IP RAN网络关键技术

       IP RAN采用分组化路由器设备组网，以IP/MPLS动态技术为基础，具备大带宽、高可靠、低时延、低成本、全业务、E2E QoS特点，已成为移动回传网主流组网方案。IP RAN满足2G、3G、LTE/LTE-A基站接入，用于无线语音、移动宽带多业务承载，也用于电信级政企业务承载，满足运营商固移融合全业务运营要求。相对传统分组网，IP RAN网络中引入BFD、FRR、隧道保护、路由快速收敛等技术保证网络毫秒级可靠性，支持1588、同步以太网，满足基站、TDM业务时钟同步要求，通过E2E图形化网管简化业务部署，保证大规模组网能力，降低运维成本。

　　2G、3G基站与核心网之间采用SDH/MSTP承载，E1接口速率较低，成本较高。随着移动宽带业务发展，进入LTE、LTE-Advanced阶段，RAN的IP化成为业界共识，移动回传网分组化成为必然。LTE具有全IP、多点到多点、高带宽、高可靠性、低时延、高精度时间同步特点，LTE移动回传网采用IP RAN成为运营商的主流选择。

　　GSA（Global Mobile Suppliers Association）2016年4月7日发布的《Evolution to LTE report》报告表明：全球190国家的717个运营商网络，已经部署了691个LTE网络，另有26个LTE网络准备建设；494个LTE网络已经商用，预计2016年底将有550个LTE网络会投入商用。

　　SDH/MSTP网络面临资源不足、成本高、硬件维护困难的局面，也难以满足政企业务以太化、大带宽、低成本发展要求，随着IP RAN的规模建设，移动运营商也迫切希望将SDH/MSTP上的业务迁移到IP RAN网络上。

IP RAN以承载2G、3G、LTE/LTE-A移动业务为主，满足政企网承载需求，面向固移融合发展方向，需要具备大容量、多业务、高可靠性、高效运维、高精度KPI测量、时钟同步、QoS等关键技术。

大容量路由设备

　　无线网络从2G，到3G、LTE及5G，基站部署密度越来越大，特别随着移动宽带时代的到来，一个城域网覆盖的基站，少则数百，多则几千、上万。单基站速率LTE时代普遍到100Mbps以上，LTE-A阶段基站采用CA（Carrier Aggregation）技术后，峰值速率高达1Gbps，5G时代基站峰值速率高达20Gbps。无线的广覆盖、高密度、大带宽，要求承载设备也必须提供更高的带宽。

　　IP RAN核心设备单机交换能力要求从数百G到数十T，单槽位支持100GE/200GE/400G吞吐能力，随着芯片技术发展以及未来5G需求，单槽T级别的吞吐能力需求也逐步迫近，支持10GE、40GE、100GE端口，随着超100G技术研究，未来可以支持更高密度端口。扁平化组网要求核心路由器设备支持高密度10GE/40G/100GE单板，单机支持槽位数要求比较多。

基于MPLS VPN的多业务综合承载

　　原有SDH/MSTP网络上的2G/3G、政企业务面临向IP RAN的迁移需求，IP RAN需要提供E1、cSTM-1、FE、GE、10GE等接入能力，满足2G、3G、LTE、LTE-A、政企等多种业务承载能力。

　　由于MPLS具有很好的QoS能力，支持点到点、点到多点、多点到多点方式，业务模型丰富，IP RAN回传网采用端到端的MPLS技术成为业界共识。对于大型网络可以通过VPN分层技术，如MS-PW、HoVPN、OptionA跨域技术、Seamless MPLS技术，提升IP RAN的组网能力，组网节点数高达数千到数十万。

高可靠性技术

　　IP RAN主要承载无线业务、政企网业务，50ms级电信级可靠性成为业界基本要求。IP RAN的高可靠性要求有：故障快速感知、转发面的快速切换、路由层面的快速恢复，以及转发架构实现下一跳分离BGP-PIC（BGP Prefix Independent Convergence）等技术。

　　IP RAN故障检测技术依靠的是BFD（Bidirectional Forwarding Detection）检测，包含PW-BFD、IGP-BFD、BGP-BFD、Peer-BFD、Static route BFD、VRRP-BFD、PIM-BFD、LSP-BFD、LINK-BFD等多种BFD检测技术，也支持CFM等检测技术。转发面通断性检测需要基于硬件检测，以满足毫秒级的故障切换要求。对于光质量降质、链路裂化等，也能通过CRC、EHT-LM等技术进行检测，触发网络切换，支持通过BFD、PW oam-mapping等技术实现故障的映射。

　　转发面的快速切换，最佳途径就是将转发表事先形成主备冗余的多条路径，故障检测后，直接切换到其他冗余路径上实现业务的快速恢复。相关的技术包括Smart-group、MC-LAG、MSP1:1/1+1、PW-FRR、IP-FRR、r-LFA、LDP-FRR/ECMP、VPN-FRR/ECMP, Hot-Standby、TE-FRR、VRRP等转发面保护技术。对于无法利用上述技术的，需要依靠协议层的路由/LSP收敛机制，可以借助PIC下一跳分离技术，利用SPF快速收敛算法，使得网络故障时，只要IGP收敛刷新相关路由的下一跳，业务就可以恢复，也可以实现毫秒级的保护要求。

高效运维技术

　　IP RAN网络一般包含数百上千个节点，如果采用传统设备逐个人工现场开通方式，工程量比较大。采用传统网管运维，业务开通效率会比较低，运维也比较困难。

　　网络高效运维方式十分重要，要求：设备上线要求支持即插即用，不需要人工现场开通设备；业务部署过程中，采用E2E的图形化界面，或者能够通过专用工具生成业务工单，通过网管自动下发业务；业务运维过程中，通过图形化的网管进行业务查看，提升运维的可视化能力，快速定位网络中问题，提高大规模网络可运维能力，降低运维成本。

时钟同步技术

　　TDM业务要求频率同步，3G、LTE要求高精度相位同步。对于频率同步业界当前普遍使用同步以太网技术，通过物理层同步可以实现较高的频率精度，确保E1业务可以通过同步以太网恢复频率，实现准确的比特流传输，传输误码率较低；并支持同步以太网+1588v2技术，以实现高精度相位同步。

QoS技术

　　从2G/3G到LTE，90%以上的无线站址会重用，2G/3G将长期与LTE共存。IP RAN在政企网的应用近几年发展也比较迅速，再加上未来固移融合的深度发展，传送网必须满足各种业务的承载质量。多种业务融合承载要求IP RAN能够提供层次化QoS能力，在网络发生拥塞的情况下，保障重点业务的QoS质量。

　　QoS有两个关键需求：一是保障高等级的业务优先转发，降低转发时延，这是传统Differ-Serv的概念；另一个是保障在发生拥塞时重要业务可用，尤其是无线语音业务，以及关键的政企业务。要求承载网能够支持层次化QoS（H-QoS）处理能力，能针对不同基站和不同业务执行层次化的队列调度能力，确保重要基站永不掉线。

SDN/5G演进

　　SDN技术逐步走向成熟，各厂家和运营商都制定了自己的SDN路线图。IP RAN引入SDN可以简化业务部署，降低运维成本，跨域场景易于实现E2E的业务部署与运维。IP RAN采用动态IP/MPLS技术，目前Vodafone、AT&T、中国电信等运营商的标书，都明确IP RAN SDN基于ODL架构，南向采用BGP-LS、PCEP、Net-conf接口协议，设备层依然保留IP/MPLS协议，以保持网络的延续性。通过部署RSVP-TE，使得控制器PCE可以控制转发面的业务路径，实现北向的IT化。

　　5G技术需求已经比较清晰，预计2018年将会完成5G标准化工作。5G对于回传网关键要求包含：大容量交换设备以及超100GE技术的应用；接入层40GE/100GE的组网需求；基站侧接入端口10GE接入，甚至会产生新的端口需要，例如25G；SDN云化， IP RAN与无线统一管理；随着核心网下移，视频业务发展，移动分布式CDN时代将会来临，IP RAN网络也将融合DCI技术需求，eMBMS组播业务会进一步发展。

中兴通讯IP RAN解决方案

　　中兴通讯IP RAN产品定位于IP RAN核心、大/中/小汇聚（见图1）。方案基于路由器技术，具有强大的IP/MPLS能力，支持RSVTP-TE、LDP等LSP技术，支持MPLS VPN能力，支持Seamless MPLS，具备全业务承载、大带宽、电信级50ms可靠性、E2E业务可视化配置与管理能力。SDN IPRAN已经和一些运营商合作进行实验室测试。中兴通讯IP RAN解决方案在中国电信、中国联通，以及海外运营商网络均有大规模部署。

　　IP RAN具备大带宽、高可靠、低时延、低成本、全业务特点，要求高精度时钟同步和图形化运维网管能力，是无线回传网的主流承载方案。IP RAN具有强大的方案演进能力，用于无线语音、移动宽带、政企业务承载，IP RAN逐步替换传统SDH/MSTP传输网络已经成为业界共识。固移融合承载成为IP RAN发展的新趋势，IP RAN向SDN、5G承载方向发展已经成为业界研究的热点。