多網(wǎng)協(xié)同對IP RAN承載提出新訴求

隨著(zhù)主流移動(dòng)技術(shù)從2G、3G向LTE的演進(jìn)過(guò)程中，移動(dòng)業(yè)務(wù)逐漸由傳統語(yǔ)音轉向無(wú)線(xiàn)寬帶數據等為主的多業(yè)務(wù)發(fā)展，移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò )的Abis和Iub接口也從傳統的TDM向分組化接口變化。因此，移動(dòng)運營(yíng)商如何高效傳輸承載快速增長(cháng)的分組化業(yè)務(wù)需求已成為影響未來(lái)競爭力的關(guān)鍵因素。

為了滿(mǎn)足分組業(yè)務(wù)的需求，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(RAN)正朝著(zhù)IP化的方向發(fā)展。無(wú)線(xiàn)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(lái)，無(wú)線(xiàn)接入主流設備廠(chǎng)商一直都致力于基站IP化推進(jìn)，從3G標準的發(fā)展演進(jìn)軌跡來(lái)看，3GPP從2001年開(kāi)始IP RAN技術(shù)的研究和標準化，推動(dòng)從UTRAN到CN的IP化演進(jìn)，到R5版本，已經(jīng)完成了全IP的架構。主流無(wú)線(xiàn)設備廠(chǎng)家所提供的產(chǎn)品，從2006年開(kāi)始，具備支持全IP的協(xié)議棧架構的能力。

與此同時(shí)，承載網(wǎng)方面，目前MSTP已經(jīng)不能滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)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)現移動(dòng)回傳的IP化。為了滿(mǎn)足迅速增長(cháng)的分組化業(yè)務(wù)需求，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(RAN)正朝著(zhù)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(cháng)期共存。傳統的2G移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò )基于電路交換，WCDMA R99/R4商用化版本采用ATM協(xié)議。3G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢是全IP化，因此在相當長(cháng)的一段時(shí)間內，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，而且也應考慮TDM和IP多業(yè)務(wù)統一接入的需求，同時(shí)能夠滿(mǎn)足語(yǔ)音、視頻、數據業(yè)務(wù)承載要求。分組業(yè)務(wù)的帶寬需求主要來(lái)源于移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，數據業(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，節省網(wǎng)絡(luò )建設的投資。

從基站傳輸側業(yè)務(wù)的流向變化來(lái)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Mesh化的特征，例如S1-flex接口可以根據業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )負荷動(dòng)態(tài)調整和不同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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構的演進(jìn)，在相當長(cháng)的一段時(shí)期內不會(huì )改變RAN的連接拓撲。尤其是對于為移動(dòng)運營(yíng)商貢獻了絕大部分收入的實(shí)時(shí)話(huà)音業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)應當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，這就要求對于話(huà)音業(yè)務(wù)不宜過(guò)度使用帶寬共享以及實(shí)時(shí)重路由等可能帶來(lái)不確定后果的機制。傳統的已廣泛應用的傳送網(wǎng)技術(shù)如SDH/微波/xDSL等，能夠有效地滿(mǎn)足這一需求，IP RAN傳送網(wǎng)也需要繼續提供類(lèi)似于專(zhuān)線(xiàn)質(zhì)量的連接性，以供給話(huà)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 )內的OAM機制、回傳網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)層OAM機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、診斷測試等。

在分組化后，需要對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)通斷和性能的監控。為了便于故障定位和網(wǎng)絡(luò )運維，OAM需要繼承SDH的分層機制，在分組網(wǎng)絡(luò )中時(shí)，分為段層、隧道層、偽線(xiàn)層提供層次化的告警、性能管理，通過(guò)支持層次化OAM，可以對分組網(wǎng)絡(luò )的故障進(jìn)行快速定位，而且還可以檢測出網(wǎng)絡(luò )的性能，包括丟包率、時(shí)延等等。

保護

移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò )承載語(yǔ)音、數據等重要業(yè)務(wù)，需要提供電信級別保護能力，以滿(mǎn)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，主要的保護場(chǎng)景如下：提供網(wǎng)絡(luò )側的保護，支持各種組網(wǎng)拓撲，包括鏈、樹(shù)、環(huán)以及各種組合;提供客戶(hù)側接入鏈路的保護，包括TDM鏈路、以太鏈路;支持和客戶(hù)側設備相連節點(diǎn)失效情況下的雙歸保護;各場(chǎng)景的保護倒換時(shí)間建議小于50ms。

QoS

帶寬的提升、業(yè)務(wù)類(lèi)型的多樣化都對網(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(hù)專(zhuān)線(xiàn)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)現不同業(yè)務(wù)間的SLA調度管理，提高服務(wù)品質(zhì)，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

時(shí)鐘同步

由于移動(dòng)業(yè)務(wù)對頻率和時(shí)間同步的要求，目前實(shí)現時(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、無(wú)法穿越室內、網(wǎng)絡(luò )安全等缺陷而無(wú)法滿(mǎn)足運營(yíng)商長(cháng)期競爭力的需求，因此，目前IEEE 1588v2已經(jīng)成為IP RAN承載網(wǎng)絡(luò )建設的基本需求。

與MSTP互聯(lián)互通不可避免

由于運營(yíng)商原有多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)部署的規模較大，并且MSTP是在SDH設備基礎上增加了以太網(wǎng)接口，滿(mǎn)足IP化和多業(yè)務(wù)的承載，但內核仍為T(mén)DM的方式。而另一方面MSTP承載了現網(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(guò)程，因此必然存在MSTP與分組傳送設備共存的局面，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 )保護的互聯(lián)互通。

綜上所述，IP RAN的組網(wǎng)方式可以滿(mǎn)足3G和LTE移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展需求，可以實(shí)現未來(lái)承載網(wǎng)的多業(yè)務(wù)承載。不過(guò)需要注意的是，盡管IP RAN有很多優(yōu)勢，但是所存在的問(wèn)題也不能忽略，其中最顯著(zhù)的問(wèn)題是，IP RAN的承載方式打破了運營(yíng)商傳統傳輸專(zhuān)業(yè)的運維和管理思路，如何平穩過(guò)渡還需要進(jìn)一步探討。