面向3G/LTE的IPRAN組網(wǎng)應(yīng)用

鮑飛翔

隨著3G和LTE等業(yè)務(wù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已成為承載主體，其對帶寬的需求迅猛增長。SDH傳統(tǒng)獨(dú)享管道的網(wǎng)絡(luò)模式難以支撐，分組化的承載網(wǎng)建設(shè)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。但I(xiàn)PRAN技術(shù)可很好解決這些問題。因此本文以面向3G/LTE的IPRAN組網(wǎng)應(yīng)用為題具有一定借鑒意義。

一、IPRAN基本技術(shù)

IPRAN指的是IP Radio Access Network，意思為無線接入網(wǎng)IP化，其核心是采用IP/MPLS路由協(xié)議、信令協(xié)議，路由器架構(gòu)，動(dòng)態(tài)建立轉(zhuǎn)發(fā)路徑、執(zhí)行故障檢測和保護(hù)，兼顧靜態(tài)方式。 有以下關(guān)鍵技術(shù)：

1.網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)：從IPRAN技術(shù)發(fā)展看，在其技術(shù)體系中，網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的相關(guān)手段的發(fā)展比較全面。如用于資源高度與重選路的TE技術(shù)，可對二層或三層的全鏈路進(jìn)行維護(hù)與檢測的BFD技術(shù)等，其中以太網(wǎng)保護(hù)、核心層或匯聚層的高速重路等是其用的較多。實(shí)踐中在接入到網(wǎng)絡(luò)的前提下，可設(shè)置LSP1：1加五偽線的方式來實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換功能。

2.分區(qū)域與多進(jìn)程技術(shù) ：在IPRAN網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議當(dāng)中，區(qū)域和多進(jìn)程技術(shù)是IGP的兩個(gè)方面，分區(qū)域和多進(jìn)程技術(shù)是為解決規(guī)模組網(wǎng)問題的一種實(shí)用技術(shù)，在解決規(guī)模組網(wǎng)的過程中還可解決網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大對路由設(shè)備造成的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，在一定程度上可大大提升路由器性能。分區(qū)域技術(shù)的優(yōu)勢是：在對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分區(qū)域管理后，不一樣的區(qū)域之間可應(yīng)用不同的IGP協(xié)議，相互運(yùn)用靜態(tài)路由注入的手段可解決規(guī)模組網(wǎng)的問題，動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由收斂與故障自愈。

二、IPRAN組網(wǎng)應(yīng)用

IPRAN網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上分為三層，分別是核心層、匯聚層與接入層。

1.核心層：核心層與BSC或IP骨干網(wǎng)相連，采用大容量路由器，具有高密度端口和大流量匯聚能力的核心路由器RAN ER。3G中的ER匯聚基站至BSC的流量，LTE中的ER匯聚ENodeB至PGW/SGW的流量。各本地網(wǎng)ER設(shè)備采用異局址成對設(shè)置。ER設(shè)備應(yīng)選擇本地網(wǎng)BSC或CN2PE設(shè)備所在機(jī)樓進(jìn)行安裝，即與BSC或CN2 PE設(shè)備共址。

2.匯聚層

（1）匯聚層節(jié)點(diǎn)設(shè)置：B路由器分為B1和B2，B1端口容量為60G， 用于匯聚A路由器，B2端口容量為120G， 用于匯聚B1或A路由器。每對B路由器覆蓋3-10個(gè)接入環(huán)，每對B路由器平均接入20-60臺(tái)A設(shè)備。B路由器一般在匯聚機(jī)樓成對設(shè)置，可設(shè)置在匯接局和條件較好的模塊局，以口字型或交叉接至ER。匯聚區(qū)B路由器可采用異址成對或同址成對模式配置：

①異址成對模式的網(wǎng)絡(luò)健壯性優(yōu)于同址成對模式，優(yōu)選作為各本地網(wǎng)B路由器的設(shè)置方式。

②受光纜、機(jī)房等限制，可同址成對，原則上優(yōu)選具備不同局向光纜路由的匯聚機(jī)房。

（2）IPRAN 匯聚層部署方式

模式1，IPRAN接入環(huán)在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚：主要特點(diǎn)是B路由器僅成對設(shè)置在縣級骨干節(jié)點(diǎn)，一般選B2路由器，IPRAN接入環(huán)通過OTN網(wǎng)絡(luò)承載，直連位于縣級骨干節(jié)點(diǎn)的B路由器?？h級骨干節(jié)點(diǎn)B路由器通過本地網(wǎng)OTN的GE /10GE鏈路上聯(lián)ER。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村等A路由器組成若干個(gè)IPRAN接入環(huán)，通過OTN雙歸于縣級骨干節(jié)點(diǎn)B路由器；城區(qū)及城郊A路由器組成若干IPRAN接入環(huán)，通過光纜直接掛接縣級骨干節(jié)點(diǎn)B路由器?？h級骨干節(jié)點(diǎn)B路由器對業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用后匯聚成若干條GE/10GE鏈路通過OTN直連本地網(wǎng)核心ER，形成由ER、B路由器、A路由器組成的三級IPRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。優(yōu)缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：IPRAN接入環(huán)全部掛接縣級骨干節(jié)點(diǎn)的1～2對B路由器上，B路由器至ER核心設(shè)備的GE/10GE鏈路利用率高；B路由器量較少，IPRAN組網(wǎng)簡單，設(shè)備投資較??；B路由器設(shè)備集中設(shè)在縣級骨干節(jié)點(diǎn)，有利于集中維護(hù)并簡化業(yè)務(wù)配置開通過程。缺點(diǎn)：IPRAN接入環(huán)未經(jīng)匯聚，鏈路較多且初期利用率較低，需要占較多的匯聚層OTN端口及光纜資源；大量IPRAN接入環(huán)需通過OTN網(wǎng)在縣級骨干節(jié)點(diǎn)落地，對縣級骨干節(jié)點(diǎn)OTN支路端口需求較大。當(dāng)IPRAN接入環(huán)需通過疊加GE環(huán)擴(kuò)容時(shí)，OTN需相應(yīng)擴(kuò)容， IPRAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容比較復(fù)雜。

應(yīng)用場景：該模式適用于OTN已布署至鄉(xiāng)鎮(zhèn)，且基本覆蓋較遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的本地網(wǎng)的非城區(qū)區(qū)域的IPRAN匯聚層網(wǎng)絡(luò)組織。

模式2，IPRAN接入環(huán)在匯聚節(jié)點(diǎn)分散匯聚：主要特點(diǎn)是B路由器節(jié)點(diǎn)依托匯聚OTN節(jié)點(diǎn)并適度增加，分散到城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚點(diǎn)，B路由器優(yōu)選B1型。IPRAN接入環(huán)主要通過光纜就近接B路由器。B路由器上聯(lián)ER的GE/10GE鏈路通過OTN承載。選取城區(qū)傳輸匯聚點(diǎn)及縣鄉(xiāng)OTN節(jié)點(diǎn)設(shè)置B路由器并劃分匯聚區(qū)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村A路由器組成若干IPRAN接入環(huán)，依據(jù)光纜情況就近單歸或雙歸于B路由器。城區(qū)、城郊A路由器組成若干IPRAN接入環(huán)，就近掛接城區(qū)B路由器。業(yè)務(wù)在各匯聚區(qū)內(nèi)的B路由器統(tǒng)計(jì)復(fù)用后匯聚成若干條GE/10GE鏈路通過OTN直連本地網(wǎng)ER設(shè)備。優(yōu)缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：IPRAN接入環(huán)通過B路由器匯聚后再進(jìn)入傳輸網(wǎng)進(jìn)行承載，對匯聚層OTN及市區(qū)光纜資源需求較低；B路由器至ER的鏈路通過OTN電交叉矩陣調(diào)度，少占用縣骨干節(jié)點(diǎn)OTN端口，并縮短電路開通時(shí)間；當(dāng)IPRAN接入環(huán)需要通過疊加GE環(huán)進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)，僅影響末梢接入光纜，對匯聚層光纜及OTN波道資源影響較小，IPRAN接入層擴(kuò)容相對簡單。

缺點(diǎn)：B路由器較多致其至ER設(shè)備的鏈路較多，在造成傳輸網(wǎng)初期投資高，也造成B路由器設(shè)備和鏈路帶寬利用率的低下。ER設(shè)備下行端口及IPRAN匯聚設(shè)備較多，IPRAN設(shè)備投資較高。

應(yīng)用場景：該模式適用于地域面積較大、光纜資源豐富、ODN分布到位的市區(qū)、縣城城關(guān)及下轄IPRAN 節(jié)點(diǎn)》50個(gè)、A路由器》60臺(tái)、IPRAN接入環(huán)在15個(gè)以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域。

1、接入層

（1）接入層節(jié)點(diǎn)設(shè)置原則：A路由器設(shè)置宜與接入網(wǎng)光纜物理結(jié)構(gòu)匹配，兼顧成本與網(wǎng)絡(luò)安全，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)局設(shè)置A路由器作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚；初期A路由器占一對光纖組環(huán)，組環(huán)的A路由器不宜跨主干光纜，并用環(huán)上的公共纖；不具備組環(huán)的重要基站，可用鏈形單歸，就近接另一臺(tái)A路由器；對現(xiàn)有接入網(wǎng)光纜纖芯數(shù)、結(jié)構(gòu)未滿足IPRAN組網(wǎng)的應(yīng)擴(kuò)容，后續(xù)接入光纜規(guī)劃應(yīng)兼顧LTE、IPRAN等需求。A路由器分為A1和A2，通常A1用于組GE環(huán)，A2用于組10GE環(huán)。

（2）A路由器網(wǎng)絡(luò)組織：A路由器組網(wǎng)主要考慮 BBU分布、光纜資源、帶寬、電源保障、機(jī)房等以環(huán)形為主、雙歸，鏈型為輔進(jìn)行組織。

1）環(huán)型組網(wǎng)模式：該模式網(wǎng)絡(luò)安全性較高，通過采用10GE鏈路和控制環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)等滿足密集城區(qū)及發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)大業(yè)務(wù)量基站的業(yè)務(wù)回傳需求。環(huán)型組網(wǎng)模式細(xì)分為環(huán)型雙歸組網(wǎng)和環(huán)型單歸組網(wǎng)兩種模式，光纜及城域OTN具備條件的區(qū)域應(yīng)優(yōu)選環(huán)型雙歸組網(wǎng)，環(huán)型單歸組網(wǎng)僅在光纜物理路由受限時(shí)用。2）單點(diǎn)雙歸組網(wǎng)模式：單點(diǎn)雙歸組網(wǎng)用于BBU等級較高，安全性需求較高、業(yè)務(wù)量大的節(jié)點(diǎn)。單個(gè)BBU節(jié)點(diǎn)流量≥650Mb/s且等級為“B”級以上的BBU占比超60%時(shí)，可選用GE單點(diǎn)雙歸模式進(jìn)行組網(wǎng)；單個(gè)BBU節(jié)點(diǎn)流量≥3Gb/s、堆疊超過15個(gè)且等級為“B”級以上的BBU占比超60%時(shí)，可選用10GE單點(diǎn)雙歸模式組網(wǎng)。3）星、鏈型組網(wǎng)模式：星、鏈型組網(wǎng)模式僅適用于LTE微站以及光纜無法物理成環(huán)的IPRAN接入節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)回傳。在鏈型組網(wǎng)時(shí)不宜用A2型路由器，且一條鏈上的A類路由器級聯(lián)不應(yīng)超過2個(gè)。