在通信專家看來,IP網(wǎng)絡代替了SDH、ATM、FR、X.25等等,說明了IP網(wǎng)絡的強大生命力,說明了無連接網(wǎng)絡的生命力。因此,他們更青睞于采用IPRAN技術(shù)構(gòu)建移動回傳承載網(wǎng)。
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(wǎng)絡,稱之為RAN(RadioAccessNet-work)。現(xiàn)在存在兩種主流技術(shù)在競爭:IP-RAN和PTN-RAN。
任何一個技術(shù),本身都不存在對和錯,優(yōu)和劣,不能從技術(shù)細節(jié)來比較。一種技術(shù)背后的理念和指導思想是關(guān)鍵的,同時需與應用環(huán)境、成本、成熟度、產(chǎn)業(yè)鏈等綜合因素結(jié)合起來分析,才會有優(yōu)和劣的差別,基站回傳技術(shù)也不例外。
從通信理論基礎來看,傳送網(wǎng)絡本質(zhì)上的區(qū)別體現(xiàn)在三個層面:首先是時分復用(TDM)和分組復用(Packet)的本質(zhì)區(qū)別,這是第一層的區(qū)別,典型的就是SDH網(wǎng)絡和IP網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡,這說明在網(wǎng)絡本質(zhì)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(zhì)差異就是連接與無連接的差異,動靜結(jié)合尋址和靜態(tài)尋址的差異。
IP-RAN和PTN-RAN都是分組復用網(wǎng)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(shù)。資源保證是所有業(yè)務質(zhì)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(shù)也不能保證網(wǎng)絡的業(yè)務質(zhì)量。所以說,IP-RAN和PTN-RAN在業(yè)務質(zhì)量保證上是一致的。
有連接與無連接,孰優(yōu)孰劣,從技術(shù)本身以及通信網(wǎng)絡的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀來判斷。面向連接,網(wǎng)絡的連接數(shù)與網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)的平方成正比。規(guī)模越大,連接數(shù)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(wǎng)絡的網(wǎng)絡擴展性難題和維護管理難題。而無連接的網(wǎng)絡,不存在點對點的連接,只有網(wǎng)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(wǎng)絡表現(xiàn)出強大的生命力。
舉例來說,某國內(nèi)大型保險公司,全國有4000多個分子節(jié)點,企業(yè)數(shù)據(jù)中心在上海和深圳,所有數(shù)據(jù)需要存儲和備份到兩個數(shù)據(jù)中心。原來采用SDH組網(wǎng),每一個分子機構(gòu)租用兩條SDH傳輸?shù)缴虾:蜕钲冢恳粭lSDH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(xiàn)了4000×2的部署,而不是4000×4000的部署,如果要實現(xiàn)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(gòu)只要在本地接入,網(wǎng)絡其他不必進行任何配置,就實現(xiàn)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(wǎng)絡擴展性好,維護管理簡單。面向連接的網(wǎng)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(wǎng)絡管理問題。這就像市場經(jīng)濟和計劃經(jīng)濟的差異,是管理經(jīng)濟的兩種不同的手段和理論體系。動態(tài)路由,就像市場經(jīng)濟,每一個實體根據(jù)自身的智能收集網(wǎng)絡拓撲信息、故障信息、負載信息,然后根據(jù)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(jīng)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(jù)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(quán),是互聯(lián)網(wǎng)無為而治的思想體現(xiàn),這是互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢之一。比如中國電信的Chinanet和CN2骨干網(wǎng)絡,是世界上流量最大的網(wǎng)絡,傳送能力是面向連接和靜態(tài)配置的傳統(tǒng)網(wǎng)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(wǎng)Chinanet由于偶然的路由協(xié)議Bug,導致全網(wǎng)上百臺骨干路由器癱瘓,但是很有趣的是,在20分鐘內(nèi),在沒有人的干預下,全網(wǎng)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(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)強大的自愈能力。所以說,分組+動態(tài)路由+無連接的網(wǎng)絡,是一個可擴展的、無為而治的、簡潔的網(wǎng)絡,肯定是網(wǎng)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(guān)鍵點。
第一,故障倒換時間50ms的要求。在傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡中,采用1:1的備份機制,實現(xiàn)了故障情況下的50ms切換。事實上,從現(xiàn)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(xiàn)在整個長途網(wǎng)絡,幾千公里都全部是IP網(wǎng)絡,最后幾公里實現(xiàn)了50ms沒有任何意義。
第二,可管理性。為了實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)在的BFD技術(shù),每100ms發(fā)送一個故障檢測,可以實現(xiàn)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。現(xiàn)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(chǎn)業(yè)鏈。IP-RAN采用IP路由器+以太網(wǎng)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)規(guī)模小,不足以支撐一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。記得在3年前,Nortel公司推出了PBT的技術(shù),其出發(fā)點與PTN很相似,將分組網(wǎng)絡建成傳輸SDH的模樣,結(jié)果由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,價格是以太網(wǎng)的3倍,維護管理也極其復雜。現(xiàn)在再也沒有人提PBT了,Nortel巨人也不得不宣布破產(chǎn)。
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(wǎng)、PTN、MPLS二層VPN(偽線)、SDH、MSTP、光纖等等,什么都可以。現(xiàn)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(shù),實際上MPLS偽線不是必需的,無論是PTN實現(xiàn)的,還是路由器實現(xiàn)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。現(xiàn)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(wǎng)交換機,就能夠保證99.999%的可靠性和快速切換了。現(xiàn)在軟交換的TG、AG、IAD,3G的很多數(shù)據(jù)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(shù)和設備。所以IPRAN組網(wǎng)就是采用IP路由器+以太網(wǎng)交換機+BFD檢測+時鐘同步功能,這是最簡單、最經(jīng)濟、最可行的方案。
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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(jīng)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(xiàn)和過渡,不會超過3年,這是各自技術(shù)后面對的理念和哲理決定的,是由產(chǎn)業(yè)鏈決定的。
總之,靜態(tài)的、面向連接的、TDM的網(wǎng)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(lǐng)域的應用,是IP網(wǎng)絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)絡的一個環(huán)節(jié),一切都在歷史的自然發(fā)展中。
