多网协同对IP RAN承载提出新诉求

9/4/2012，随着主流移动技术从2G、3G向LTE的演进过程中，移动业务逐渐由传统语音转向无线宽带数据等为主的多业务发展，移动接入网络的Abis和Iub接口也从传统的TDM向分组化接口变化。因此，移动运营商如何高效传输承载快速增长的分组化业务需求已成为影响未来竞争力的关键因素。

　　为了满足分组业务的需求，无线接入网（RAN）正朝着IP化的方向发展。无线接入网的IP化分为两个部分，基站的IP化和移动回传业务的IP化。

　　多年来，无线接入主流设备厂商一直都致力于基站IP化推进，从3G标准的发展演进轨迹来看，3GPP从2001年开始IP RAN技术的研究和标准化，推动从UTRAN到CN的IP化演进，到R5版本，已经完成了全IP的架构。主流无线设备厂家所提供的产品，从2006年开始，具备支持全IP的协议栈架构的能力。

　　与此同时，承载网方面，目前MSTP已经不能满足无线接入网的发展需求，业界提出了几种取代MSTP的承载方式，其中“IP RAN”是全动态IP的承载网方案，是最直接最彻底的实现移动回传的IP化。为了满足迅速增长的分组化业务需求，无线接入网（RAN）正朝着IP化的方向发展。

　　2G、3G、LTE的融合承载需求

　　2G、3G、LTE网络将长期共存。传统的2G移动传输网络基于电路交换，WCDMA R99/R4商用化版本采用ATM协议。3G网络的发展趋势是全IP化，因此在相当长的一段时间内，2G、3G、LTE网络共存，要求回传网络不仅具备IP分组业务承载能力，而且也应考虑TDM和IP多业务统一接入的需求，同时能够满足语音、视频、数据业务承载要求。分组业务的带宽需求主要来源于移动数据业务，数据业务具有流量不确定和突发等特性，因此移动回传网络应该具备业务的收敛汇聚能力，以保证有效利用传输网的带宽，节省网络建设的投资。

　　从基站传输侧业务的流向变化来看，从2G/3G到LTE经历了从Iub到S1-flex/X2接口的变化，Iub接口提供基站和所属控制器之间点到点流量，流向固定，而S1-flex/X2接口的流量呈现Mesh化的特征，例如S1-flex接口可以根据业务网络负荷动态调整和不同MME/SGW的连接，以及X2接口提供多个相邻基站之间的流量。业务流量Mesh化和业务连接动态调整的特征需要回传网络能支持动态建立多点到多点业务。

　　IP RAN的五大必备性能

　　可靠的端到端连接

　　无线网络架构的演进，在相当长的一段时期内不会改变RAN的连接拓扑。尤其是对于为移动运营商贡献了绝大部分收入的实时话音业务，承载网应当提供高度可靠的连接性。这种可靠性要求包括了两层含义——带宽保证和路由确定性，因此，这就要求对于话音业务不宜过度使用带宽共享以及实时重路由等可能带来不确定后果的机制。传统的已广泛应用的传送网技术如SDH/微波/xDSL等，能够有效地满足这一需求，IP RAN传送网也需要继续提供类似于专线质量的连接性，以供给话音业务使用。


　OAM

　　移动回传网络的OAM需求包括回传网络内的OAM机制、回传网络业务层OAM机制以及接入链路层的OAM等，用以支持完善的故障定位、性能检测、诊断测试等。

　　在分组化后，需要对每条从基站到控制器或者核心网关的业务流进行业务通断和性能的监控。为了便于故障定位和网络运维，OAM需要继承SDH的分层机制，在分组网络中时，分为段层、隧道层、伪线层提供层次化的告警、性能管理，通过支持层次化OAM，可以对分组网络的故障进行快速定位，而且还可以检测出网络的性能，包括丢包率、时延等等。

　　保护

　　移动回传网络承载语音、数据等重要业务，需要提供电信级别保护能力，以满足移动回传网络的可靠性要求。在移动回传的场景中，主要的保护场景如下：提供网络侧的保护，支持各种组网拓扑，包括链、树、环以及各种组合；提供客户侧接入链路的保护，包括TDM链路、以太链路；支持和客户侧设备相连节点失效情况下的双归保护；各场景的保护倒换时间建议小于50ms。

　　QoS

　　带宽的提升、业务类型的多样化都对网络QoS保证能力提出更高的要求。移动回传网络同时承载移动PS域和CS域的业务，相比之下，CS域业务需要更高的QoS保证。此外，承载网同时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，实现不同业务间的SLA调度管理，提高服务品质，提高客户满意度。

　　时钟同步

　　由于移动业务对频率和时间同步的要求，目前实现时钟同步的成熟技术只有GPS和IEEE 1588v2，GPS由于其成本高、难维护、无法穿越室内、网络安全等缺陷而无法满足运营商长期竞争力的需求，因此，目前IEEE 1588v2已经成为IP RAN承载网络建设的基本需求。

　　与MSTP互联互通不可避免

　　由于运营商原有多业务传送平台(MSTP)部署的规模较大，并且MSTP是在SDH设备基础上增加了以太网接口，满足IP化和多业务的承载，但内核仍为TDM的方式。而另一方面MSTP承载了现网中大部分业务，并且新部署的IP RAN还不能完全取代MSTP，业务的割接也是一个逐步的过程，因此必然存在MSTP与分组传送设备共存的局面，MSTP与IP RAN的互联互通技术不可避免成为了网络演进的一个重要课题。其中互联互通分为三个部分，业务的互联互通、OAM的互联互通和网络保护的互联互通。

　　综上所述，IP RAN的组网方式可以满足3G和LTE移动回传网络的发展需求，可以实现未来承载网的多业务承载。不过需要注意的是，尽管IP RAN有很多优势，但是所存在的问题也不能忽略，其中最显著的问题是，IP RAN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进一步探讨。