面向3G/LTE的IPRAN組網應用

鮑飛翔

隨著3G和LTE等業務的發展，數據業務已成為承載主體，其對帶寬的需求迅猛增長。SDH傳統獨享管道的網絡模式難以支撐，分組化的承載網建設成為一種不可逆轉的趨勢。但IPRAN技術可很好解決這些問題。因此本文以面向3G/LTE的IPRAN組網應用為題具有一定借鑒意義。

一、IPRAN基本技術

IPRAN指的是IP Radio Access Network，意思為無線接入網IP化，其核心是采用IP/MPLS路由協議、信令協議，路由器架構，動態建立轉發路徑、執行故障檢測和保護，兼顧靜態方式。 有以下關鍵技術：

1.網絡保護技術：從IPRAN技術發展看，在其技術體系中，網絡保護的相關手段的發展比較全面。如用于資源高度與重選路的TE技術，可對二層或三層的全鏈路進行維護與檢測的BFD技術等，其中以太網保護、核心層或匯聚層的高速重路等是其用的較多。實踐中在接入到網絡的前提下，可設置LSP1：1加五偽線的方式來實現保護倒換功能。

2.分區域與多進程技術 ：在IPRAN網絡的內部網關協議當中，區域和多進程技術是IGP的兩個方面，分區域和多進程技術是為解決規模組網問題的一種實用技術，在解決規模組網的過程中還可解決網絡規模大對路由設備造成的高標準嚴要求，在一定程度上可大大提升路由器性能。分區域技術的優勢是：在對網絡進行分區域管理后，不一樣的區域之間可應用不同的IGP協議，相互運用靜態路由注入的手段可解決規模組網的問題，動態路由與靜態路由的結合，可實現網絡路由收斂與故障自愈。

二、IPRAN組網應用

IPRAN網絡在結構上分為三層，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ER設備采用異局址成對設置。ER設備應選擇本地網BSC或CN2PE設備所在機樓進行安裝，即與BSC或CN2 PE設備共址。

2.匯聚層

（1）匯聚層節點設置：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個接入環，每對B路由器平均接入20-60臺A設備。B路由器一般在匯聚機樓成對設置，可設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異址成對模式的網絡健壯性優于同址成對模式，優選作為各本地網B路由器的設置方式。

②受光纜、機房等限制，可同址成對，原則上優選具備不同局向光纜路由的匯聚機房。

（2）IPRAN 匯聚層部署方式

模式1，IPRAN接入環在骨干節點集中匯聚：主要特點是B路由器僅成對設置在縣級骨干節點，一般選B2路由器，IPRAN接入環通過OTN網絡承載，直連位于縣級骨干節點的B路由器。縣級骨干節點B路由器通過本地網OTN的GE /10GE鏈路上聯ER。

鄉鎮、農村等A路由器組成若干個IPRAN接入環，通過OTN雙歸于縣級骨干節點B路由器；城區及城郊A路由器組成若干IPRAN接入環，通過光纜直接掛接縣級骨干節點B路由器。縣級骨干節點B路由器對業務統計復用后匯聚成若干條GE/10GE鏈路通過OTN直連本地網核心ER，形成由ER、B路由器、A路由器組成的三級IPRAN網絡架構。優缺點如下：

優點：IPRAN接入環全部掛接縣級骨干節點的1～2對B路由器上，B路由器至ER核心設備的GE/10GE鏈路利用率高；B路由器量較少，IPRAN組網簡單，設備投資較小；B路由器設備集中設在縣級骨干節點，有利于集中維護并簡化業務配置開通過程。缺點：IPRAN接入環未經匯聚，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接入環需通過OTN網在縣級骨干節點落地，對縣級骨干節點OTN支路端口需求較大。當IPRAN接入環需通過疊加GE環擴容時，OTN需相應擴容， IPRAN網絡擴容比較復雜。

應用場景：該模式適用于OTN已布署至鄉鎮，且基本覆蓋較遠鄉鎮的本地網的非城區區域的IPRAN匯聚層網絡組織。

模式2，IPRAN接入環在匯聚節點分散匯聚：主要特點是B路由器節點依托匯聚OTN節點并適度增加，分散到城區及鄉鎮匯聚點，B路由器優選B1型。IPRAN接入環主要通過光纜就近接B路由器。B路由器上聯ER的GE/10GE鏈路通過OTN承載。選取城區傳輸匯聚點及縣鄉OTN節點設置B路由器并劃分匯聚區。鄉鎮、農村A路由器組成若干IPRAN接入環，依據光纜情況就近單歸或雙歸于B路由器。城區、城郊A路由器組成若干IPRAN接入環，就近掛接城區B路由器。業務在各匯聚區內的B路由器統計復用后匯聚成若干條GE/10GE鏈路通過OTN直連本地網ER設備。優缺點如下：

優點：IPRAN接入環通過B路由器匯聚后再進入傳輸網進行承載，對匯聚層OTN及市區光纜資源需求較低；B路由器至ER的鏈路通過OTN電交叉矩陣調度，少占用縣骨干節點OTN端口，并縮短電路開通時間；當IPRAN接入環需要通過疊加GE環進行擴容時，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接入層擴容相對簡單。

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

應用場景：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、縣城城關及下轄IPRAN 節點》50個、A路由器》60臺、IPRAN接入環在15個以上的鄉鎮區域。

1、接入層

（1）接入層節點設置原則：A路由器設置宜與接入網光纜物理結構匹配，兼顧成本與網絡安全，在鄉鎮局設置A路由器作為鄉鎮匯聚；初期A路由器占一對光纖組環，組環的A路由器不宜跨主干光纜，并用環上的公共纖；不具備組環的重要基站，可用鏈形單歸，就近接另一臺A路由器；對現有接入網光纜纖芯數、結構未滿足IPRAN組網的應擴容，后續接入光纜規劃應兼顧LTE、IPRAN等需求。A路由器分為A1和A2，通常A1用于組GE環，A2用于組10GE環。

（2）A路由器網絡組織：A路由器組網主要考慮 BBU分布、光纜資源、帶寬、電源保障、機房等以環形為主、雙歸，鏈型為輔進行組織。

1）環型組網模式：該模式網絡安全性較高，通過采用10GE鏈路和控制環上節點數等滿足密集城區及發達鄉鎮大業務量基站的業務回傳需求。環型組網模式細分為環型雙歸組網和環型單歸組網兩種模式，光纜及城域OTN具備條件的區域應優選環型雙歸組網，環型單歸組網僅在光纜物理路由受限時用。2）單點雙歸組網模式：單點雙歸組網用于BBU等級較高，安全性需求較高、業務量大的節點。單個BBU節點流量≥650Mb/s且等級為“B”級以上的BBU占比超60%時，可選用GE單點雙歸模式進行組網；單個BBU節點流量≥3Gb/s、堆疊超過15個且等級為“B”級以上的BBU占比超60%時，可選用10GE單點雙歸模式組網。3）星、鏈型組網模式：星、鏈型組網模式僅適用于LTE微站以及光纜無法物理成環的IPRAN接入節點的業務回傳。在鏈型組網時不宜用A2型路由器，且一條鏈上的A類路由器級聯不應超過2個。