IP RAN:引领移动承载网演进之路
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当前,移动互联网风头正劲,HSPA+、LTE等新兴移动宽带网络技术纷纷商用,移动网络的流量构成开始发生根本性变化。为适应这一潮流,移动承载网也开始继续沿着IP化的方向演进。2G时代,移动承载网传送的主要是TDM话音业务和少量数据业务,SDH和MSTP技术成为广受青睐的承载技术。但是,随着3G业务的快速发展,尤其是移动互联网应用的不断涌现,以及移动和固定网络融合的加剧,传统网络的单一业务、单一网络承载的模式已经无法满足网络长期演进的需求。因此,在网络IP化的趋势下,能够实现多业务承载、具备QoS保障且安全可靠的IP RAN技术正在受到越来越多运营商的青睐。
全面商用只是时间问题
从技术发展的长远眼光来看,网络的IP化是主流趋势,基于IP/MPLS技术的IP RAN方案非常适合移动IP网络。这一点已经获得全球主流运营商的普遍认同。引入IP RAN的关键在于时机,因为每个运营商的网络基础、业务构成有很大不同。从近期的情况看,以iPhone为代表的智能手机迅速普及,移动网络的IP数据业务增长迅猛。在需求推动下,全球主流运营商加快了移动网络向HSPA+和LTE演进的步伐,与此相关,传统移动承载网无法适应LTE时代的新需求,因此,各大运营商纷纷开始部署IP RAN。
Verizon和AT&T是移动互联业务的受益者,他们早已使用IP RAN技术开展面向LTE的移动回传网建设。在欧洲,包括德国电信、西班牙电信、法国电信、英国电信在内的诸多主流运营商也纷纷选择IP RAN,借以部署面向未来的移动承载网。
在我国,各大电信运营商也正在有条不紊地加速推动IP RAN的部署和商用。近日,中国联通启动100个本地网IP RAN设备招标引起业界关注。其实,在2010年年底,中国联通就已经在广东珠海启动了首个IP RAN综合承载方案试点工程。2011年,中国联通又在上海、沈阳、兰州等城市开展了IP RAN试商用。据悉,目前,上海联通已经完成的IP RAN设备安装超过400个,并计划在3年内规划超过1000个基于IP RAN的POP点。这些都将为验证IP RAN能力及未来的规模部署和网络运营积累经验。
中国电信早在2009年就提出了以IP RAN承载网络为起点,构建全业务电信级以太网的思路和目标。2011年年初,中国电信还在杭州、广东深圳、浙江金华、江苏镇江和苏州等城市进行了端到端IP RAN分组化承载技术试点。
目前,我国的IP RAN大都处于技术测试和试商用阶段。但是,随着移动互联业务的不断发展,承载网进一步的IP化是大势所趋,IP RAN大规模商用只是时间问题。
引发承载体系的深层变革
在移动话音时代,无线承载网是封闭和专享的,流量可控并且每比特收益明确。因此,基于SDH传送网的承载体系有其天然的合理性。但是,移动宽带数据时代已经到来,无线网络流量变得巨大而且动态化,与之相对应的应该是一个开放的、共享的承载网。
在全业务运营的潮流中,固网和移动业务本质逐步趋同,如果多张承载网络并存,不利于节省成本和打造一体化运维体系。为了更好地支撑固定宽带、移动数据以及融合类业务的发展,运营商越来越倾向于综合承载和开放式网络架构,以节省建网成本和降低运维复杂度,最大限度提高基础资源利用率。此外,为了应对流量洪峰,运营商的基站密度不断增大,云计算的思想也会逐步渗透到移动网络建设中。基站的扩容、蜂窝小区的分裂成为常态。在传统的点到点静态连接模式下,运营商需要针对每个基站的每条链接进行调整,这样不仅会导致业务中断,而且运维的工作量明显加大。因此,TDM承载接口会逐步被以太网接口所替代,IP化改变了手工调配链接的方式,网络由此获得灵活寻址能力。
LTE网络则进一步强化了这一趋势,由于网络的扁平化,基站控制器被取消,基站之间切换时产生的信令和流量直接由基站间连接来承担,每个基站和每个相邻的基站间需建立连接。可以想象,如果一个城市有数万个基站,这种连接不可能是点对点的,只能通过交换路由网络来实现。IP RAN设备主要由传统意义上的“数据设备”,即路由器构成,而不是原来的“传输设备”。所以说,承载体系的IP化,从深层意义上来说会引发运营商采购和运维体系的变革。
面向未来更要脚踏实地
网络的演进不仅需要面向未来,更需要脚踏实地。在移动承载网的演进中,运营商不仅要考虑未来的业务和网络发展趋势,打造真正面向未来、具备长期演进能力的智能承载网,更要根据现有业务开展的需求对演进方案的技术成熟度、可靠性以及建设成本进行把握。如果从技术理论上剖析承载网的本质,不外乎三点:一是复用模式是时分还是分组;二是连接方式是面向连接还是无连接;三是寻址方式是动态还是静态。IP RAN设备主要由路由器构成,与根源于SDH的PTN优势非常明显,因此它的成熟,关键在于能否尽快充分吸收传统传送网的优点而变得越来越完善。
首先,全业务运营以及FMC的融合趋势,要求IP RAN具备多业务的综合承载能力,满足运营商长期业务开展的需要。在构建业务传送网时,除了要考虑基站回传业务的需要,同时还需要考虑TDM业务、IPTV等业务承载,更进一步说,甚至要面向云计算、IPv6、物联网等长远业务需要,让移动网络具备持续演进的能力,避免运营商的重复投资,降低网络建设成本。
其次,移动业务种类的不断丰富,要求未来网络具备更强的差异化QoS能力。虽然在现有网络中,可以通过各种VPN技术实现业务隔离,但是从长远需求上看,这些技术都无法实现未来多业务统一承载下的宽带保证和业务调度。因此,在IP RAN的建设中,要能够根据用户分级,实现不同用户和业务的端到端宽带保证,尤其是在网络承载侧存在多个用户和业务争夺宽带的情况下,能够实现优先级调度,保证整个网络的服务质量,实现业务的按需承载。
最后,IP技术灵活、开放的特定决定了它能够承载多种业务,但是同时也意味着网络的复杂度将会增加,特别是在未来网络规模特别大时。因此,IP RAN的部署,需要在保证灵活性的基础上,尽量减小网络的运维难度。目前,业界主流设备商的IP RAN解决方案已经具备智能网络运营能力,可以通过对网络侧性能的全面管理,实现网络质量的可视化分析和控制,并且还能借助智能警告系统,快速定位和处理网络故障。
特别值得一提的是,网络的可靠性在任何时期都是至关重要的。未来的IP RAN组网必须充分考虑这一需求并且提供有力支撑,保证业务在发生网络中断或是故障时,能够快速寻找到有效、正确的路径。此外,IP RAN的部署和建设还要考虑运营商的网络建设成本,在提升传输效率的同时,充分利用现有网络设备资源,减少投资,缩短建设周期,有效降低TCO。