LTE無線回傳網(wǎng)干線異網(wǎng)備份方案探討

梁靜 中國移動通信集團內(nèi)蒙古有限公司網(wǎng)絡部副總經(jīng)理

LTE無線回傳網(wǎng)干線異網(wǎng)備份方案探討

梁靜 中國移動通信集團內(nèi)蒙古有限公司網(wǎng)絡部副總經(jīng)理

內(nèi)蒙古移動LTE無線回傳網(wǎng)干線采用華為PTN6900設(shè)備以L3VPN方式組網(wǎng)實現(xiàn)，業(yè)務通過MPLSTunnel進行承載和保護。但受光纜資源限制，地市到省公司之間的鏈路均承載在同一條光纜環(huán)上，當出現(xiàn)光纜雙斷點時將導致對應地市業(yè)務全部中斷。在光纜資源嚴重不足的現(xiàn)實情況下，通過CMNET為PTN干線做異網(wǎng)備份，實現(xiàn)故障時業(yè)務自動切換，能很好地消除PTN網(wǎng)絡保護不足的隱患。

PTN 異網(wǎng)備份 L2VPN

1 引言

為滿足LTE無線基站和EPC核心網(wǎng)之間高帶寬、低時延的要求，迫切需要一張能快速切換的網(wǎng)絡承載LTE相關(guān)業(yè)務。而PTN的特性恰好與上述要求相契合，中國移動最終選用了PTN網(wǎng)絡構(gòu)建無線回傳網(wǎng)用于無線基站和EPC核心網(wǎng)之間的業(yè)務數(shù)據(jù)承載。但靜態(tài)L3組網(wǎng)下，PTN干線網(wǎng)絡存在的保護不足問題勢必需要通過其他手段解決。

2 PTN干線網(wǎng)絡架構(gòu)及保護的實現(xiàn)

（1）PTN的實現(xiàn)原理

PTN設(shè)備是基于MPLS的PWE3（Pseudo Wire EmulationEdge-to-Edge）模型實現(xiàn)的面向分組傳送的新一代城域光傳送設(shè)備，利用PWE3技術(shù)實現(xiàn)面向連接的業(yè)務承載，采用針對電信承載網(wǎng)優(yōu)化的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，配以完善的OAM和保護倒換機制，集中了分組傳送網(wǎng)和SDH傳送網(wǎng)的優(yōu)點，實現(xiàn)了電信級別的業(yè)務。

（2）內(nèi)蒙PTN干線網(wǎng)絡架構(gòu)

用于LTE無線回傳的PTN網(wǎng)絡采用主備平面架構(gòu)的L2VPN+L3VPN技術(shù)實現(xiàn)，接入及匯聚層采用L2 VPN，基站網(wǎng)關(guān)及以上采用L3VPN實現(xiàn)。內(nèi)蒙古移動的具體組網(wǎng)為：省干設(shè)置2臺用于匯聚各地市鏈路的P設(shè)備，同時在一、二樞紐分別設(shè)置2臺核心PE用于接入SGW/MME。每個地市設(shè)置2臺地市PE及2臺干線PE，干線PE到匯聚P設(shè)備之間的長途傳輸鏈路通過一個光纜環(huán)承載，具體如圖1所示。

（3）PTN干線網(wǎng)絡流量模型

PTN干線網(wǎng)絡采用主備方式組網(wǎng)，正常情況下流量經(jīng)主用的VRF鄰居路徑進行轉(zhuǎn)發(fā)，VRF鄰居采用MPLSTunnel1：1保護，當工作通道故障的時候，業(yè)務倒換到保護通道，當工作通道及保護通道均失效時，業(yè)務切換至備用VRF鄰居路徑。LTE基站發(fā)出的S1接口業(yè)務流量經(jīng)本地網(wǎng)傳送至基站主用網(wǎng)關(guān)，在主用網(wǎng)關(guān)上進行L3VPN的封裝，通過MPLSTunnel將流量發(fā)送至地市PE1，地市PE1再查VRF路由表將流量發(fā)至干線PE1，干線PE1根據(jù)路由表將流量經(jīng)P設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)至核心PE1。核心PE1再根據(jù)配置的靜態(tài)路由將流量送至MME/SGW，回程流量模型和路徑與上行流量相同。區(qū)公司兩對核心PE業(yè)務流量模型相同，為方便起見，僅以一對核心PE為例，具體業(yè)務流量模型如圖2所示。

（4）PTN干線網(wǎng)絡存在的問題

基于PTN干線網(wǎng)絡靜態(tài)L3VPN的實現(xiàn)原則，根據(jù)圖2中標注的相關(guān)鏈路，可能引起流量路徑切換的情景。

因光纜資源有限，目前地市到省干兩條鏈路僅通過一個光纜環(huán)進行承載，當出現(xiàn)光纜雙斷點時，會導致表1中情景3出現(xiàn)，此時將造成對應地市LTE業(yè)務全部中斷。如何通過現(xiàn)有網(wǎng)絡資源對PTN干線網(wǎng)絡進行異網(wǎng)自動備份，實現(xiàn)光纜雙斷點時業(yè)務不中斷，是一個擺在面前的現(xiàn)實問題。

3 異構(gòu)備份網(wǎng)絡的選擇

（1）異網(wǎng)備份需滿足的條件

備份網(wǎng)絡要滿足高可靠性、充足帶寬、業(yè)務隔離、安全性高、配置復雜度低，光纖就近接入、需規(guī)劃資源少、自動切換、網(wǎng)絡無關(guān)性（LTE業(yè)務路由變更時備份網(wǎng)絡作為透明介質(zhì)無需同步更改配置）等要求。

（2）備份通道的技術(shù)實現(xiàn)

備份網(wǎng)絡的通道技術(shù)，可通過IP、L2 VPN及L3 VPN等多種技術(shù)實現(xiàn)，從異網(wǎng)備份需滿足的多個條件對以上幾種技術(shù)進行分析對比如表2所示。

綜上對比，選用L2VPN作為備份通道技術(shù)更符合備份網(wǎng)絡的業(yè)務承載要求。

（3）CMNET網(wǎng)絡架構(gòu)

CMNET是中國移動面向其用戶及自有業(yè)務的數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡，目前內(nèi)蒙古移動CMNET已經(jīng)建成了如圖3所示的省網(wǎng)、地市網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，12個地市均有至少兩臺用于專線業(yè)務接入的SR設(shè)備部署，區(qū)公司一、二樞紐各放置了兩臺SR設(shè)備，用于移動自有業(yè)務如GPRS、OA等的接入。CMNET整網(wǎng)架構(gòu)合理、帶寬充足、流量均為輕載模式。

圖2 PTN干線承載的LTE業(yè)務流量模型

表1 流量路徑切換分析表

（4）備份保護的實現(xiàn)

采用CMNET網(wǎng)絡作為異構(gòu)網(wǎng)絡備份，可選擇與PE同機房的SR設(shè)備作為備份鏈路接入點。目前，地市干線PE及區(qū)公司核心PE設(shè)備所在機房中均有SR設(shè)備的安放，可不經(jīng)過傳輸資源直接通過機房內(nèi)尾纖直連方式實現(xiàn)互通。以保護A地市干線PE1為例，PTN及CMNET相關(guān)規(guī)劃如表3、4所示。

按照表3規(guī)劃，實現(xiàn)在地市SR和區(qū)公司SR之間開通Martini方式的L2VPN；按照表4規(guī)劃，在地市干線PE1及區(qū)公司4臺核心PE上實現(xiàn)指向CMNET網(wǎng)絡備份路由的配置。以上配置完成后將實現(xiàn)CMNET對PTN干線網(wǎng)絡的異構(gòu)網(wǎng)絡備份功能，具體拓撲及流量模型如圖4所示。

4 結(jié)束語

因CMNET和PTN干線網(wǎng)絡采用不同光纜承載，將CMNET作為PTN干線的異網(wǎng)備份，解決了光纜雙斷點時業(yè)務故障問題，提高了LTE無線回傳網(wǎng)的網(wǎng)絡健壯性。由于整個CMNET網(wǎng)絡

MPLSL2VPN業(yè)務采用動態(tài)方式實現(xiàn)，只要CMNET地市和省網(wǎng)之間有鏈路存活，業(yè)務流量就可根據(jù)CMNET的Metric規(guī)劃選擇最優(yōu)路徑進行轉(zhuǎn)發(fā)，極大地提高了PTN干線備份應急承載網(wǎng)絡的可用性，此種組網(wǎng)模式是對LTE無線回傳網(wǎng)的一個很好補充。

表2 通道技術(shù)對比

圖3 CMNET網(wǎng)絡架構(gòu)

表3 CMNET SR業(yè)務規(guī)劃

表4 PTN業(yè)務規(guī)劃

圖4 異構(gòu)備份網(wǎng)絡拓撲流量模型

2015-03-28）