關于城域IP-RAN傳送網技術應用的策略研究

沈劍 張志

摘要：作為基礎的通信網絡，核心網、固網接入網早就開始了IP化的改造，近幾年來，IP的成本效益和簡單通用性也推動著全球運營商的基站回傳網的IP化建設。本文主要探討IP-RAN技術的應用意義，重點介紹了涉及的關鍵技術，并分析了IP-RAN網絡可運營、可管理的特性。

關鍵詞：IP-RAN 傳送網技術應用 策略

中圖分類號：C37 文獻標識碼：A文章編號：

一、IP-RAN技術的應用意義

運營商正面臨著高價值業(yè)務的寬帶化、IP化、多樣化，和多張異構網絡并存的矛盾和挑戰(zhàn)。業(yè)務的多樣化體現在，城域傳送網將逐步形成包括2G/3G/LTE移動業(yè)務、WLAN接入、集團客戶專線、IPTV、軟交換等多種業(yè)務共存、協(xié)調發(fā)展的業(yè)務格局。由于IP技術簡單，且部署成本低，業(yè)務終端也走向IP化，如3GNodeB/RNC數據業(yè)務報文的IP化和接口的以太化，家庭或企業(yè)的語音、視頻業(yè)務的IP化等。業(yè)務的寬帶化體現在基站帶寬從幾十Kb/S到上百兆的飛速提升、政企專線業(yè)務帶寬的增長、每用戶IPTV業(yè)務2M到4M的帶寬需求等。

雖然現網的MSTP設備應用GFP、VC級聯(lián)等EthernetoverSDH技術和LCAS等寬帶靜態(tài)配置管理技術，可以實現數據業(yè)務的透明傳輸以及一些簡單的業(yè)務匯聚功能。然而由于其不支持統(tǒng)計復用，導致承載大量IP業(yè)務時效率低、成本高。MSTP設備的接口帶寬和交叉容量已經成為制約網絡發(fā)展的瓶頸。而以IP為內核的IP-RAN設備都天然支持IP業(yè)務和以太網接口，承載效率高、成本效益顯著，并能通過PWE3仿真技術兼容TDM/ATM等業(yè)務。

除了上述特征以外，業(yè)務流量逐漸由匯聚型向分布式、二層承載向三層承載并存的趨勢發(fā)展。業(yè)務的動態(tài)化、業(yè)務網池組化，使得未來的業(yè)務之間的通信關系不再是點對點的邏輯連接，而向點對多點、多點對多點的方向發(fā)展。例如LTE的eNodeB和aGW之間的S1業(yè)務和相鄰eNodeB之間的X2業(yè)務均要求點到多點的連接，IP化的3G基站需要點對多點技術進行基站和RNC歸屬關系的靈活調整。而政企L3VPN專網業(yè)務、IPTV業(yè)務更需要基于IP路由信息做三層尋址轉發(fā)。

從網絡建設角度考慮，三層功能的引入，使得多業(yè)務承載成為可能；從網絡運維角度考慮，三層功能的引入可降低配置復雜度，快速調整業(yè)務路由。而現有的MSTP網和新建的PTN網都是二層的網絡，業(yè)務路由都是靜態(tài)配置，無法隨著網絡的突發(fā)變化做到自動更新和動態(tài)調整。以IP/MPLS技術為核心的IPRAN具有強三層功能，能夠支持路由的動態(tài)建立和全網自動更新收斂，通過路由和VPN技術天然支持節(jié)點之間的各種邏輯連接。

二、可運營、可管理的IP-RAN網絡

承載高價值業(yè)務的城域傳送網無論采取哪種技術，都必須是一張可運營、可管理的網絡。

因此，人們也會懷疑“IP-RAN”作為一張數據網絡，存在業(yè)務路由不透明，網管配置復雜等弊端，維護的理念也和傳輸網絡截然不同。也有人會懷疑，原老傳輸維護人員如何快速上手接管IP-RAN網絡？

實際上，近幾年來IP-RAN設備廠商也充分意識到了這一問題，針對中國運營商在網管方面做了較大的改進，盡力把數據網管做的和傳輸網管十分接近。IP-RAN通過屏蔽技術差異可實現類SDH的運維。從業(yè)務配置上，網管提供人性化的圖形界面、模塊化的路由配置、統(tǒng)一的批處理業(yè)務模版，支持端到端的動態(tài)Tunnel批量創(chuàng)建，端到端的PWE3的創(chuàng)建。運維人員只需要通過短期的集中技能培訓，便能根據操作手冊的說明，完成各個模塊的參數配置，從而快速便捷地配置和開放業(yè)務。從網絡維護上，網管可提供強大的故障與性能監(jiān)控能力，為用戶提供快速精確地故障定位與決策手段，有效提高運維效率。

通常大型的路由器網絡最多也只有幾百個節(jié)點，而城域分組傳送網從核心到接入通常有成百上千個節(jié)點，用IP-RAN設備進行大規(guī)模組網所帶來的路由收斂性、管理復雜、工程開通和維護難度大也成為一直運營商困惱的問題。

經過IP-RAN試點工程的磨煉，上述問題得到較有效的解決。在工程開通初期，IP-RAN設備支持“即插即用”，支持一次進站式配置管理、遠程在線升級及管理等功能，大大減少運維、調測的工作量，便于大規(guī)模的業(yè)務部署與運維管理。在網絡管理方面，采用分權分域的管理模式。在網絡規(guī)劃方面，通過IGP分進程、分域的配置，實現接入子網間、接入子網與匯聚層以上網絡的路由隔離，并降低接入環(huán)節(jié)點上的路由壓力，屏蔽網絡故障。通過部署分段PW、分層VPN等技術來降低核心節(jié)點的壓力，提升網絡的可拓展性。通過部署路由協(xié)議快收斂、BFD聯(lián)動路由協(xié)議等技術加快網絡的收斂速度。在組網方面，IP/MPLS設備本身的互通性就強，并且通過支持MPLS-TP雙棧，還能支持“接入PTN+匯聚核心IPRAN”這樣的組網方式，適用于接入層分布式流量較少、三層功能無需求的本地網。

烽火通信推出CiTRANSR800全系列IP-RAN產品及配套解決方案，立足于未來網絡的LTE演進，提供全業(yè)務承載方案和保護設計、完善的IP和路由規(guī)劃，支持層次化QoS、精確的同步和便捷的圖形化網管，配合全國各地300個客服駐點時刻提供快捷的響應服務，為網絡穩(wěn)定運行保駕護航。

三、IP-RAN加速傳送網分組化進程

在分組化的大趨勢下，國內運營商的分組化技術選擇卻不盡相同。對此，專家表示，中國移動是國內分組規(guī)模建設最早的運營商，采用的技術是PTN，這是因為中國移動的運營重點在于移動業(yè)務的通信，RAN的IP化是UMTS演進的關鍵部分，PTN相比于IP-RAN具有定向的端到端的特性，適合于處理基站無線業(yè)務的回傳，但隨著TD向LTE的演進，為滿足LTE網絡要求的擴展性和靈活性，移動也提出PTN核心演進L3功能的要求。而中國聯(lián)通和中國電信除了移動業(yè)務外，還有大量的大客戶和固網數據業(yè)務，也就是全業(yè)務承載，因此采用擴展性和靈活性更強的IP-RAN，能夠實現多業(yè)務一網混傳。當然，移動和固網的全業(yè)務發(fā)展是國內運營商共同的發(fā)展戰(zhàn)略，只是網絡演進的路線不同，網絡演進的最終目標將是基于分組的、集動態(tài)承載和運營維護于一身的綜合網絡。

對于中國聯(lián)通和中國電信，分組化的承載網建設需求越發(fā)急迫，目前IP-RAN技術和解決方案已十分成熟，國外已實現規(guī)模商用，但在我國尚屬建設初期階段，應該關注哪些方面呢？對此何建明提出四個方面的關注點。

一是IP-RAN承載必須關注組大網能力。在中國，一個普通城域內的IP-RAN網絡需要承載的基站數量是歐美城市的數倍。同時由于寬帶的發(fā)展，未來LTE基站需要更加密集的覆蓋來實現容量的提升，數千甚至上萬基站規(guī)模的大型承載網絡必須關注組大網方面的能力，這種能力包含了技術的可用性、設備接口的多樣性、故障定位的準確性、配置管理的簡單性、對維護體制的繼承性等。

二是IP-RAN承載需要在靈活性和易維護之間找到平衡點。通常，網絡靈活性和簡單易維護之間是互斥的，網絡越靈活，管理運維就越復雜，因此在傳送網絡向IP轉型過程中，需要找到平衡點。在IP-RAN技術選擇初期，烽火通信推出的IP-RAN解決方案就力求做到這一點，為運營商網絡運維排憂解難，如今烽火提倡的建網思路也得到了運營商的認可。

三是IP-RAN承載網需將同步做好。同步是基站業(yè)務承載網絡的核心技術之一，從傳統(tǒng)2G到未來LTE均存在這個需求，也是移動網絡降低掉線率、減少空口干擾的基本需求。IP-RAN的同步不僅僅滿足于傳統(tǒng)SDH的頻率同步，還對時間同步提出了更高要求。時間同步的網絡對于同步的精度更高，更準確。同時，時間同步也是CDMA和TD-SCDMA、TDD-LTE的基本需求。

四是建設過程中要做好規(guī)劃，控制成本，減少浪費。因為未來接入節(jié)點的數量定是相當龐大，建設成本對任何一家運營商來說都要精打細算，各個技術方案之間微小的成本差異都會被數量龐大的接入節(jié)點所放大，因此網絡建設規(guī)劃就顯得尤為重要。

四、烽火通信力推IP-RAN走向規(guī)模應用

目前，IP-RAN產業(yè)鏈早已成熟，國外已經開始規(guī)模商用，國內在IP-RAN方面雖然起步較晚，但經過大量的測試和試點證明，IP-RAN在國內也是可成熟商用的。據何建明介紹，烽火通信除在國外有大量規(guī)模商用外，在國內IP-RAN大潮中也勇當排頭兵，積極參加電信、聯(lián)通的測試和試點工作，先后完美通過大大小小幾十次測試項目，在國內的十幾個試點如今也處在正常穩(wěn)定的運行中。烽火的成功實踐證明了其不僅在傳統(tǒng)光傳輸領域獨占鰲頭，在IP-RAN領域中也是出類拔萃的。

目前，烽火通信已推出CiTRANSR800全系列IP-RAN產品，適用于聯(lián)通和電信本地網綜合業(yè)務承載。立足于未來網絡的LTE演進，提供全業(yè)務承載方案和保護設計，完善做好網絡、IP和路由規(guī)劃，支持層次化QoS、精確的同步和便捷的圖形化網管，配合全國各本地網300個客服駐點時刻提供快捷的響應服務，為網絡穩(wěn)定運行保駕護航。

五、總結

雖然IP-RAN現在還面臨著網管的持續(xù)完善化、綜合投資、產業(yè)鏈尚未完全成熟等方面的因素，但將隨著中國聯(lián)通、中國電信的試點加大，建網經驗也會逐漸豐富起來，技術方案將會越來越優(yōu)化，業(yè)務的驅動帶來的大規(guī)模部署也將平衡廠家之間的技術差異和成本差異，性價比優(yōu)勢也會更加顯著。對于綜合運營商來說，IP-RAN必然是以移動回傳技術為主的綜合業(yè)務城域傳送網的最終走向。