IP RAN技術分析

摘 要 隨著我國移動網絡不斷發展，移動互聯網技術的要求越來越高，通信技術不斷更新是必然趨勢。文章主要結合IP RAN技術的應用領域，探討IP RAN承載需求，IP RAN組網架構是本文的重點，闡述了IP RAN技術具有非常強的競爭力。

關鍵詞 IP RAN；承載方式；組網架構

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0128-02

1 IP RAN技術簡介

隨著我國移動互聯網絡技術不斷發展，原有承載網的MSTP技術已無法滿足未來IP化的發展，IP RAN技術是解決無線接入IP化最直接的方式。IP RAN技術主要包括鏈路承載，QoS技術、OAM技術、網絡管理和時鐘同步技術等，它以傳統路由器構架為基礎，基于IP/MPLS技術發展起來的。當IP RAN用于移動回傳以及實時視頻業務，才能有效保護網絡。

鏈路承載，通過指定傳輸方式傳送業務，目前IP RAN具體承載方式有MSTP、路由器、PTN和PON等4種，可以滿足聯通CDMA等業務需求。

QoS技術，是為不同業務設置不同的優先級，保證高優先級的業務優先轉發，提供QoS保證。有的設備提供商提供端到端QoS保障方案，由MPLS標簽隔離tunnel 和 VPN，VPN根據優先級不同來優先調度高優先級，保障各種業務的承載質量。

OAM技術，能減少維護的復雜度，通過對業務進行逐個故障定位的方式提高故障檢測率，網絡核心和接入設備都支持OAM協議。還通過基于圖形界面的網管，實現對網絡圖像化業務和可視化的管理，支持電路仿真業務、ATM、ETH等多種業務類型。

網絡管理，用于核心匯聚層的快速重路技術和以太網保護技術。

時鐘同步技術，IP RAN支持時鐘傳送機制，包括電路仿真業務自適應時鐘恢復技術、以太網技術和1588V2技術，前兩種技術滿足頻率同步，最后一種滿足頻率同步和步驟同步。

2 IP RAN應用領域

IP RAN主要應用于城域網，以基站回傳為主的，能滿足綜合業務承載的路由器解決方案。具體業務承載的方式包括普通業務IP 轉發；組播業務基于IP路由；電信級業務MPLS VPN承載和標簽轉發，其中有點到點、多點到多點、基于VPN路由等的轉發。

IP RAN在國內的移動、聯通和電信三家運營商中，中國移動已經確定將PTN技術作為移動承載網技術，已經部署了大量PTN設備；中國聯通和中國電信從2010年起開始進行了大量的IP RAN試點方案建設。中國電信2010年在廣東進行了小規模的試點，2011年在杭州、鎮江、金華、深圳河蘇州等城市進行了IP RAN承載網的試點工作并取得成效，通過路由器就可以滿足基站IP化承載需求。中國聯通2010年完成了分組傳送技術的實驗，2011年在北京、上海、珠海、長沙、常州、沈陽等多個城市進行了規模化的IP RAN商用試點建設。在國際上有AT&T、Veriz0n、Sprint、DT、N1Tr等運營商已經采用IP RAN建設移動承載網。

3 IP RAN承載需求

IP RAN綜合接入網主要承載IP化基站回傳業務，還承載部分政企客戶專線業務和LTE業務，能提升接入網絡的擴展性和綜合承載能力。

隨著移動數據業務增多，基站設備內核的IP化以及接口的高速化已成為必然，基站主流接口將從以E1為主轉變為FE為主。未來LTE會為客戶提供豐富的應用，需要更加靈活的承載方式，滿足基站靈活互聯、多歸屬和組播業務需求。基站IP化過渡階段，E1和FE業務共存，IP RAN綜合接入網具備電路仿真能力，滿足電路的承載需求。

政企客戶專線業務為滿足政企客戶點到點、點到多點、多點到多點二、三層VPN組網需求，提供高可靠、大容量二、三層VPN接入能力，還具有電路仿真能力和大帶寬互聯網專線的接入能力。

4 IP RAN組網架構

4.1 IP RAN網絡結構

IP RAN綜合接入網以路由器技術為核心，是基于IP化的分組服用網絡，通過提升容量，增加OAM能力、鏈路承載、網絡管理能力等，形成一種運營級網絡的無連接綜合承載分組傳送網，IP RAN是一種融合的、扁平的網絡。基于IP RAN技術的網絡實現動態路由的三層功能，才能提供相關業務。IP RAN的三層網絡結構分別為核心層、匯聚層和接入層，IP RAN網絡分層示意圖如圖1所示。

圖1 IP RAN網絡分層示意圖

IP RAN網絡定位于城域網網內基站與基站控制器之間的傳送網絡，以及政企客戶業務的接入和承載等。圖1中BSC是基站控制器，BTS是基站收發信機。其中接入層是由較小容量A類設備組成，采用環型、鏈型或雙上行方式組網，將基站和政企業務末端接入；節點多、帶寬壓力小，充分利用現有網絡資源。匯聚層由較大容量的B類設備組成，采用環型或雙上行方式組網，將接入A類設備并匯集接入層設備的流量，為接入層提供數據的匯集、傳輸、管理和分發處理；節點較多，帶寬壓力較大，與現有的IP承載網無縫融合。核心層接入匯聚層流量，采用雙上行或MESH方式組網，相當于業務系統的網關；節點少，帶寬壓力大。

IP RAN綜合接入網分層以后，非常適合城域網和現有IP承載網資源，投資成本大大節省，接入靈活，可擴展性強，運維效率高，可實現TDM、ETH、L2/L3 VPN、固網移動業務統一接入、傳送處理、面向LTE演進全三層結構。

4.2 IP RAN組網方案

原有MSTP傳輸網的三層結構中，接入層、匯聚層和核心層直接的連接需要建立大量的靜態連接，帶寬擴容很難提升，承載IP業務延時、效率低、成本高。隨著IP化的發展，IP技術支持統計復用，業務模型更豐富，還支持QoS，IP承載綜合業務效率高，同等帶寬下成本更低，帶寬擴容更容易。IP RAN綜合接入網采用動態路由技術，IP也是動態的，當增加新設備時，只用修改直接節點的配置，不用手動修改全網節點的配置。endprint

IP RAN綜合接入網組網時，通過分層VPN減少接入層設備，減輕匯聚層BGP Peer連接壓力，為大規模組網提供可能，通過分段保護，增強網絡可靠性，方便OAM檢查。IP RAN組網方案如圖2所示。

圖2 IP RAN組網方案

在IP RAN三層網絡結構中，接入層、匯聚層和核心層支持任意組網方式，在規劃時應綜合光纖資源、帶寬利用率。環形網絡更節省光纖，但承載效率低；口型網絡擴容成本高，適合大規模組網；雙上行可靠性好，但光纖消耗多；MESH可靠性最好，但光纖消耗多。

在IP RAN三層網絡結構中，采用分層思想，選擇適合城域網組網的方式，充分利用現有IP承載網資源，實現TDM、ETH、L2/L3 VPN、固網移動業務接入，面向LTE演進，接入層采用環型或鏈型組網，匯聚層和核心層采用樹型、環型或口型組網，與現有的IP承載網無縫融合，接入更靈活，可擴展性強，運維效率高。接入層、匯聚層和核心層可選擇組網方式如圖3所示。

圖3 接入層、匯聚層和核心層組網方式

在IP RAN具體解決方案中，IP RAN組網架構與業務需求有關，同城分為接入層和骨干網兩層，其中接入層和匯聚層根據現有網絡資源和設備，選擇組網設備類型會有所區別，通常有三種組網方式。第一種，采用端到端的PTN設備，采用環形組網，適合IP化資源較少、以移動業務為主的運營商采用；第二種，采用PTN設備接入BTS，骨干網采用IP化統一承載，適合覆蓋廣泛IP化資源、以移動業務為主的運營商采用；第三種，采用端到端的新型路由器組網，骨干網采用IP化統一承載，適合全業務的運營商采用。前兩種方式不適合多業務平臺承載，以移動業務為主，第三種方式可實現移動語音和數據、固網語音、政企VPN等業務的統一接入和承載。

5 總結

現如今3G、4G和無線頻譜的頻率越來越高，無線網絡覆蓋范圍會進一步縮小，就需要增加更多的基站覆蓋，網絡中的基站數量會越來越大，這就需要對承載網絡提出更高的要求。IP RAN采用動態路由技術，在OAM、網絡保護方面也在不斷改善，建設成本也在不斷降低，IP RAN未來的競爭力將會不斷提高。

參考文獻

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作者簡介

余恒芳，講師，工程師，研究方向：計算機信息管理。endprint