淺談IP RAN關鍵技術及其應用前景

山西省聯通公司朔州市分公司 楊興東

淺談IP RAN關鍵技術及其應用前景

山西省聯通公司朔州市分公司 楊興東

近年來運營商網絡IP化發展趨勢日益增強，承載網特別是移動承載網的IP化趨勢愈發明顯。移動IP承載技術是當前業界討論較多的一種新型技術。國內應用較多的移動IP承載技術主要有兩大類，分組傳輸網（PTN）與無線接入網的IP化傳送方案（IP RAN）。這兩種技術各有優劣，均已步入商用階段。本文主要對IP RAN這一關鍵技術進行論述，并就其未來發展前景進行展望，以期對該領域的發展起到促進作用。

IP RAN；關鍵技術；應用前景

在信息化技術的快速發展背景下，數據業務已逐步成為網絡承載中的關鍵部分。這也引起了各地運營商的興趣。隨著云計算、物聯網、移動互聯網等新興技術的快速發展，為數據業務的發展創設了良好的環境。多業務傳送平臺（MSTP）技術是在TDM/SDH技術的基礎上改良而成的，只實現了端口級別的IP化，因此，僅適用于L2專線業務與3G初中期業務的承載[1]。以路由器為主要構件，采用動態IP技術的承載網絡IP RAN技術應運而生，更適合當前數據業務發展的需要。

1 IP RAN關鍵技術分析

IP RAN技術基于IP/MPLS（多協議標記交換）技術標準體系，并支持MPLS-TP（傳送多協議標記交換）標準協議。目前，營運商主要將該技術應用于骨干網、承載網以及城域網等網絡中。IP RAN的關鍵技術主要有5項，對IP RAN產品的生命力有著顯著的影響。

1.1 分區域與多進程技術

國內現行的IP RAN網絡多數都是試驗網，規模不大，因此，在IP RAN網絡的大規模組網能力還存在不小爭議。從實際上來看，基于無線連接技術的Internet網絡與IP RAN并無差別，就像一張基于IP傳送網的全球化大網[2]。IP/MPLS-IP RAN網絡的IGP（內部網關協議）分區域與多進程技術就是解決規模組網問題的一種技術。因為網絡規模不斷擴大，對設備路由性能的要求也隨之提高。但應用該技術可降低大規模網絡對設備路由性能的要求。同時，還能減少路由振蕩，從而促進路由收斂。為解決規模組網問題，一般可實行分區域管理，也就是不同區域所使用的IGP協議也是不同的。將動靜態路由協同配合有很多優勢，不僅能加快網絡路由的收斂，而且還能消除障礙，從而促進網絡自愈。在組網的過程中，通常可將核心層與匯聚層歸為一個自治域內。這樣便于管理與操作。可將核心層與匯聚層分配到不同的IGP區域內，以促進路由收斂，從而解決路由域過大的問題。針對接入環部署單獨的IGP進程，應將接入層與骨干層相隔離，并縮小IGP網絡規模。

1.2 網絡保護技術

SDH網絡擁有極強的自愈保護功能，而IP RAN網絡尚無這一功能。我們希望IP RAN網絡也能具備這一功能。經過很多專家學者的努力，關于IP RAN的網絡保護技術已形成了多種，技術也較為成熟。目前，常見的報刊雙向轉發檢測（BFD）、流量工程（TE）、虛路由器冗余協議（VRRP）、IGP路由收斂、雙歸組網等[3]。其中，BFD的作用是檢測與診斷二、三層全鏈路是否有問題。TE的作用是完成資源調度，并對路由進行重選。VRRP是對核心控制層路由器進行備份。IGP是對三層網絡提供保護。近年來國內幾大運營商通過試驗研究IP RAN的保護性能，發現在保護倒換時間與傳統的限值50mg之間基本無差異。如果單個設備掉電，那么，瞬間語音MOS（主觀平均得分）結果就會變小，但對通話并無明顯影響。

1.3 服務質量（QoS）技術

通過對服務（Difserv）技術進行分區，從而為QoS提供相應的保障。為了讓重要業務能被及時處理，對各類業務均設置了相應的優先級。目前，一些設備商在提供的端至端的QoS保障方案中融入了MPLS標簽，能夠將VPN與tunne進行隔離。同時，在VPN內部可根據優先級來調度不同業務，從而確保承載質量。

1.4 OAM能力

就傳統傳輸網絡來說，存在從端至端的OAM故障檢測體系。此外，在配置方面由于采用的是圖形界面（GUI），具有操作簡單、直觀形象等優點。因此，非常適合批量化管理。過去的IP網絡對OAM在故障檢測方面的能力較差。而業務路由不夠透明，加上網管配置復雜，給批量管理造成了不小的困難。為進一步提升IP RAN網絡的OAM能力，并讓維護更加簡化，不少路由器商家已開始想辦法改進，以促使IP RAN網絡相關OAM能力的提升。具體措施如下：（1）設備具有即插即用功能，避免了大量的現場調測工作。（2）核心、匯聚、接入設備等都支持完善OAM協議，實現層次化檢測。對于IP業務可實現逐跳故障定位與定界功能，極大提高了端至端OAM故障檢測水平。（3）開發出基于圖形界面的網管，對網絡實現了“SDH-Like”的圖形化業務配置以及可視化管理[4]。不僅節約了維護成本，還降低了運維人員的技術門檻。

1.5 時鐘同步技術

同步以太網技術、CES ACR（自適應時鐘恢復）技術、IEEE 1588 V2技術是IP RAN技術所支持的主要時鐘傳送機制。除了IEEE 1588 V2技術具有相位同步與頻率同步的功能外，其余兩種技術只具有頻率同步功能[5]。因此，當前大多廠商都支持IEEE 1588 V2時鐘同步。

2 IP RAN技術的應用前景展望

伴隨著移動回傳網的IP化演進，對承載網提出了更多新要求，包括結構扁平化、網絡智能化、帶寬GE化等。IP RAN技術支持多種類型的路由協議，并能動態轉發、L3VPN，均能達到上述要求。與PTN技術相比，當前的IP RAN技術在網絡保護、OAM、建設成本等方面還存在一些不足。但隨著4G LTE的逐漸部署以及全業務承載商業模式與建網思路的明確，可以預計在將來IP RAN與PTN兩種設備形態將會逐步融合。IP RAN將朝著便捷化、綠色化、易維護、低成本的方向發展。PTN則會朝著靈活化、動態化，對三層功能支持更完善的方向發展。盡管二者在具體功能的實現方式方面仍存在不小的差異，但在功能與運維方式上的差異會逐步縮小。

3 結語

總之，隨著全球化進程的加快，LTE技術已基本實現商用化。如今IP RAN技術也將大規模應用。據有關專家指出，中國將在3到5年內實現OTN+IP-RAN的規模化商用。可見，該技術在未來發展前景較好，但仍需加大研究力度。

[1]黃嘉慶．IP RAN關鍵技術及其應用展望[J]．信息通信,2014,15(8): 215-215．

[2]邵翀．IP RAN關鍵技術及其應用展望[J]．電信快報,2012,11(5): 39-41．

[3]張堅平,張屆新,方鳴．面向TLE的IP RAN技術線路與組網研究[J]．電信科學,2012,28(7):33-39．

[4]何光文．移動回傳網絡技術——IP RAN[J]．商情,2013,16(41): 94-94．

[5]趙正一,張沛．IP RAN技術演進分析[J]．通信世界,2011,8(27):33-33．

楊興東（1976—） ，男，山西朔州人，大學本科，工程師，研究方向：IP RAN技術發展。