续提供类似于专线质量的连接性，以供给话音业务使用。

2.2 OAM：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，用以支持完善的故障定位、性能检测、诊断测试等。

在分组化后，需要对每条从基站到控制器或者核心网关的业务流进行业务通断和性能的监控。为了便于故障定位和网络运维，OAM需要继承SDH的分层机制，在分组网络中时，分为段层、隧道层、伪线层提供层次化的告警、性能管理，通过支持层次化OAM，可以对分组网络的故障进行快速定位，而且还可以检测出网络的性能，包括丢包率、时延等等。

2.3 保护：移动回传网络承载语音、数据等重要业务，需要提供电信级别保护能力，以满足移动回传网络的可靠性要求。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。

2.4 QoS质量保证：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。

2.5 时钟同步：由于移动业务对频率和时间同步的要求，目前实现时钟同步的成熟技术只有GPS和IEEE1588v2，GPS由于其成本高、难维护、无法穿越室内、网络安全等缺陷而无法满足运营商长期竞争力的需求，因此，目前IEEE1588v2已经成为IP RAN承载网络建设的基本需求

三、IP RAN发展面临的问题

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。

3.2 OAM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

任何一种技术，都有其优点和劣势，技术本身没有对和错。目前各项技术发展迅速，从标准到设备成熟周期越来越短。不能从技术细节来比较，关键要看技术背后的理念和指导思想，同时需与应用场景、成本、成熟度、产业链等综合因素结合起来分析。

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。

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，IPRAN关键技术浅析和应用展望，现代电信科技，2012年Z1期