淺談IP RAN關(guān)鍵技術(shù)及其應用前景

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)及其應用前景

山西省聯(lián)通公司朔州市分公司 楊興東

近年來運營商網(wǎng)絡IP化發(fā)展趨勢日益增強，承載網(wǎng)特別是移動承載網(wǎng)的IP化趨勢愈發(fā)明顯。移動IP承載技術(shù)是當前業(yè)界討論較多的一種新型技術(shù)。國內(nèi)應用較多的移動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)進行論述，并就其未來發(fā)展前景進行展望，以期對該領域的發(fā)展起到促進作用。

IP RAN；關(guān)鍵技術(shù)；應用前景

在信息化技術(shù)的快速發(fā)展背景下，數(shù)據(jù)業(yè)務已逐步成為網(wǎng)絡承載中的關(guān)鍵部分。這也引起了各地運營商的興趣。隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，為數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展創(chuàng)設了良好的環(huán)境。多業(yè)務傳送平臺（MSTP）技術(shù)是在TDM/SDH技術(shù)的基礎上改良而成的，只實現(xiàn)了端口級別的IP化，因此，僅適用于L2專線業(yè)務與3G初中期業(yè)務的承載[1]。以路由器為主要構(gòu)件，采用動態(tài)IP技術(shù)的承載網(wǎng)絡IP RAN技術(shù)應運而生，更適合當前數(shù)據(jù)業(yè)務發(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)議標記交換）技術(shù)標準體系，并支持MPLS-TP（傳送多協(xié)議標記交換）標準協(xié)議。目前，營運商主要將該技術(shù)應用于骨干網(wǎng)、承載網(wǎng)以及城域網(wǎng)等網(wǎng)絡中。IP RAN的關(guān)鍵技術(shù)主要有5項，對IP RAN產(chǎn)品的生命力有著顯著的影響。

1.1 分區(qū)域與多進程技術(shù)

國內(nèi)現(xiàn)行的IP RAN網(wǎng)絡多數(shù)都是試驗網(wǎng)，規(guī)模不大，因此，在IP RAN網(wǎng)絡的大規(guī)模組網(wǎng)能力還存在不小爭議。從實際上來看，基于無線連接技術(shù)的Internet網(wǎng)絡與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)絡的IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）分區(qū)域與多進程技術(shù)就是解決規(guī)模組網(wǎng)問題的一種技術(shù)。因為網(wǎng)絡規(guī)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(shù)可降低大規(guī)模網(wǎng)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(guī)模組網(wǎng)問題，一般可實行分區(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。將動靜態(tài)路由協(xié)同配合有很多優(yōu)勢，不僅能加快網(wǎng)絡路由的收斂，而且還能消除障礙，從而促進網(wǎng)絡自愈。在組網(wǎng)的過程中，通?？蓪⒑诵膶优c匯聚層歸為一個自治域內(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)部署單獨的IGP進程，應將接入層與骨干層相隔離，并縮小IGP網(wǎng)絡規(guī)模。

1.2 網(wǎng)絡保護技術(shù)

SDH網(wǎng)絡擁有極強的自愈保護功能，而IP RAN網(wǎng)絡尚無這一功能。我們希望IP RAN網(wǎng)絡也能具備這一功能。經(jīng)過很多專家學者的努力，關(guān)于IP RAN的網(wǎng)絡保護技術(shù)已形成了多種，技術(shù)也較為成熟。目前，常見的報刊雙向轉(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，并對路由進行重選。VRRP是對核心控制層路由器進行備份。IGP是對三層網(wǎng)絡提供保護。近年來國內(nèi)幾大運營商通過試驗研究IP RAN的保護性能，發(fā)現(xiàn)在保護倒換時間與傳統(tǒng)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(jié)果就會變小，但對通話并無明顯影響。

1.3 服務質(zhì)量（QoS）技術(shù)

通過對服務（Difserv）技術(shù)進行分區(qū)，從而為QoS提供相應的保障。為了讓重要業(yè)務能被及時處理，對各類業(yè)務均設置了相應的優(yōu)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?qū)PN與tunne進行隔離。同時，在VPN內(nèi)部可根據(jù)優(yōu)先級來調(diào)度不同業(yè)務，從而確保承載質(zhì)量。

1.4 OAM能力

就傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)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(yōu)點。因此，非常適合批量化管理。過去的IP網(wǎng)絡對OAM在故障檢測方面的能力較差。而業(yè)務路由不夠透明，加上網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡相關(guān)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(xiàn)場調(diào)測工作。（2）核心、匯聚、接入設備等都支持完善OAM協(xié)議，實現(xiàn)層次化檢測。對于IP業(yè)務可實現(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)絡實現(xiàn)了“SDH-Like”的圖形化業(yè)務配置以及可視化管理[4]。不僅節(jié)約了維護成本，還降低了運維人員的技術(shù)門檻。

1.5 時鐘同步技術(shù)

同步以太網(wǎng)技術(shù)、CES ACR（自適應時鐘恢復）技術(shù)、IEEE 1588 V2技術(shù)是IP RAN技術(shù)所支持的主要時鐘傳送機制。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，當前大多廠商都支持IEEE 1588 V2時鐘同步。

2 IP RAN技術(shù)的應用前景展望

伴隨著移動回傳網(wǎng)的IP化演進，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，并能動態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)、L3VPN，均能達到上述要求。與PTN技術(shù)相比，當前的IP RAN技術(shù)在網(wǎng)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(yè)務承載商業(yè)模式與建網(wǎng)思路的明確，可以預計在將來IP RAN與PTN兩種設備形態(tài)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(fā)展。PTN則會朝著靈活化、動態(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現(xiàn)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(jié)語

總之，隨著全球化進程的加快，LTE技術(shù)已基本實現(xiàn)商用化。如今IP RAN技術(shù)也將大規(guī)模應用。據(jù)有關(guān)專家指出，中國將在3到5年內(nèi)實現(xiàn)OTN+IP-RAN的規(guī)?；逃谩？梢?，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(shù)線路與組網(wǎng)研究[J]．電信科學,2012,28(7):33-39．

[4]何光文．移動回傳網(wǎng)絡技術(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(shù)發(fā)展。