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楊海林

【摘 要】IPRAN即IP化的無線接入網，具備綜合業務承載能力。不僅能為2G/3G/LTE基站提供承載服務，還能提供核心網設備承載和政企大客戶業務專線等服務。因此IPRAN網絡不僅需要考慮承載能力，實現電信級的保護倒換機制，還需要工程師對維護過程中發生的各類故障進行定位和分析，確保語音、視頻等高實時性業務的服務質量。

【關鍵字】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.025

【Abstract】IPRAN is IP wireless access network with comprehensive service carrying capacity.It can not only provide load-bearing services for 2G/3G/LTE base stations，but also provide services such as core network equipment load-bearing and government-enterprise customer service lines.Therefore，IPRAN network not only needs to consider the carrying capacity and realize the protection reversal mechanism at the telecommunications level，but also needs engineers to locate and analyze various types of failures that occur during the maintenance process to ensure the quality of high-real-time services such as voice and video.

【Key words】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

1 研究背景

無線接入網絡RAN，指基站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之間的傳輸網絡。3G/LTE多媒體等業務的發展對帶寬需求越來越大，IP分組交換網絡成為承載主流，其不僅要具備電信級的保護倒換能力，在日常維護中也要善于總結各類故障原因進行分析，確保語音、視頻等高實時性業務的服務質量。以某通信公司出現的故障為例，本地網IPRAN核心設備連續出現兩次LINK-LOS告警，分別持續17秒和15秒，引起大量LTE站點發生瞬斷，LINK-LOS告警自動消失后業務隨之恢復正常。

2 IPRAN網絡業務承載方案和保護機制

IP RAN網絡是城域網的一部分，依托IP城域骨干網一平面搭建。上聯接入城域骨干網業務控制層SR/MSE，下聯接入移動基站和政企客戶。它可分為匯聚層與接入層兩層，匯聚層由連接SR/MSE的B類路由器（也叫IP RAN匯聚路由器）組成，接入層（也叫IP RAN接入路由器）組成。綜合業務接入網以地市為單位依托城域骨干網進行搭建，網絡縱向可以分成接入層、匯聚層和核心層等三個層面，接入層由A類設備組成，用于政企業務以及基站等自營業務或者系統的接入;匯聚層由B類設備組成，用來匯聚接入層設備的流量，同時用來接入政企和基站等自營業務;核心層依托城域骨干網的CR、SR進行搭建，實現匯聚設備間的互訪。網絡橫向上可 以分成許多物理上不直接互連的接入子網，接入子網由多個A類設備和一對B類設備組成。在環形組網情況下，接入子網同時會有多個接入環，接入環上接入多臺A類設備。在樹形組網情況下，A類設備直接與B類設備進行互聯。

IP RAN網絡保護機制比較全面，如BFD用于二層或三層全鏈路檢測和診斷，TE用于資源調度和重選路，IGP用于三層網絡保護，VRRP用于核心控制層路由器備份。其中常用的有用于核心/匯聚層的快速重路由流量工程快速重路由TEFRR保護和以太網保護。具體應用時，在接入網絡，可以通過部署LSP 1：1加偽線PW冗余實現保護倒換;匯聚和核心承載網絡，部署LSP 1：1+虛擬專用網VPN FRR實現保護倒換;部署EVRRP實現無線網絡控制器RNC/基站控制器-BSC用戶邊緣CE間鏈路以及RNC/BSCCE設備的保護。IPRAN網絡PW Redundancy保護是基于PWE3技術，通過與網關保護技術（E-APS、VRRP等）聯動，提供一種CE（移動承載網絡即是基站控制器）雙歸場景下的遠端PE節點或PW業務的保護機制。

獨立模式下，PW端節點（endpoint nodes）獨立選擇哪個PW作為Active PW，并通過PW優先轉發狀態通知PW遠端端點（remote endpoint）。主從模式下，PW的兩個端節點中，一端作為Master方，一端作為Slave方。Master負責選擇作為Active的PW，并通知給Slave方，Slave方根據收到的通知來選擇Active的PW。Master側忽略收到的PW優先轉發狀態通知。

3 故障排查與定位分析

首先排查核心設備對接的端口是否異常，通過排查發現端口上報LINK-LOS，CRC-ERR和RX-ERR告警。進一步排查發現對接設備端口有IP_FRR倒換及IP-FRR倒換等待恢復告警，表示業務中斷時已經發生切換，并且告警消失后倒換撤銷。

連續兩次發生link-los告警，業務閃斷，將主用設備上聯光路關閉，讓其強制倒換至備用核心，此時業務未受影響，表明主用倒換至備用可以生效。

通過隨后的倒換測試，主用設備配置存在異常，即橫連子接口的ARP為動態，沒有綁定成為靜態ARP，如圖2所示。

4 結論

IPRAN網絡采用靜態路由的bfd+ipfrr保護，網內通過bgp重分發靜態路由的方式將MME地址通告給匯聚設備，主用核心設備和備用核心設備采用靜態路由對接，因此匯聚站點到MME業務地址有2個下一跳。在主用核心設備與中興端口link_los后，bfd會在20*3ms后down，觸發 ipfrr倒換，主用核心設備上靜態路由會撤銷，匯聚站點到MME業務地址由2個下一跳變成只有到備用落地的路由。此時業務上行是從基站到匯聚網關，再從匯聚走匯聚橫聯口到備用核心設備，備用核心設備再通過靜態路由到達MME，所以在關閉端口時業務倒換正常。將主用核心設備與中興對接端口打開后，靜態路由bfd up，靜態路由又重分發進bgp，此時業務上行是從基站到匯聚，再從匯聚到達主用核心設備，由于主用核心設備上ipfrr 等待恢復5分鐘的狀態機，主用核心設備到MME業務地址下一跳出口是橫聯口，橫聯口缺失靜態arp配置，導致上行中斷。在主用核心設備站點ip frr等待恢復5分鐘后，ip-frr恢復成正常的狀態機，主用核心設備到MME業務地址下一跳出口變成上聯口，業務又自動恢復正常。修改ip-frr bfd為link bfd和添加落地間橫聯arp后，倒換測試3次，均無業務中斷。

【參考文獻】

[1]孔海彬.4G無線承載網IPRAN組網方案的幾點思考，電子技術與軟件工程，2014（01）.

[2]張嘯.分組技術在傳送網絡中的應用，南京理工大學，2013.