IPRAN關鍵技術及其應用的分析

楊敏怡

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東佛山，528000）

IPRAN關鍵技術及其應用的分析

楊敏怡

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東佛山，528000）

伴隨著科技信息技術的發展，移動互聯網業務逐漸升級。在傳統的SDH/MSTP技術基礎上，研發了新一代基于IP技術基礎上的IPRAN分組傳輸承載技術。該種綜合接入網技術在移動互聯網中的應用，能夠有效的滿足基站的回傳需求，并且最終實現系統中的業務接入管理。基于此，在本文中對IPRAN原理進行分析，研究其關鍵技術，實現IPRAN網絡規劃應用。

IPRAN；關鍵技術；應用；分析

0 引言

互聯網為人們提供了信息服務業務，人們對于互聯網的需求也促進了運營商提供的業務從傳統的語音業務轉向了以數據為主的業務。在傳統的接入網、移動回轉網絡中所提供帶寬不足，設備內核為時分叉連接復用，難以具備統計復用功能。為了滿足移動分組業務增長所帶來的需求，引用IPRAN技術。IPRAN以IP/ MPLS協議為基礎，兼顧提供二三層道類業務承載的業務網絡運營。該種技術在不同領域中有著不同的組合。

1 IPRAN原理

1.1 基本原理

IPRAN技術最初是由路由器廠家思科所提出，數據處理設備的優化擺脫了傳統承載IP流量的限制。在IPRAN技術中，核心的技術是IP/MPLS，該種技術的應用建立在IP路由、系統控制協議的基礎上，能夠為系統提供數據信息的連接轉換。MPLS通過系統中所配置的IP或者Loopback地址信息，部署相應的路由協議，最終實現全網絡IP連接。在IPRAN技術的接入層中應用L2 VPN承載技術，并且在匯聚層應用L3 VPN承載技術，這些技術共同構成了IPRAN技術的接口[1]。

1.2 設備形態

基于IPRAN的設備包含了不同的形態，其中A類設備形態為綜合類型業務接入網接入層設備，同時也是網絡邊緣的綜合業務接入網設備；B類設備形態為綜合業務接入網匯聚層設備，用于A類接入設備流量匯聚的綜合接入網設備；ER為IPRAN的核心層路由器[2]。

2 IPRAN關鍵技術

2.1 MPLS多層交換技術

基于MPLS的多層交換技術是IPRAN的核心技術之一，該種技術的含義是指，在移動互聯網系統中進行不同層面的快速數據包轉換以及實現路由體系標準化應用。在IPRAN方案實施環節中應用兩層標簽，分別為外層標簽和內層標簽。MPLS能夠充分的應用標簽進行數據信息轉發，在網絡的邊緣上，為報文確定比較固定的標簽、實現封裝。在MPLS中，數據流能夠應用到LSP上，與IP地址之間進行跳轉。在MPLS體系結構中共包含了兩個相互獨立的單元，分別為控制單元和轉發單元。其中，控制單元中所應用的標準化路由協議，能夠實現路由信息的轉換，在標簽中分發協議；同時，相互互聯的標簽交換設備之間，能夠創建和維護標簽轉發表。MPLS還具有隧道技術，在IPRAN中能夠為系統提供相應的LDP協議。在MPLS中因控制層面與轉發平面之間相互分離，導致在協議轉發中不能進行IP包頭查看。MPLS能夠為IP網絡提供具有連接服務的平臺，在實現業務需求的基礎上保障系統的安全[3]。

2.2 MPLS VPN技術

在IPRAN中VPN為一種虛擬化的專用網，能夠在隧道建立的基礎上，仿真一條點對點專線業務，該針對性的業務應用能夠為網絡提供相應的數據流信息。VPN在實際應用中主要包含了三種類型的路由器，分別為CE路由器、PE路由器以及P路由器。其中PE路由器的應用只能用來維護與直連VPN路由相關的信息，但是不能針對所有的VPN路由進行全面化的維護。由此可見，MPLS L3VPN的網絡應用其具備比較好的可拓展屬性。VPN在實現信息發布的過程中，主要分為了三個大步驟，第一，本地CE到入口PE的數據信息鏈接；第二，入口PE到出口PE的網絡數據鏈接；第三，出口端到遠端的CE鏈接。IPRAN采用PW+L3VPN方案承載LTE基站業務，在具體的解決方案中，網內的流量能夠通過Local Preference配置實現引導[4]。

2.3 IPRAN可靠性技術

網絡設備的應用，最大的優勢在于其能夠比較迅速的檢測到相鄰的系統之間是否存在著比較嚴重的通信障礙，同時創建相應的路徑。在IPRAN網絡中，基于BFD雙向轉發檢測技術的應用，能夠有效地滿足該種特性，同時在BFD與FRR快速重路由的技術引導下，保障鏈路檢測能夠迅速與路由之間進行轉換。在IPRAN中可靠性技術也包含了相應的系統容錯性技術，該種技術為VRRP虛擬路由冗余協議，在實際應用中能夠保障物理設備與邏輯設備之間快速的分離。在該種技術支持下，為業務的實際應用提供相應的保護職責。在具體的應用中，VRRP具備了兩種對應的工作方式，一個為主備備份，另一個為負載系統數據分擔。其中，在主備份情況下，存在著一個Master路由器和若干的Backup路由器。在系統應用比較正常的情況下，該種路由器能夠承載著全部的業務，但是一旦系統存在著問題時，可以通過Backup來繼續承擔業務的承載。

2.4 IPRAN同步技術

從IPRAN自身的技術應用角度分析，IPRAN不具備同步技術應用水平，由于其自身不需要比較嚴格的同步技術。然而，在基站的應用中，存在著較為強烈的同步需求以及相應的仿真業務，應用IPRAN網絡保障其具備了同步的功能。在IPRAN技術應用中為了給分組的網絡提供時間和相位的同步，需要為其提供相應的硬件同步技術支持。在IPRAN實踐中實現同步頻譜需求，可以通過以太網的同步方案中，采用SyncE的方式，逐點傳遞到基站側末端IPRAN節點上。若在IPRAN中采用了雙BITS備份時鐘同步方案，保障全網啟用同步狀態消息，當發生時鐘源或者是鏈路上的中斷時，需要保障時鐘跟蹤路徑能夠得到相應的保障。

3 IPRAN網絡規劃

3.1 網絡規劃需求

研究IPRAN的實際應用，首先分析IPRAN的網絡規劃需求，當前基于某運營商的IPRAN網絡主要分為兩大類型業務的實際承載需求。

第一，移動基站的上聯傳輸等自有業務或系統的承載需求。在移動基站中，系統包含了應用IP化基站的接入能力，保障系統能夠滿足移動基站的可靠性、大容量的實際承載需求。同時還需要保障LTE的實際接入能力，保障系統網絡能夠滿足相應的傳輸鏈路系統。此外，移動基站還能夠通過環境的監督，綜合業務的接入管理，滿足實際的系統在信息承載上的需求。

第二，黨政軍企業等大客戶業務的實際承載，為了滿足該方面系統應用的需求，IPRAN網絡在建設過程中需要提升其運行可靠性、容納性。針對互聯網專線業務承載，滿足大顆粒的業務。此外，IPRAN還具備了電路仿真能力，滿足ATM等電路的實際接入能力。

3.2 網絡規劃

IPRAN技術在實際應用，在滿足網絡需求的基礎上，實現網絡規劃。在IPRAN中主要包含了城域核心層、省核心層、接入層、匯聚層、MCE層組成。IPRAN能夠實現端到端的業務承載網絡，具體的IPRAN架構如下圖所示。其中，在IPRAN接入層中，包含了基站、政企客戶之間相互結合的A設備，該種設備為一種基本的網絡層面。在IPRAN匯聚層中，主要包含了B設備，直接應用于匯聚A設備。在IPRAN省核心層中，大部分都由ER所組成，具體的應用中包含了MCE層設備與城域ER網絡。在IPRAN MCE層中，包含了MCE、EPC CE 、BSC CE的基本設備組成，保障直接應用于接入無線網、核心網的網絡層面。

圖1 IPRAN網絡架構圖

為了提升IPRAN的互通性，在系統中增加BSC和ER的互聯方式，在該種方式中，增加或者是利用以對BSC CE設備，匯聚BSC端口流量，作為RAN VPN的PE端口，在系統應用中不建議應用單臺的BSC CE設備作為核心網網關，需要應用一對BSC CE設備作為相應的網關，提升BSC的實際節可靠性。

4 結論

綜上所述，在本文中介紹IPRAN實際的組網情況以及關鍵技術，總結了IPRAN關鍵技術的綜合業務接入網規劃，同時應用部署原則與方法，為IPRAN網絡后續的技術提升以及發展提供了良好的技術支持。在未來，IPRAN技術的發展空間越來越大，并且IPRAN組網的發展將會更加的具備規模。同時，PTN和IPRAN能夠實現技術上的互通，保障MPLS技術的承載力提升。

[1]方大寧.4G時代鞍山聯通IPRAN傳送網的規劃與應用[D].吉林大學,2016.

[2]高翔.IPRAN網絡的規劃及平滑演進研究[D].山東大學,2016.

[3]黃超.基于IPRAN的小型城市綜合承載網的組網應用[D].南京郵電大學,2016.

[4]李熠.IPRAN關鍵技術及其應用的研究[D].南京郵電大學,2015.

Analysis of key technology and application of IPRAN

Yang Minyi
（Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co., Ltd.,Foshan Guangdong,528000)

Based on the traditional SDH/MSTP technology, a new generation of IPRAN packet transmission technology based on IP technology is developed. The application of the integrated access network technology in the mobile Internet can effectively meet the demand of the base station, and finally realize the service access management in the system Based on this, in this paper, the principle of IPRAN is analyzed, the key technologies are studied, and the application of IPRAN network planning is realized

IPRAN；Key technology；Application；Analysis