浅谈IP RAN关键技术及其应用前景

山西省联通公司朔州市分公司 杨兴东

浅谈IP RAN关键技术及其应用前景

山西省联通公司朔州市分公司 杨兴东

近年来运营商网络IP化发展趋势日益增强，承载网特别是移动承载网的IP化趋势愈发明显。移动IP承载技术是当前业界讨论较多的一种新型技术。国内应用较多的移动IP承载技术主要有两大类，分组传输网（PTN）与无线接入网的IP化传送方案（IP RAN）。这两种技术各有优劣，均已步入商用阶段。本文主要对IP RAN这一关键技术进行论述，并就其未来发展前景进行展望，以期对该领域的发展起到促进作用。

IP RAN；关键技术；应用前景

在信息化技术的快速发展背景下，数据业务已逐步成为网络承载中的关键部分。这也引起了各地运营商的兴趣。随着云计算、物联网、移动互联网等新兴技术的快速发展，为数据业务的发展创设了良好的环境。多业务传送平台（MSTP）技术是在TDM/SDH技术的基础上改良而成的，只实现了端口级别的IP化，因此，仅适用于L2专线业务与3G初中期业务的承载[1]。以路由器为主要构件，采用动态IP技术的承载网络IP RAN技术应运而生，更适合当前数据业务发展的需要。

1 IP RAN关键技术分析

IP RAN技术基于IP/MPLS（多协议标记交换）技术标准体系，并支持MPLS-TP（传送多协议标记交换）标准协议。目前，营运商主要将该技术应用于骨干网、承载网以及城域网等网络中。IP RAN的关键技术主要有5项，对IP RAN产品的生命力有着显著的影响。

1.1 分区域与多进程技术

国内现行的IP RAN网络多数都是试验网，规模不大，因此，在IP RAN网络的大规模组网能力还存在不小争议。从实际上来看，基于无线连接技术的Internet网络与IP RAN并无差别，就像一张基于IP传送网的全球化大网[2]。IP/MPLS-IP RAN网络的IGP（内部网关协议）分区域与多进程技术就是解决规模组网问题的一种技术。因为网络规模不断扩大，对设备路由性能的要求也随之提高。但应用该技术可降低大规模网络对设备路由性能的要求。同时，还能减少路由振荡，从而促进路由收敛。为解决规模组网问题，一般可实行分区域管理，也就是不同区域所使用的IGP协议也是不同的。将动静态路由协同配合有很多优势，不仅能加快网络路由的收敛，而且还能消除障碍，从而促进网络自愈。在组网的过程中，通常可将核心层与汇聚层归为一个自治域内。这样便于管理与操作。可将核心层与汇聚层分配到不同的IGP区域内，以促进路由收敛，从而解决路由域过大的问题。针对接入环部署单独的IGP进程，应将接入层与骨干层相隔离，并缩小IGP网络规模。

1.2 网络保护技术

SDH网络拥有极强的自愈保护功能，而IP RAN网络尚无这一功能。我们希望IP RAN网络也能具备这一功能。经过很多专家学者的努力，关于IP RAN的网络保护技术已形成了多种，技术也较为成熟。目前，常见的报刊双向转发检测（BFD）、流量工程（TE）、虚路由器冗余协议（VRRP）、IGP路由收敛、双归组网等[3]。其中，BFD的作用是检测与诊断二、三层全链路是否有问题。TE的作用是完成资源调度，并对路由进行重选。VRRP是对核心控制层路由器进行备份。IGP是对三层网络提供保护。近年来国内几大运营商通过试验研究IP RAN的保护性能，发现在保护倒换时间与传统的限值50mg之间基本无差异。如果单个设备掉电，那么，瞬间语音MOS（主观平均得分）结果就会变小，但对通话并无明显影响。

1.3 服务质量（QoS）技术

通过对服务（Difserv）技术进行分区，从而为QoS提供相应的保障。为了让重要业务能被及时处理，对各类业务均设置了相应的优先级。目前，一些设备商在提供的端至端的QoS保障方案中融入了MPLS标签，能够将VPN与tunne进行隔离。同时，在VPN内部可根据优先级来调度不同业务，从而确保承载质量。

1.4 OAM能力

就传统传输网络来说，存在从端至端的OAM故障检测体系。此外，在配置方面由于采用的是图形界面（GUI），具有操作简单、直观形象等优点。因此，非常适合批量化管理。过去的IP网络对OAM在故障检测方面的能力较差。而业务路由不够透明，加上网管配置复杂，给批量管理造成了不小的困难。为进一步提升IP RAN网络的OAM能力，并让维护更加简化，不少路由器商家已开始想办法改进，以促使IP RAN网络相关OAM能力的提升。具体措施如下：（1）设备具有即插即用功能，避免了大量的现场调测工作。（2）核心、汇聚、接入设备等都支持完善OAM协议，实现层次化检测。对于IP业务可实现逐跳故障定位与定界功能，极大提高了端至端OAM故障检测水平。（3）开发出基于图形界面的网管，对网络实现了“SDH-Like”的图形化业务配置以及可视化管理[4]。不仅节约了维护成本，还降低了运维人员的技术门槛。

1.5 时钟同步技术

同步以太网技术、CES ACR（自适应时钟恢复）技术、IEEE 1588 V2技术是IP RAN技术所支持的主要时钟传送机制。除了IEEE 1588 V2技术具有相位同步与频率同步的功能外，其余两种技术只具有频率同步功能[5]。因此，当前大多厂商都支持IEEE 1588 V2时钟同步。

2 IP RAN技术的应用前景展望

伴随着移动回传网的IP化演进，对承载网提出了更多新要求，包括结构扁平化、网络智能化、带宽GE化等。IP RAN技术支持多种类型的路由协议，并能动态转发、L3VPN，均能达到上述要求。与PTN技术相比，当前的IP RAN技术在网络保护、OAM、建设成本等方面还存在一些不足。但随着4G LTE的逐渐部署以及全业务承载商业模式与建网思路的明确，可以预计在将来IP RAN与PTN两种设备形态将会逐步融合。IP RAN将朝着便捷化、绿色化、易维护、低成本的方向发展。PTN则会朝着灵活化、动态化，对三层功能支持更完善的方向发展。尽管二者在具体功能的实现方式方面仍存在不小的差异，但在功能与运维方式上的差异会逐步缩小。

3 结语

总之，随着全球化进程的加快，LTE技术已基本实现商用化。如今IP RAN技术也将大规模应用。据有关专家指出，中国将在3到5年内实现OTN+IP-RAN的规模化商用。可见，该技术在未来发展前景较好，但仍需加大研究力度。

[1]黄嘉庆．IP RAN关键技术及其应用展望[J]．信息通信,2014,15(8): 215-215．

[2]邵翀．IP RAN关键技术及其应用展望[J]．电信快报,2012,11(5): 39-41．

[3]张坚平,张届新,方鸣．面向TLE的IP RAN技术线路与组网研究[J]．电信科学,2012,28(7):33-39．

[4]何光文．移动回传网络技术——IP RAN[J]．商情,2013,16(41): 94-94．

[5]赵正一,张沛．IP RAN技术演进分析[J]．通信世界,2011,8(27):33-33．

杨兴东（1976—） ，男，山西朔州人，大学本科，工程师，研究方向：IP RAN技术发展。