漫談IPRAN網(wǎng)絡演進

大家好，我是文檔君，說起IPRAN大家可能一臉茫然，但是說起家喻戶曉的4G、5G以及未來的6G，大家都是耳熟能詳知道是手機的移動通信技術。

沒錯，我們這里說的IPRAN（IP Radio Access Network）全稱IP無線接入網(wǎng)絡，也叫做IP化移動承載網(wǎng)。顧名思義，IPRAN就是給移動4G/5G基站專用的高速公路網(wǎng)。這個高速公路作用就是把基站信號和數(shù)據(jù)通過IP+MPLS（Multiprotocol Label Switching 多協(xié)議標簽交換）路由器組成的承載網(wǎng)傳回給核心網(wǎng)，從而實現(xiàn)無線通信的目的。

今天文檔君就來講講IPRAN技術的前世今生和未來演進。

首先我們回顧下3G時代（2008-2013年左右），這時候的移動回傳網(wǎng)絡以SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）/MSTP（Multi-Service Transport Platform，多業(yè)務傳送平臺）電路交換為主，帶寬2 M~155 M非常小，網(wǎng)絡架構是點到點和TDM時分復用，承載業(yè)務主要是語音業(yè)務帶少量的數(shù)據(jù)業(yè)務，這個階段對網(wǎng)絡性能要求不高：時延要求100 ms以內即可，時鐘同步只需要頻率同步。

3G的移動回傳網(wǎng)絡這就好比鄉(xiāng)間泥土小路，只有兩車道（帶寬窄），路面坑坑洼洼，能同時通行的車輛有限，車速慢，而且動不動就擁塞；另外村道沒有指示牌，基本靠人工指路，每來一輛車（一個數(shù)據(jù)包），就得查一下地圖，再告訴它怎么走。車一多，指路的就忙不過來，容易堵車。

到了2013-2019年左右的4G時代，移動回傳網(wǎng)絡開始了IP化傳輸，從而帶來了帶寬的全面提升至100 MB~10 GB，傳輸技術也正式邁入了IPRAN/PTN等MPLS分組交換，承載業(yè)務也以數(shù)據(jù)業(yè)務為主；架構也升級為Seamless MPLS, 實現(xiàn)了從接入到匯聚到核心一張網(wǎng)的端到端隧道部署；伴隨視頻和互聯(lián)網(wǎng)應用流量快速增長，不同的業(yè)務對網(wǎng)絡提出更高更個性化的要求：時延要求50ms以內，同步技術需要頻率同步和時間同步，精度要求微秒（μs）級等待。

4G時代的IPRAN傳輸網(wǎng)絡就好比升級到了MPLS高速公路網(wǎng)，除了車道拓寬成8車道（大帶寬），車速大大加快；而且高架和隧道四通八達（MPLS隧道），這個時候的指路不再是人工指路了，而是按照算好的MPLS隧道端到端直接到達目的地，又快又保證帶寬。

隨著我們步入5G時代，新一代的IPRAN演進為智能確定性承載網(wǎng)，轉發(fā)協(xié)議也簡化為SR/SRv6的分段路由，大大簡化了信令且靈活算路。可靠性上TI-LFA實現(xiàn)網(wǎng)絡保護和50 ms以內快速切換。在高精度時鐘同步上，同時支持FTS(G.8275.1)和PTS(G.8275.2)，更值得一提的是隨著EPTS(G.8275.3)的到來，百納秒級確定性同步觸手可及，進一步滿足5G-A和未來6G的需求。

5G的IPRAN傳輸網(wǎng)絡就好比超級立交加GPS導航。這個超級立交不光進一步拓展帶寬，而且虛擬邏輯車道滿足不同車輛要求（類比切片技術），比如超高帶寬車道可供超大貨車專用，超快速車道可以給對速度要求高的車輛使用（類比無人駕駛、遠程手術用的低延遲切片隧道）等；此外SDN控制器算路就好比車內裝上GPS導航，每輛車只要出發(fā)前設置好目的地，路上全程自己跟著導航走，不需要每到一個路口都問人。車多也不怕，導航還會自動避開擁堵。