淺談IP RAN關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景

山西省聯(lián)通公司朔州市分公司 楊興東

淺談IP RAN關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景

山西省聯(lián)通公司朔州市分公司 楊興東

近年來運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)IP化發(fā)展趨勢日益增強(qiáng)，承載網(wǎng)特別是移動(dòng)承載網(wǎng)的IP化趨勢愈發(fā)明顯。移動(dòng)IP承載技術(shù)是當(dāng)前業(yè)界討論較多的一種新型技術(shù)。國內(nèi)應(yīng)用較多的移動(dòng)IP承載技術(shù)主要有兩大類，分組傳輸網(wǎng)（PTN）與無線接入網(wǎng)的IP化傳送方案（IP RAN）。這兩種技術(shù)各有優(yōu)劣，均已步入商用階段。本文主要對IP RAN這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行論述，并就其未來發(fā)展前景進(jìn)行展望，以期對該領(lǐng)域的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

IP RAN；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用前景

在信息化技術(shù)的快速發(fā)展背景下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐步成為網(wǎng)絡(luò)承載中的關(guān)鍵部分。這也引起了各地運(yùn)營商的興趣。隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展創(chuàng)設(shè)了良好的環(huán)境。多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）技術(shù)是在TDM/SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上改良而成的，只實(shí)現(xiàn)了端口級(jí)別的IP化，因此，僅適用于L2專線業(yè)務(wù)與3G初中期業(yè)務(wù)的承載[1]。以路由器為主要構(gòu)件，采用動(dòng)態(tài)IP技術(shù)的承載網(wǎng)絡(luò)IP RAN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，更適合當(dāng)前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

1 IP RAN關(guān)鍵技術(shù)分析

IP RAN技術(shù)基于IP/MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并支持MPLS-TP（傳送多協(xié)議標(biāo)記交換）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。目前，營運(yùn)商主要將該技術(shù)應(yīng)用于骨干網(wǎng)、承載網(wǎng)以及城域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中。IP RAN的關(guān)鍵技術(shù)主要有5項(xiàng)，對IP RAN產(chǎn)品的生命力有著顯著的影響。

1.1 分區(qū)域與多進(jìn)程技術(shù)

國內(nèi)現(xiàn)行的IP RAN網(wǎng)絡(luò)多數(shù)都是試驗(yàn)網(wǎng)，規(guī)模不大，因此，在IP RAN網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模組網(wǎng)能力還存在不小爭議。從實(shí)際上來看，基于無線連接技術(shù)的Internet網(wǎng)絡(luò)與IP RAN并無差別，就像一張基于IP傳送網(wǎng)的全球化大網(wǎng)[2]。IP/MPLS-IP RAN網(wǎng)絡(luò)的IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）分區(qū)域與多進(jìn)程技術(shù)就是解決規(guī)模組網(wǎng)問題的一種技術(shù)。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對設(shè)備路由性能的要求也隨之提高。但應(yīng)用該技術(shù)可降低大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備路由性能的要求。同時(shí)，還能減少路由振蕩，從而促進(jìn)路由收斂。為解決規(guī)模組網(wǎng)問題，一般可實(shí)行分區(qū)域管理，也就是不同區(qū)域所使用的IGP協(xié)議也是不同的。將動(dòng)靜態(tài)路由協(xié)同配合有很多優(yōu)勢，不僅能加快網(wǎng)絡(luò)路由的收斂，而且還能消除障礙，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)自愈。在組網(wǎng)的過程中，通?？蓪⒑诵膶优c匯聚層歸為一個(gè)自治域內(nèi)。這樣便于管理與操作?？蓪⒑诵膶优c匯聚層分配到不同的IGP區(qū)域內(nèi)，以促進(jìn)路由收斂，從而解決路由域過大的問題。針對接入環(huán)部署單獨(dú)的IGP進(jìn)程，應(yīng)將接入層與骨干層相隔離，并縮小IGP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。

1.2 網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)

SDH網(wǎng)絡(luò)擁有極強(qiáng)的自愈保護(hù)功能，而IP RAN網(wǎng)絡(luò)尚無這一功能。我們希望IP RAN網(wǎng)絡(luò)也能具備這一功能。經(jīng)過很多專家學(xué)者的努力，關(guān)于IP RAN的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)已形成了多種，技術(shù)也較為成熟。目前，常見的報(bào)刊雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測（BFD）、流量工程（TE）、虛路由器冗余協(xié)議（VRRP）、IGP路由收斂、雙歸組網(wǎng)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(diào)度，并對路由進(jìn)行重選。VRRP是對核心控制層路由器進(jìn)行備份。IGP是對三層網(wǎng)絡(luò)提供保護(hù)。近年來國內(nèi)幾大運(yùn)營商通過試驗(yàn)研究IP RAN的保護(hù)性能，發(fā)現(xiàn)在保護(hù)倒換時(shí)間與傳統(tǒng)的限值50mg之間基本無差異。如果單個(gè)設(shè)備掉電，那么，瞬間語音MOS（主觀平均得分）結(jié)果就會(huì)變小，但對通話并無明顯影響。

1.3 服務(wù)質(zhì)量（QoS）技術(shù)

通過對服務(wù)（Difserv）技術(shù)進(jìn)行分區(qū)，從而為QoS提供相應(yīng)的保障。為了讓重要業(yè)務(wù)能被及時(shí)處理，對各類業(yè)務(wù)均設(shè)置了相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。目前，一些設(shè)備商在提供的端至端的QoS保障方案中融入了MPLS標(biāo)簽，能夠?qū)PN與tunne進(jìn)行隔離。同時(shí)，在VPN內(nèi)部可根據(jù)優(yōu)先級(jí)來調(diào)度不同業(yè)務(wù)，從而確保承載質(zhì)量。

1.4 OAM能力

就傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)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(yōu)點(diǎn)。因此，非常適合批量化管理。過去的IP網(wǎng)絡(luò)對OAM在故障檢測方面的能力較差。而業(yè)務(wù)路由不夠透明，加上網(wǎng)管配置復(fù)雜，給批量管理造成了不小的困難。為進(jìn)一步提升IP RAN網(wǎng)絡(luò)的OAM能力，并讓維護(hù)更加簡化，不少路由器商家已開始想辦法改進(jìn)，以促使IP RAN網(wǎng)絡(luò)相關(guān)OAM能力的提升。具體措施如下：（1）設(shè)備具有即插即用功能，避免了大量的現(xiàn)場調(diào)測工作。（2）核心、匯聚、接入設(shè)備等都支持完善OAM協(xié)議，實(shí)現(xiàn)層次化檢測。對于IP業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)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(fā)出基于圖形界面的網(wǎng)管，對網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了“SDH-Like”的圖形化業(yè)務(wù)配置以及可視化管理[4]。不僅節(jié)約了維護(hù)成本，還降低了運(yùn)維人員的技術(shù)門檻。

1.5 時(shí)鐘同步技術(shù)

同步以太網(wǎng)技術(shù)、CES ACR（自適應(yīng)時(shí)鐘恢復(fù)）技術(shù)、IEEE 1588 V2技術(shù)是IP RAN技術(shù)所支持的主要時(shí)鐘傳送機(jī)制。除了IEEE 1588 V2技術(shù)具有相位同步與頻率同步的功能外，其余兩種技術(shù)只具有頻率同步功能[5]。因此，當(dāng)前大多廠商都支持IEEE 1588 V2時(shí)鐘同步。

2 IP RAN技術(shù)的應(yīng)用前景展望

伴隨著移動(dòng)回傳網(wǎng)的IP化演進(jìn)，對承載網(wǎng)提出了更多新要求，包括結(jié)構(gòu)扁平化、網(wǎng)絡(luò)智能化、帶寬GE化等。IP RAN技術(shù)支持多種類型的路由協(xié)議，并能動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)、L3VPN，均能達(dá)到上述要求。與PTN技術(shù)相比，當(dāng)前的IP RAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、OAM、建設(shè)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(yè)務(wù)承載商業(yè)模式與建網(wǎng)思路的明確，可以預(yù)計(jì)在將來IP RAN與PTN兩種設(shè)備形態(tài)將會(huì)逐步融合。IP RAN將朝著便捷化、綠色化、易維護(hù)、低成本的方向發(fā)展。PTN則會(huì)朝著靈活化、動(dòng)態(tài)化，對三層功能支持更完善的方向發(fā)展。盡管二者在具體功能的實(shí)現(xiàn)方式方面仍存在不小的差異，但在功能與運(yùn)維方式上的差異會(huì)逐步縮小。

3 結(jié)語

總之，隨著全球化進(jìn)程的加快，LTE技術(shù)已基本實(shí)現(xiàn)商用化。如今IP RAN技術(shù)也將大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)有關(guān)專家指出，中國將在3到5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)OTN+IP-RAN的規(guī)?；逃?。可見，該技術(shù)在未來發(fā)展前景較好，但仍需加大研究力度。

[1]黃嘉慶．IP RAN關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用展望[J]．信息通信,2014,15(8): 215-215．

[2]邵翀．IP RAN關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用展望[J]．電信快報(bào),2012,11(5): 39-41．

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

[4]何光文．移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——IP RAN[J]．商情,2013,16(41): 94-94．

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

楊興東（1976—） ，男，山西朔州人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：IP RAN技術(shù)發(fā)展。