IPRAN是未来移动承载网重要演进方向

dx963032

ipran
IPRAN是未来移动承载网重要演进方向
网络IP化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势，在该趋势的驱使下，移动网络的IP化进程也在逐步的展开，作为移动网络重要的组成部分，移动承载网络的IP化是一项非常重要的内容。
传统的移动运营商的基站回传网络是基于TDM/SDH建成的，但是随着3G和LTE等业务的部署与发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求在迅猛增长。SDH传统的TDM独享管道的网络扩容模式难以支撑，Frost&Sullivan认为，分组化的承载网建设已经成为一种不可逆转的趋势。
1、运营商IP化进程中需要考虑的问题
分组化的承载网建设需求越发的急迫，在传统的RAN网络IP化过程中，运营商需要重点考虑以下因素：
（1）成本，由于未来无线业务接入节点的数量相当庞大，因此RAN网络的建设成本对任何一家运营商来说都要精打细算，各个技术方案之间微小的成本差异都会被数量庞大的接入节点所放大。网络替换成本需要同时兼顾CAPEX（初期建网的设备成本）和OPEX（主要是后期的维护成本），IP化通过带宽复用的方式使CAPEX降低的同时，会使得OPEX有一定程度的增加。不同的运营商对于CAPEX和OPEX的模型比例构成会有一定的差异，其对IP化解决方案的诉求也存在不同的侧重点；
（2）扩展性，移动和固网的全业务发展是国内电信运营商共同的发展战略，单纯的移动承载网除需要考虑当前2G，3G到LTE不同发展阶段的具体承载需求之外，还需具备面向未来LTE业务的可扩展性和可演进能力。多业务承载和向LTE逐步演进的进程对于承载网而言，就是承载网三层能力由核心层逐渐向接入层推进的过程，而三层功能引入的时机与节奏是运营商需要深入探讨的问题。未来3G的应用会多种多样，这对于回传网络的可扩展性和可适应性也是一种巨大的考验，能承载多样化的业务，并且具备很强的网络扩展能力和新业务适应能力的解决方案无疑会更受运营商的青睐。
（3）端到端的OAM故障检测机制，电信级的保护倒换能力，是原有语音业务和视频等新型流媒体业务的质量保障；
（4）同步需求，包含两种同步，频率同步和时间（相位）同步，FDD技术（例如WCDMA，LTE）只需保证频率同步即可，而TDD技术（TD-SCDMA以及TD-LTE）要同时实现频率和相位同步。2、IPRAN承载网技术主要特点
IPRAN是当前移动承载网领域主流解决方案，它基于灵活IP通信的设计理念，以传统的路由器架构为基础，增强OAM机制，业务保护机制以及分组时钟传输能力，其业务转发推荐采用动态控制平面的自动路由机制。以路由器架构为基础的硬件结构具备丰富的三层路由能力，更好的支撑多业务承载，未来的移动通信网络有很多多点对多点的通信场景，比如LTE网络X2接口中多个eNB之间的流量交换以及MME/SAE池都需要支撑多点到多点的连接，这让IPRAN平滑支撑LTE业务变得更易实现；对于实时性要求比较高语音业务，IPRAN采用网管静态约束路由的方式来规划承载路径，采用TE隧道技术结合层次化的QoS来保障通话质量。相对于传统的城域网络，IPRAN方案由于其承载移动业务特点使其更加关注简化运维，化繁为简，以端到端节省IPRAN方案的OPEX支出。
IPRAN技术特性
IPRAN在人工维护成本以及设备成本方面的表现也尤为突出。由于支撑即插即用的功能，使得IPRAN方案可以很低的安装成本快速实现网络覆盖，更快的响应市场；并且由于IP网络维护的技术门槛低，IPRAN网络代维的专业性要求不强，使得代维的人力成本可以得到很好的控制。
图2 IP承载网网络结构
3、当前运营商移动承载网建设近况
目前，以AT&T、Verizon，Sprint等为代表的美洲一流运营商已经采用IPRAN建设其移动承载网，DT(Deutsche Telekom)、Telefonica、BT(Britain Telecom)、FT(France Télécom)等欧洲和拉美地区的主流运营商也开始建设自己的IPRAN网络。国内两家综合运营商中国电信、中国联通自2010年开始也进行了大量的IPRAN试点建设。
中国电信在2009年提出以IPRAN的承载网络为起点，构建全业务电信级以太网络，2011年初，中国电信在杭州、金华、镇江、苏州、深圳等城市进行了IPRAN承载网的试点工作，并取得良好效果，证明路由器可以满足基站IP化承载的需求。
中国联通在2010年上半年完成了对分组传送技术的实验室测试，并确定将在2011年5.17电信日之前完成56个重点城市的HSPA+升级工作。为了兼顾UMTS、IPTV、LTE等固网、移动多业务的综合承载需求，开始在北京、上海、长沙、沈阳、常州以及珠海等多个城市进行IPRAN商用试点建设。
中国电信和中国联通作为关注全业务运营的运营商，在固网以及移动网络领域都有良好的市场基础。在建设RAN网络时也会考虑网络对于综合业务的支撑程度，IPRAN在综合业务承载方面的优势众所周知。并且，IPRAN是以路由器为核心，这与企业网络和政府网络模式不谋而合，有利于未来大客户业务的快速拓展。
Frost&Sullivan认为，对于全业务运营商来说，选择IPRAN做为其移动承载网络技术无论从产业链成熟度还是从未来的网络融合角度来说，都是非常契合实际的选择。中国电信和中国联通由于有庞大的基础传输网络，且具有一大批专业的IP网络维护团队，因此会更加青睐IPRAN解决方案，实现与传统固定网络的协同效应。
4、未来展望：
可以说，目前没有一种完美的解决方案可以满足所有的运营商对于承载网络的诉求，因此，需要结合实际情况，将运营商的诉求点进行排列，关注那些更重要，更符合未来行业发展的诉求点。
展望未来，Frost&Sullivan认为IPRAN解决方案更符合行业发展趋势，可以很好的满足运营商对未来网络的需求。
首先，良好的网络扩展性以及对于综合业务承载十分重要。大家可以看到，从2G到3G、4G时代的演进间隔在逐步的减小，从2G时代到3G时代经历了大概20年，而从3G时代到4G时代只有短短的10年；新的增值业务和应用程序也层出不穷，这些对基础网络也提出了越来越苛刻的技术要求。可以说，未来电信网络发展唯一不变的就是快速变化，良好网络扩展性可以帮助运营商很好的减少网络替换成本，以保护现有投资，，有助于控制网络建设的总成本。IPRAN具备良好的可维护性以及可扩展性，是一种面相多业务综合承载的IP化解决方案，并且在支撑LTE平滑演进方面得天独厚。
其次，无线频谱的频率越来越高，TD-LTE网络的频谱是2.3GHz和2.6GHz，可以说未来移动网络的频段会持续增高，以得到更大带宽资源，而更高的频段意味着无线信号的网络覆盖范围会进一步缩小，需要增加更多的基站来保持良好的覆盖。这样，移动承载网络的基站节点数量会越来越庞大，而IPRAN解决方案可采用动态路由技术，对网络中节点的增加并不敏感，大量的基站增加并不需要人工配置路由连接，可以很好的控制人工维护成本，同时，即插即用的特性可以方便IPRAN快速建网，实现业务快速覆盖。
第三，中国国内的人力成本正在日渐增长，这给运营商的OPEX带来很大的压力，未来运营商会越来越重视企业运营中的成本支出，IPRAN使用的是IP网络，有很好的通用性、目前拥有IP网络认证资格的人越来越多，使得IP网络维护的门槛降低。
网络融合趋势无疑也会成为电信乃至整个通信行业未来的主要发展方向，如果一个网络采用与其他网络相近的技术，对于未来可能发生的融合来说，无疑会减少网络合并的阻力。IPRAN采用的路由器与现有的Internet网络、企业网络、政府网络等所有的IP网络都极其接近。如果未来移动通信网络与传统的固定数据通信网络进行融合，基于IPRAN的网络更具备与其他网络整合的能力。
网络的融合趋势
IPRAN解决方案可以提供更高的带宽资源满足未来数据爆炸式增长需求；有着良好的可维护性与可扩展性；丰富三层功能提供更高的传输效率，支撑综合业务承载和向LTE的无缝演进；即插即用功能可以快速建网，响应市场需求；借助IP网络的通用性特点，一方面降低运维人员的技术门槛，可以节约维护成本，另一方面可以快速的与互联网以及企业网进行融合。这些特点让IPRAN逐步成为当前大部分综合运营商建设综合移动承载网络的首选。