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IP-RAN:无连接网络的绝对优势
通信产业报
特约撰稿人 徐建锋
摘要: 在通信专家看来,IP网络代替了SDH、ATM、FR、X.25等等,说明了IP网络的强大生命力,说明了无连接网络的生命力。因此,他们更青睐于采用IPRAN技术构建移动回传承载网。
關鍵詞: 无线网络 IP-RAN
Abstract:
Key words :

在通信專家看來,IP網絡代替了SDH、ATM、FR、X.25等等,說明了IP網絡的強大生命力,說明了無連接網絡的生命力。因此,他們更青睞于采用IPRAN技術構建移動回傳承載網。

基站回傳,主要集中在基站(BTS)與基站控制器(BSC)之間的傳送網絡,稱之為RAN(RadioAccessNet-work)。現在存在兩種主流技術在競爭:IP-RAN和PTN-RAN。

任何一個技術,本身都不存在對和錯,優(yōu)和劣,不能從技術細節(jié)來比較。一種技術背后的理念和指導思想是關鍵的,同時需與應用環(huán)境、成本、成熟度、產業(yè)鏈等綜合因素結合起來分析,才會有優(yōu)和劣的差別,基站回傳技術也不例外。

從通信理論基礎來看,傳送網絡本質上的區(qū)別體現在三個層面:首先是時分復用(TDM)和分組復用(Packet)的本質區(qū)別,這是第一層的區(qū)別,典型的就是SDH網絡和IP網絡的差別;其次是面向連接和無連接的差別,典型的就是IP與ATM網絡的差別,類似于鐵路和公路差別一樣;最后就是動態(tài)尋址和靜態(tài)尋址。

PTN-RAN和IP-RAN,無論是基于IP包的分組,還是MPLS標簽的交換,都是分組復用網絡,這說明在網絡本質的第一層次上是兩者相同的,但是PTN-RAN是面向連接的,而IP-RAN是無連接的,在第二層次上兩者不同;最后,IP-RAN是以IP地址來尋址,可以以來OSPF、ISIS等動態(tài)路由,同時支持靜態(tài)路由配置,而PTN-RAN是靜態(tài)配置尋址的,不具備動態(tài)尋址的能力。所以兩者的本質差異就是連接與無連接的差異,動靜結合尋址和靜態(tài)尋址的差異。

IP-RAN和PTN-RAN都是分組復用網絡,兩者都存在極端情況下的資源不足問題,存在不同業(yè)務之間資源競爭問題,解決的辦法就是QoS技術。資源保證是所有業(yè)務質量保證的基礎,巧婦難為無米之炊,沒有絕對的資源,什么技術也不能保證網絡的業(yè)務質量。所以說,IP-RAN和PTN-RAN在業(yè)務質量保證上是一致的。

有連接與無連接,孰優(yōu)孰劣,從技術本身以及通信網絡的發(fā)展歷史和現狀來判斷。面向連接,網絡的連接數與網絡節(jié)點數的平方成正比。規(guī)模越大,連接數量越多,開通和維護連接的工作量也越大,這就是大家一直認為有連接網絡的網絡擴展性難題和維護管理難題。而無連接的網絡,不存在點對點的連接,只有網絡接入,沒有連接的概念,所以沒有N平方的擴展性瓶頸。發(fā)展是硬道理,所以無連接的網絡表現出強大的生命力。

舉例來說,某國內大型保險公司,全國有4000多個分子節(jié)點,企業(yè)數據中心在上海和深圳,所有數據需要存儲和備份到兩個數據中心。原來采用SDH組網,每一個分子機構租用兩條SDH傳輸到上海和深圳,每一條SDH都需要在本地接入點、本地區(qū)節(jié)點、省節(jié)點、跨省、對端省、對端地區(qū)、對端接入點逐一配置,全部8000條SDH線路,配置工作量可想而知。這只是實現了4000×2的部署,而不是4000×4000的部署,如果要實現4000×4000,幾乎不可能。后來租用了某運營商的IP/MPLSVPN,4000個分支機構只要在本地接入,網絡其他不必進行任何配置,就實現了4000×4000節(jié)點之間的互聯(lián)互通。鏈路的開通和維護工作量減少了幾百萬分之一。這就是無連接的好處。

所以,無連接的網絡擴展性好,維護管理簡單。面向連接的網絡,存在擴展性瓶頸,維護和開通工作量大。

動態(tài)路由與靜態(tài)路由的問題,其實是一個網絡管理問題。這就像市場經濟和計劃經濟的差異,是管理經濟的兩種不同的手段和理論體系。動態(tài)路由,就像市場經濟,每一個實體根據自身的智能收集網絡拓撲信息、故障信息、負載信息,然后根據共同的規(guī)則(Protocol)進行判斷并作出反應。靜態(tài)配置,就像計劃經濟,所有的配置和管理,依賴一個集中的管理中心,管理中心管理收集每一個設備的細節(jié),根據對信息的分析和判斷,再控制每一個設備做出反應。

動態(tài)路由,依賴的是設備的智能,是對個體能力的信任和授權,是互聯(lián)網無為而治的思想體現,這是互聯(lián)網的優(yōu)勢之一。比如中國電信的Chinanet和CN2骨干網絡,是世界上流量最大的網絡,傳送能力是面向連接和靜態(tài)配置的傳統(tǒng)網絡的幾百倍,但是維護管理人員只有幾十分之一。2005年4月11日,中國最大的互聯(lián)網Chinanet由于偶然的路由協(xié)議Bug,導致全網上百臺骨干路由器癱瘓,但是很有趣的是,在20分鐘內,在沒有人的干預下,全網自動恢復了正常。這就是無為而治的理念。發(fā)生這樣的故障當然不是好事件,是多年來發(fā)生的第一次,但是能夠自動恢復確實體現了互聯(lián)網強大的自愈能力。所以說,分組+動態(tài)路由+無連接的網絡,是一個可擴展的、無為而治的、簡潔的網絡,肯定是網絡發(fā)展的方向。所以IP-RAN是方向。

在IP-RAN與PTN-RAN的競爭中,還有幾個討論的關鍵點。

第一,故障倒換時間50ms的要求。在傳統(tǒng)的SDH網絡中,采用1:1的備份機制,實現了故障情況下的50ms切換。事實上,從現在業(yè)務的角度看,無論是語音通話、視頻電影、文件下載等,都沒有50ms的必要,作為語音業(yè)務的軟交換的要求是3秒。而且現在整個長途網絡,幾千公里都全部是IP網絡,最后幾公里實現了50ms沒有任何意義。

第二,可管理性。為了實現可管理,PTN建議3.3ms發(fā)生一個OAM報文。這個功能是為了實現50ms的切換而設計的,目的是快速的故障檢測,然后快速切換。如果沒有必要50ms切換,第二點的存在就沒有必要。依賴現在的BFD技術,每100ms發(fā)送一個故障檢測,可以實現Sub-Second的故障切換,完全可以滿足要求。其次,簡單就是可管理的基礎,無為而治是管理的最高境界?,F在銀行、證券等大客戶,他們的業(yè)務實時要求極高,可靠性要求也極高,但是越來越多開始采用MPLSVPN承載業(yè)務。

最后,產業(yè)鏈。IP-RAN采用IP路由器+以太網交換機,無論在企業(yè)、政府和運營商,都得到廣泛應用,所以它的產業(yè)鏈最完善,規(guī)模最大。而PTN-RAN只有在運營商的基站接入采用,標準化程度差,產業(yè)規(guī)模小,不足以支撐一個產業(yè)的發(fā)展。記得在3年前,Nortel公司推出了PBT的技術,其出發(fā)點與PTN很相似,將分組網絡建成傳輸SDH的模樣,結果由于產業(yè)規(guī)模小,價格是以太網的3倍,維護管理也極其復雜?,F在再也沒有人提PBT了,Nortel巨人也不得不宣布破產。

從回傳需求的角度看,基站與基站控制器之間IP可達就可以了,也就是只要三層可達,這就是IPRAN。至于傳輸層采用什么,其實無所謂,傳統(tǒng)以太網、PTN、MPLS二層VPN(偽線)、SDH、MSTP、光纖等等,什么都可以?,F在大家有了一個固定的思維,就好像IPRAN一定要MPLS,一定要MPLS的偽線技術,實際上MPLS偽線不是必需的,無論是PTN實現的,還是路由器實現的。

基站回傳沒有想象中那么復雜,一個基站類似于一個高要求的大客戶接入,在此基礎上增加時鐘同步的能力,至于OAM的功能,簡單的BDF就基本可以了?,F在的大客戶專線,采用雙接入鏈路+BDF的故障檢測機制,BFD在客戶的出口路由器CPE與局端的業(yè)務路由器SR之間,在CPE與SR之間是傳統(tǒng)的以太網交換機,就能夠保證99.999%的可靠性和快速切換了。現在軟交換的TG、AG、IAD,3G的很多數據設備接入,都采用這種簡單的大客戶專線接入方式,基本上滿足了業(yè)務的要求。

從商業(yè)價值的角度看,一個雙鏈路高可靠的100M專線價格大約15萬元/月。某運營商全國30萬基站,450億元/年的收入,一個基站收入是15萬元/年,1.2萬元/月。

所以,一個小小的基站,看不出特殊的理由和必要性重新選擇一種全新的技術和設備。所以IPRAN組網就是采用IP路由器+以太網交換機+BFD檢測+時鐘同步功能,這是最簡單、最經濟、最可行的方案。

鏈接

爭執(zhí)背后的哲理

IP-RAN與PTN-RAN的競爭,是ATM與IP、ASON與IP、PBT與IP競爭的延續(xù)。同時,IP-RAN和PTN-RAN之爭還有復雜的專業(yè)情節(jié)和個人感情摻雜其中,所以很復雜。

我是IP專業(yè)的,與傳輸專業(yè)的專家討論,辯論是經常的事件,慶幸的是我們做到了君子和而不同。

IP-RAN與PTN-RAN的競爭還會繼續(xù),相互會取長補短。長期來看,肯定是IP-RAN。PTN-RAN最多只是曇花一現和過渡,不會超過3年,這是各自技術后面對的理念和哲理決定的,是由產業(yè)鏈決定的。

總之,靜態(tài)的、面向連接的、TDM的網絡,無論與誰聯(lián)姻,都無法改變被市場淘汰的命運,只是時間而已,至多在局部的狹窄的場景使用。IP-RAN在基站回傳領域的應用,是IP網絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)網絡的一個環(huán)節(jié),一切都在歷史的自然發(fā)展中。

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