IP RAN技术分析

摘 要 随着我国移动网络不断发展，移动互联网技术的要求越来越高，通信技术不断更新是必然趋势。文章主要结合IP RAN技术的应用领域，探讨IP RAN承载需求，IP RAN组网架构是本文的重点，阐述了IP RAN技术具有非常强的竞争力。

关键词 IP RAN；承载方式；组网架构

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）02-0128-02

1 IP RAN技术简介

随着我国移动互联网络技术不断发展，原有承载网的MSTP技术已无法满足未来IP化的发展，IP RAN技术是解决无线接入IP化最直接的方式。IP RAN技术主要包括链路承载，QoS技术、OAM技术、网络管理和时钟同步技术等，它以传统路由器构架为基础，基于IP/MPLS技术发展起来的。当IP RAN用于移动回传以及实时视频业务，才能有效保护网络。

链路承载，通过指定传输方式传送业务，目前IP RAN具体承载方式有MSTP、路由器、PTN和PON等4种，可以满足联通CDMA等业务需求。

QoS技术，是为不同业务设置不同的优先级，保证高优先级的业务优先转发，提供QoS保证。有的设备提供商提供端到端QoS保障方案，由MPLS标签隔离tunnel 和 VPN，VPN根据优先级不同来优先调度高优先级，保障各种业务的承载质量。

OAM技术，能减少维护的复杂度，通过对业务进行逐个故障定位的方式提高故障检测率，网络核心和接入设备都支持OAM协议。还通过基于图形界面的网管，实现对网络图像化业务和可视化的管理，支持电路仿真业务、ATM、ETH等多种业务类型。

网络管理，用于核心汇聚层的快速重路技术和以太网保护技术。

时钟同步技术，IP RAN支持时钟传送机制，包括电路仿真业务自适应时钟恢复技术、以太网技术和1588V2技术，前两种技术满足频率同步，最后一种满足频率同步和步骤同步。

2 IP RAN应用领域

IP RAN主要应用于城域网，以基站回传为主的，能满足综合业务承载的路由器解决方案。具体业务承载的方式包括普通业务IP 转发；组播业务基于IP路由；电信级业务MPLS VPN承载和标签转发，其中有点到点、多点到多点、基于VPN路由等的转发。

IP RAN在国内的移动、联通和电信三家运营商中，中国移动已经确定将PTN技术作为移动承载网技术，已经部署了大量PTN设备；中国联通和中国电信从2010年起开始进行了大量的IP RAN试点方案建设。中国电信2010年在广东进行了小规模的试点，2011年在杭州、镇江、金华、深圳河苏州等城市进行了IP RAN承载网的试点工作并取得成效，通过路由器就可以满足基站IP化承载需求。中国联通2010年完成了分组传送技术的实验，2011年在北京、上海、珠海、长沙、常州、沈阳等多个城市进行了规模化的IP RAN商用试点建设。在国际上有AT&T、Veriz0n、Sprint、DT、N1Tr等运营商已经采用IP RAN建设移动承载网。

3 IP RAN承载需求

IP RAN综合接入网主要承载IP化基站回传业务，还承载部分政企客户专线业务和LTE业务，能提升接入网络的扩展性和综合承载能力。

随着移动数据业务增多，基站设备内核的IP化以及接口的高速化已成为必然，基站主流接口将从以E1为主转变为FE为主。未来LTE会为客户提供丰富的应用，需要更加灵活的承载方式，满足基站灵活互联、多归属和组播业务需求。基站IP化过渡阶段，E1和FE业务共存，IP RAN综合接入网具备电路仿真能力，满足电路的承载需求。

政企客户专线业务为满足政企客户点到点、点到多点、多点到多点二、三层VPN组网需求，提供高可靠、大容量二、三层VPN接入能力，还具有电路仿真能力和大带宽互联网专线的接入能力。

4 IP RAN组网架构

4.1 IP RAN网络结构

IP RAN综合接入网以路由器技术为核心，是基于IP化的分组服用网络，通过提升容量，增加OAM能力、链路承载、网络管理能力等，形成一种运营级网络的无连接综合承载分组传送网，IP RAN是一种融合的、扁平的网络。基于IP RAN技术的网络实现动态路由的三层功能，才能提供相关业务。IP RAN的三层网络结构分别为核心层、汇聚层和接入层，IP RAN网络分层示意图如图1所示。

图1 IP RAN网络分层示意图

IP RAN网络定位于城域网网内基站与基站控制器之间的传送网络，以及政企客户业务的接入和承载等。图1中BSC是基站控制器，BTS是基站收发信机。其中接入层是由较小容量A类设备组成，采用环型、链型或双上行方式组网，将基站和政企业务末端接入；节点多、带宽压力小，充分利用现有网络资源。汇聚层由较大容量的B类设备组成，采用环型或双上行方式组网，将接入A类设备并汇集接入层设备的流量，为接入层提供数据的汇集、传输、管理和分发处理；节点较多，带宽压力较大，与现有的IP承载网无缝融合。核心层接入汇聚层流量，采用双上行或MESH方式组网，相当于业务系统的网关；节点少，带宽压力大。

IP RAN综合接入网分层以后，非常适合城域网和现有IP承载网资源，投资成本大大节省，接入灵活，可扩展性强，运维效率高，可实现TDM、ETH、L2/L3 VPN、固网移动业务统一接入、传送处理、面向LTE演进全三层结构。

4.2 IP RAN组网方案

原有MSTP传输网的三层结构中，接入层、汇聚层和核心层直接的连接需要建立大量的静态连接，带宽扩容很难提升，承载IP业务延时、效率低、成本高。随着IP化的发展，IP技术支持统计复用，业务模型更丰富，还支持QoS，IP承载综合业务效率高，同等带宽下成本更低，带宽扩容更容易。IP RAN综合接入网采用动态路由技术，IP也是动态的，当增加新设备时，只用修改直接节点的配置，不用手动修改全网节点的配置。endprint

IP RAN综合接入网组网时，通过分层VPN减少接入层设备，减轻汇聚层BGP Peer连接压力，为大规模组网提供可能，通过分段保护，增强网络可靠性，方便OAM检查。IP RAN组网方案如图2所示。

图2 IP RAN组网方案

在IP RAN三层网络结构中，接入层、汇聚层和核心层支持任意组网方式，在规划时应综合光纤资源、带宽利用率。环形网络更节省光纤，但承载效率低；口型网络扩容成本高，适合大规模组网；双上行可靠性好，但光纤消耗多；MESH可靠性最好，但光纤消耗多。

在IP RAN三层网络结构中，采用分层思想，选择适合城域网组网的方式，充分利用现有IP承载网资源，实现TDM、ETH、L2/L3 VPN、固网移动业务接入，面向LTE演进，接入层采用环型或链型组网，汇聚层和核心层采用树型、环型或口型组网，与现有的IP承载网无缝融合，接入更灵活，可扩展性强，运维效率高。接入层、汇聚层和核心层可选择组网方式如图3所示。

图3 接入层、汇聚层和核心层组网方式

在IP RAN具体解决方案中，IP RAN组网架构与业务需求有关，同城分为接入层和骨干网两层，其中接入层和汇聚层根据现有网络资源和设备，选择组网设备类型会有所区别，通常有三种组网方式。第一种，采用端到端的PTN设备，采用环形组网，适合IP化资源较少、以移动业务为主的运营商采用；第二种，采用PTN设备接入BTS，骨干网采用IP化统一承载，适合覆盖广泛IP化资源、以移动业务为主的运营商采用；第三种，采用端到端的新型路由器组网，骨干网采用IP化统一承载，适合全业务的运营商采用。前两种方式不适合多业务平台承载，以移动业务为主，第三种方式可实现移动语音和数据、固网语音、政企VPN等业务的统一接入和承载。

5 总结

现如今3G、4G和无线频谱的频率越来越高，无线网络覆盖范围会进一步缩小，就需要增加更多的基站覆盖，网络中的基站数量会越来越大，这就需要对承载网络提出更高的要求。IP RAN采用动态路由技术，在OAM、网络保护方面也在不断改善，建设成本也在不断降低，IP RAN未来的竞争力将会不断提高。

参考文献

[1]许敏.IP RAN技术特点与转型研究[J].中国新通信，2014.

[2]邵羽中.IP RAN关键技术浅析和应用展望[J].现代电信科技，2012.

[3]高凌翔，李昀.IP RAN建设策略分析[J].广东通信技术，2012.

[4]王诺.汕头电信IP RAN综合承载网建设方案[J].信息通信，2013.

作者简介

余恒芳，讲师，工程师，研究方向：计算机信息管理。endprint