多網(wǎng)協(xié)同對(duì)IP RAN承載提出新訴求

　　隨著主流移動(dòng)技術(shù)從2G、3G向LTE的演進(jìn)過程中，移動(dòng)業(yè)務(wù)逐漸由傳統(tǒng)語音轉(zhuǎn)向無線寬帶數(shù)據(jù)等為主的多業(yè)務(wù)發(fā)展，移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)的Abis和Iub接口也從傳統(tǒng)的TDM向分組化接口變化。因此，移動(dòng)運(yùn)營商如何高效傳輸承載快速增長的分組化業(yè)務(wù)需求已成為影響未來競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。

　　為了滿足分組業(yè)務(wù)的需求，無線接入網(wǎng)（RAN）正朝著IP化的方向發(fā)展。無線接入網(wǎng)的IP化分為兩個(gè)部分，基站的IP化和移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)的IP化。

　　多年來，無線接入主流設(shè)備廠商一直都致力于基站IP化推進(jìn)，從3G標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展演進(jìn)軌跡來看，3GPP從2001年開始IP RAN技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)從UTRAN到CN的IP化演進(jìn)，到R5版本，已經(jīng)完成了全I(xiàn)P的架構(gòu)。主流無線設(shè)備廠家所提供的產(chǎn)品，從2006年開始，具備支持全I(xiàn)P的協(xié)議棧架構(gòu)的能力。

　　與此同時(shí)，承載網(wǎng)方面，目前MSTP已經(jīng)不能滿足無線接入網(wǎng)的發(fā)展需求，業(yè)界提出了幾種取代MSTP的承載方式，其中“IP RAN”是全動(dòng)態(tài)IP的承載網(wǎng)方案，是最直接最徹底的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)回傳的IP化。為了滿足迅速增長的分組化業(yè)務(wù)需求，無線接入網(wǎng)（RAN）正朝著IP化的方向發(fā)展。

　　2G、3G、LTE的融合承載需求

　　2G、3G、LTE網(wǎng)絡(luò)將長期共存。傳統(tǒng)的2G移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)基于電路交換，WCDMAR99/R4商用化版本采用ATM協(xié)議。3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)是全I(xiàn)P化，因此在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，2G、3G、LTE網(wǎng)絡(luò)共存，要求回傳網(wǎng)絡(luò)不僅具備IP分組業(yè)務(wù)承載能力，而且也應(yīng)考慮TDM和IP多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入的需求，同時(shí)能夠滿足語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載要求。分組業(yè)務(wù)的帶寬需求主要來源于移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有流量不確定和突發(fā)等特性，因此移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備業(yè)務(wù)的收斂匯聚能力，以保證有效利用傳輸網(wǎng)的帶寬，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。

　　從基站傳輸側(cè)業(yè)務(wù)的流向變化來看，從2G/3G到LTE經(jīng)歷了從Iub到S1-flex/X2接口的變化，Iub接口提供基站和所屬控制器之間點(diǎn)到點(diǎn)流量，流向固定，而S1-flex/X2接口的流量呈現(xiàn)Mesh化的特征，例如S1-flex接口可以根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整和不同MME/SGW的連接，以及X2接口提供多個(gè)相鄰基站之間的流量。業(yè)務(wù)流量Mesh化和業(yè)務(wù)連接動(dòng)態(tài)調(diào)整的特征需要回傳網(wǎng)絡(luò)能支持動(dòng)態(tài)建立多點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)。

　　IP RAN的五大必備性能

　　可靠的端到端連接

　　無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)，在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變RAN的連接拓?fù)?。尤其是?duì)于為移動(dòng)運(yùn)營商貢獻(xiàn)了絕大部分收入的實(shí)時(shí)話音業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)應(yīng)當(dāng)提供高度可靠的連接性。這種可靠性要求包括了兩層含義——帶寬保證和路由確定性，因此，這就要求對(duì)于話音業(yè)務(wù)不宜過度使用帶寬共享以及實(shí)時(shí)重路由等可能帶來不確定后果的機(jī)制。傳統(tǒng)的已廣泛應(yīng)用的傳送網(wǎng)技術(shù)如SDH/微波/xDSL等，能夠有效地滿足這一需求，IP RAN傳送網(wǎng)也需要繼續(xù)提供類似于專線質(zhì)量的連接性，以供給話音業(yè)務(wù)使用。

　　OAM

　　移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)的OAM需求包括回傳網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的OAM機(jī)制、回傳網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層OAM機(jī)制以及接入鏈路層的OAM等，用以支持完善的故障定位、性能檢測(cè)、診斷測(cè)試等。

　　在分組化后，需要對(duì)每條從基站到控制器或者核心網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)流進(jìn)行業(yè)務(wù)通斷和性能的監(jiān)控。為了便于故障定位和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，OAM需要繼承SDH的分層機(jī)制，在分組網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，分為段層、隧道層、偽線層提供層次化的告警、性能管理，通過支持層次化OAM，可以對(duì)分組網(wǎng)絡(luò)的故障進(jìn)行快速定位，而且還可以檢測(cè)出網(wǎng)絡(luò)的性能，包括丟包率、時(shí)延等等。

　　保護(hù)

　　移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)承載語音、數(shù)據(jù)等重要業(yè)務(wù)，需要提供電信級(jí)別保護(hù)能力，以滿足移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求。在移動(dòng)回傳的場(chǎng)景中，主要的保護(hù)場(chǎng)景如下：提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)的保護(hù)，支持各種組網(wǎng)拓?fù)?，包括鏈、樹、環(huán)以及各種組合；提供客戶側(cè)接入鏈路的保護(hù)，包括TDM鏈路、以太鏈路；支持和客戶側(cè)設(shè)備相連節(jié)點(diǎn)失效情況下的雙歸保護(hù)；各場(chǎng)景的保護(hù)倒換時(shí)間建議小于50ms。

　　QoS

　　帶寬的提升、業(yè)務(wù)類型的多樣化都對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS保證能力提出更高的要求。移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)同時(shí)承載移動(dòng)PS域和CS域的業(yè)務(wù)，相比之下，CS域業(yè)務(wù)需要更高的QoS保證。此外，承載網(wǎng)同時(shí)承載大客戶專線等高價(jià)值業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)必須具備完備的QoS能力，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)間的SLA調(diào)度管理，提高服務(wù)品質(zhì)，提高客戶滿意度。

　　時(shí)鐘同步

　　由于移動(dòng)業(yè)務(wù)對(duì)頻率和時(shí)間同步的要求，目前實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的成熟技術(shù)只有GPS和IEEE 1588v2，GPS由于其成本高、難維護(hù)、無法穿越室內(nèi)、網(wǎng)絡(luò)安全等缺陷而無法滿足運(yùn)營商長期競(jìng)爭(zhēng)力的需求，因此，目前IEEE 1588v2已經(jīng)成為IP RAN承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本需求。

　　與MSTP互聯(lián)互通不可避免

　　由于運(yùn)營商原有多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）部署的規(guī)模較大，并且MSTP是在SDH設(shè)備基礎(chǔ)上增加了以太網(wǎng)接口，滿足IP化和多業(yè)務(wù)的承載，但內(nèi)核仍為TDM的方式。而另一方面MSTP承載了現(xiàn)網(wǎng)中大部分業(yè)務(wù)，并且新部署的IP RAN還不能完全取代MSTP，業(yè)務(wù)的割接也是一個(gè)逐步的過程，因此必然存在MSTP與分組傳送設(shè)備共存的局面，MSTP與IP RAN的互聯(lián)互通技術(shù)不可避免成為了網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的一個(gè)重要課題。其中互聯(lián)互通分為三個(gè)部分，業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通、OAM的互聯(lián)互通和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的互聯(lián)互通。

　　綜上所述，IP RAN的組網(wǎng)方式可以滿足3G和LTE移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，可以實(shí)現(xiàn)未來承載網(wǎng)的多業(yè)務(wù)承載。不過需要注意的是，盡管IP RAN有很多優(yōu)勢(shì)，但是所存在的問題也不能忽略，其中最顯著的問題是，IP RAN的承載方式打破了運(yùn)營商傳統(tǒng)傳輸專業(yè)的運(yùn)維和管理思路，如何平穩(wěn)過渡還需要進(jìn)一步探討。