IP RAN承載網建設應關注的重點

呂華明

摘要：本文主要對目前移動承載網領域主流解決方案IP RAN進行介紹，就IP RAN承載網建設的重點進行分析，結合自己的實踐經驗，對移動承載網IP化演進的有關問題進行探討。

關鍵詞：IP RAN、承載網、特性、重點

中圖分類號：G254文獻標識碼： A

一、引言

傳統的移動運營商的基站回傳網絡是基于TDM/SDH建成的，但是隨著3G和LTE等業務的部署與發展，數據業務已成為承載主體，其對帶寬的需求在迅猛增長，SDH傳統的TDM獨享管道的網絡擴容模式難以支撐。而IP RAN是未來移動承載網重要演進方向，網絡IP化趨勢是近年來電信運營商網絡發展中最大的一個趨勢，在該趨勢的驅使下，移動網絡的IP化進程也在逐步的展開，作為移動網絡重要的組成部分，移動承載網絡的IP化是一項非常重要的內容。

IP RAN三層IP網絡，主要運用IP/MPLS協議完成業務承載。目前3G移動回傳分為PS域和CS域，并且未來IP RAN會面向多種業務承載，因此針對不同類型的業務，底層的承載方案也不盡相同。

二、IP RAN基本概念

IP RAN即為無線接入網IP化，從GPRS過渡而來的UMTS系統將系統分為2個部分：無線接入網路（RAN）部分和核心網部分。傳統的RAN的底層承載采用ATM技術。但是，整個UMTS體系有向全IP方向發展的趨勢，RAN的全IP化過程也是其中的一部分。其最重要的功能之一就是移動性管理。

移動傳送網方面，業界提出了幾種取代傳統MSTP的承載方式來實現“IP RAN”，其中包括國內提出的PTN（分組傳送網）方式和以思科等路由器廠家為主提出的IP RAN方式。

思科提出的IP/MPLS方式直接使用IP RAN來命名，這是具有排他性的，由于思科在數據通信行業的強勢地位，它的這種命名方法自然而然地引起了業界術語的混淆，以至于目前普遍將基于IP/MPLS的“IP RAN”承載方式稱為IP RAN。

三、IP RAN承載網技術主要特點

IP RAN是當前移動承載網領域主流解決方案，它基于靈活IP通信的設計理念，以傳統的路由器架構為基礎，增強OAM機制，業務保護機制以及分組時鐘傳輸能力，其業務轉發推薦采用動態控制平面的自動路由機制。

以路由器架構為基礎的硬件結構具備豐富的三層路由能力，更好的支持多業務承載，未來的移動通信網絡有很多多點對多點的通信場景，比如LTE網絡X2接口中多個eNB之間的流量交換以及MME/SAE池都需要支持多點到多點的連接，這讓IP RAN平滑支持LTE業務變得更易實現。對于實時性要求比較高語音業務，IP RAN采用網管靜態約束路由的方式來規劃承載路徑，采用TE隧道技術結合層次化的QoS來保障通話質量。相對于傳統的城域網絡，IP RAN方案由于其承載移動業務特點使其更加關注簡化運維，化繁為簡，以端到端節省IP RAN方案的OPEX支出。

IP RAN在人工維護成本以及設備成本方面的表現也尤為突出。由于支持即插即用的功能，使得IP RAN方案可以很低的安裝成本快速實現網絡覆蓋，更快的響應市場；并且由于IP網絡維護的技術門檻低，IP RAN網絡代維的專業性要求不強，使得代維的人力成本可以得到很好的控制。

四、IP RAN承載網建設的四大重點

在向IP RAN建設的過程中，網絡運營成本的節約、網絡整體架構、QoS以及對基于SDH網絡的改造等成為運營商關心的一些重點問題。

4.1適應未來接入網IP化

當前正值運營商大規模建設4G網絡時期，4G網絡的接入網IP化備受運營商和設備制造商的關注。然而，在當前電信業務寬帶化的趨勢下，接入網的演進方案不僅要瞄準近期的4G需求，還應當考慮到如何容納HSPA等更高級的移動寬帶業務。HSPA業務的引入，不但為4G用戶提供了更多、更豐富的移動數據業務體驗，也進一步加快了全球移動數據業務的發展。

4.2注重網絡成本節約

對運營商來說，他們更關注的可能是如何最大限度地節省運營成本。隨著無線用戶帶寬需求的增加，IP分組業務的比重越來越大。采用路由器設備替代傳統的傳輸設備，提供E1/ATM/POS/Ethernet多種接口類型，優化了無線用戶的業務流量的傳送方式，但是這種建網思路導致網絡建設成本居高不下。

4.3保障IP RAN的QoS

隨著城域網技術的發展，芯片價格降低，以太網接入方式被主流運營商大規模部署，迫切需要將以太網技術引入到無線傳送網絡中。然而，移動語音和數據等業務對網絡的可靠性、QoS和安全等方面存在較高的要求，傳統的以太網技術在這些方面有較大差距，而傳統SDH網絡很好解決了這些問題，這對基于IP的分組網絡提出了較高的挑戰。

4.4量身選擇IP RAN方案

由于移動接入網的IP化有多種技術和方案，運營商在選擇時，需要深入理解IP RAN的需求，并結合自身的業務發展狀況，找到最適合自身網絡的IP RAN解決方案。在向IP RAN建設的過程中，應該注意4個方面的問題。

首先，話音在相當長的時期內仍然是主要的業務和收入來源，因此對話音業務傳輸網應當保障連接的高度可靠性，既要保證帶寬，還要保證路由確定性。IP RAN傳輸網需要提供類似于專線質量的連接性，以供給話音業務使用。

其次，分組數據業務具有突發、動態、高峰均比等特點，通過統計復用，運營商可以有效地降低帶寬的占用，提升傳輸資源利用率。運營商可以選擇基于MAC層或IP層的業務匯聚技術，選擇時則要兼顧效率與成本的平衡。同時，為了進一步降低成本，運營商需要有統一的傳輸和管理平臺。

再次，在確定IP RAN解決方案時還要充分考慮網絡的安全性。網絡的安全性一方面包括能有效防止各種非法攻擊、病毒沖擊和欺詐，另一方面包括冗余和容災機制，從而保證移動網絡安全穩定地運行。

最后，運營商在確定IP RAN解決方案時，除了承載設備本身之外，網絡運營管理維護的方便性、與現存網絡兼容性、設備替換及演進過程中的投資保護等都是必須要考慮的因素。

五、結束語

運營商在向IP RAN建設的過程中，要密切結合自身實際確定IP RAN解決方案，注意語音和數據業務傳輸保障、網絡安全性、網絡維護與管理等幾個方面的問題，同時，還需要重點關注同步、QoS模型設計等問題，這樣才能在向全IP網絡建設的過程中確保網絡的可用性，確保最終用戶的業務感受，真正發揮IP建設的優勢。

另外，IP RAN可以滿足3G和LTE移動回傳網絡的發展需求，可以實現未來承載網的多業務承載。不過需要注意的是，盡管IP RAN有很多優勢，但是所存在的問題也不能忽略，其中最顯著的問題是，IP RAN的承載方式打破了運營商傳統傳輸專業的運維和管理思路，如何平穩過渡還需要進一步探討。

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