IPRAN技术

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IPRAN中的IP 指的是互联协议，RAN指的是Radio Access Network。相对于传统的SDH传送网，IPRAN 的意思：“无线接入网IP化”， 是基于IP的传送网的。网络IP化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势，在该趋势的驱使下，移动网络的IP化进程也在逐步的展开，作为移动网络重要的组成部分，移动承载网络的IP化是一项非常重要的内容。
传统的移动运营商的基站回传网络是基于TDM/SDH建成的，但是随着3G和LTE等业务的部署与发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求在迅猛增长。SDH传统的TDM独享管道的网络扩容模式难以支撑，分组化的承载网建设已经成为一种不可逆转的趋势。
IPRAN具备如下能力：
1.多业务承载。目前运营商网络承载的业务包括互联网宽带业务、大客户专线业务、固话NGN业务和移动2G/3G业务等，既有二层业务，又有三层业务。尤其是当移动网演进到LTE后，S1和X2接口的引入对于底层承载提出了三层交换的需求。由于业务类型丰富多样，目前各业务的承载网独立发展，造成承载方式多样、组网复杂低效、优化难度大等问题。新兴的承载网需要朝着多业务承载的方向发展。
2.超高带宽。随着业务日趋宽带化，固网宽带提速后家庭接入可达20 M，并在向100 M迈进；移动宽带高速分组接入(HSPA+)已规模商用，带宽达21 M甚至42 M；未来LTE部署后用户带宽可达300 M。因此移动回传与城域承载网必须有足够强的带宽扩展能力。
3.服务质量(QoS)保障能力。带宽的提升和业务类型的多样化对网络QoS保障能力提出了更高的要求。移动回传网同时承载移动PS域和CS域的业务，CS域业务通常需要更高的QoS保证。此外，承载网还承载大客户专线等高价值业务，网络必须具备完备的QoS能力。
4.高可靠性。为保证网络质量，承载网需要具备端到端的操作、管理和维护(OAM)故障检测机制，可以从业务层面和隧道层面对业务质量和网络质量进行管控。此外，网络还需要电信级的保护倒换能力，确保语音、视频等高实时性业务的服务质量。
IPRAN具有如下技术特点和优势：
1.端到端的IP化。端到端的IP化使得网络复杂度降低，简化了网络配置，能极大缩短基站开通、割接和调整的工作量。另外，端到端IP减少了网络中协议转换的次数，简化了封装解封装的过程，使得链路更加透明可控，实现了网元到网元的对等协作、全程全网的OAM管理以及层次化的端到端QoS。IP化的网络还有助于提高网络的智能化，便于部署各类策略，发展智能管道。
2.更高效的网络资源利用率。面向连接的SDH或MSTP提供的是刚性管道，容易导致网络利用率低下。而基于IP/MPLS的IPRAN不再面向连接，而是采取动态寻址方式，实现承载网络内自动的路由优化，简化了后期网络维护和网络优化的工作量。同时与刚性管道相比，分组交换和统计复用能提高网络利用率。
3.多业务融合承载。IPRAN采用动态三层组网方式，可以更充分满足综合业务的承载需求，实现多业务承载时的资源统一协调和控制层面统一管理，提升运营商的综合运营能力。
4.成熟的标准和良好的互通性。IPRAN技术标准主要基于Internet工程任务组(IETF)的MPLS工作组发布的RFC文档，已经形成成熟的标准文档百余篇。IPRAN设备形态基于成熟的路由交换网络技术，大多是在传统路由器或交换机基础上改进而成，因此有着良好的互通性。
IPRAN的关键问题与发展方向：
1.规模组网问题。IPRAN的组网规模是业内一直有争议的问题之一。从目前由路由器组网的现网部署情况看，还没有上千个节点的单个IP承载网存在。但是从全网角度看，整个互联网就是由自治的多个IP网通过边界网关协议(BGP)注入形成的完整网络。因此，基于IP/MPLS的IP RAN网络也可以采用分域管理，不同的域使用不同的内部网关协议(IGP)协议，并互相使用静态路由注入的方式解决规模组网的问题。静态路由配合动态路由，也利于网络路由收敛、故障恢复和自愈。
2.OAM管理问题。传统路由器组网的网络配置管理是采用命令行方式(CLI)。命令行方式的特点是可以使用各种平台和网络，配置速度快、命令丰富。而传统传输设备如MSTP的配置方式是图形界面(GUI)，特点是配置直观，适合批量管理，使用简单。为了减少管理方式变化给运维带来的影响，部分路由器厂家已经开发了基于图形界面的管理方式，并遵循了传统的MSTP网络管理习惯。由于IPRAN的承载方式打破了运营商传统传输专业的运维和管理思路，如何平稳过渡还需要在实践中进一步探讨。
3.保护恢复问题。IP/MPLS采用快速重路由(FRR)机制可以提供50 ms级别的故障恢复，但属于局部网络保护方式，当链路或节点故障发生在TE 域之外，系统的故障恢复需要IGP收敛实现，整网保护倒换可能在几百ms左右。
4.端到端QoS保障问题。在传统IP承载网中，高品质的QoS保障往往要靠大带宽轻载来实现，网络带宽的利用效率较低。为此需要考虑部署端到端的QoS解决方案，以提高网络利用率。
5.与现网的互联互通问题。由于运营商原有MSTP部署的规模较大，虽然MSTP提供了以太网接口，以满足IP化和多业务的承载，但内核仍为TDM。另一方面MSTP承载了现网中大部分业务，新部署的IPRAN还不能完全取代MSTP，业务的割接有一个渐进过程，因此在MSTP与IPRAN共存的情形下，必须解决MSTP与IPRAN的互联互通问题，包括业务的互联互通、OAM的互联互通以及网络保护的互联互通。
随着移动通信日趋宽带化和IP化，基于TDM的MSTP无论从容量还是技术上都无法满足移动回传的需求，建设新型的分组化移动回传网势在必行。在此背景下，基于IP/MPLS组网的IP RAN成为了重要的技术选择。IP RAN采用成熟的IP组网技术，同时汲取了传统传输网的管理理念，是实现移动与固定宽带业务统一承载的重要手段。