IPRAN技术和应用

IPRAN技术和应用（精选7篇）

IPRAN技术和应用 篇1

一、背景及概述

2009年1月7日, 中国移动、中国电信和中国联通分别获得TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA牌照, 中国正式进入3G时代。随之而来的是各类移动互联网业务的蓬勃发展, 即时通信、网上银行和网上支付、微博、手机视频等应用近年来持续快速增长, 对网络的带宽消耗也越来越大。

目前, 电信运营商热点区域基站配置基本为DO双载波或三载波, 基站传输普遍采用SDH方式。而配置8*E1的DO三载波基站均有不同程度的传输溢出现象, 大批基站传输带宽出现紧张, 对基站下的用户感知造成了不良影响。基站带宽的不足无法仅仅通过传输扩容来解决, 特别是建网初期规划的基站接入层传输环网一般按照5-6个基站构建STM-1环网, 环网最大带宽容量仅为63*2M, 已无进一步扩容的空间。

未来两年内, 随着无线业务的进一步发展, 基站的1X和DO配置将达到四载波以上, 最大的传输需求预计为16*E1, 传统的传输接入网已无法支撑业务的发展。为了应对将来持续增加的移动数据业务需求, 便于接入传输网的不断扩容, 各大运营商都在积极进行基于MPLS技术的新一代接入网建设。

二、PTN与IP RAN的技术差异

谈到基于MPLS技术的新一代接入网, 必然会引出PTN与IP RAN两种技术实现方式。PTN与IP RAN技术选择之争从标准制定之日起就不曾有过丝毫平息, 各大运营商基于自身网络和业务承载的特点, 做出了适合各自发展的技术选择。中国移动高举PTN大旗, 在二干传输和城域内如火如荼地建设PTN网络, 中国电信结合已具相当规模的CN2骨干网和IP城域网, 在接入层面试点建设IP RAN承载网。

两种技术相比, PTN技术更贴近于传统传输思维, 更像引入MPLS-TP技术实现电路带宽统计复用的新型传输技术。而IP RAN技术是在传统IP MPLS技术上, 引入面向连接、端到端的资源分配、OAM、统一的可视化网管和同步能力等传输网特征, 实现的一种新型IP承载技术。无论PTN或IP RAN都是对传统传输网和传统IP网的一次技术融合。

有种观点认为IP RAN与PTN区别在于设备工作在三层和二层, 作者认为这种观点较为片面———未来PTN也会逐步具备丰富的三层功能。两种技术细节的区别主要体现在以下两点:

(1) 标签弹出机制的不同

IP RAN基于IP MPLS技术, 与PTN的核心转发原理基本相同。PTN的MPLS-TP技术实际上就是MPLS减去IP转发部分, 实现端到端的标签转发。具体来说, IP MPLS协议定义P路由器按标签进行查找转发, 并在最后一个P路由器的出端口上弹出标签, 将报文转发给PE路由器后, PE路由器通过路由查找的方式将IP包转发给CE。

而PTN是端到端的标签转发, 倒数第二跳不弹出标签, 而在MPLS域末端的PTN上弹出, 然后以IP方式与异厂商PTN以UNI接口方式互通。从数据专业角度去看, 这种方式其实可以理解为P路由器与PE路由器合设。

(2) 控制机制的不同

无论IP RAN或PTN都具备控制层面与转发层面。IP RAN的路由器之间通过标准的MPLS协议实现信令互通, 控制层面的功能设置在路由器中, 路由器之间, 一台路由器与另一台路由器按IP MPLS的标准协议互通路由信息, 在路由器内部, 控制层面将转发策略下发给转发层面。由于IP MPLS协议的标准性和开放性, 不同厂家之间的IP RAN互通是可以实现的。

PTN设备的控制层面功能集中在网管平台来实现, 网管与转发层面的交互由各厂商的私有协议定义, 目前业界无通用的接口定义标准。可想而知, 某厂商的PTN设备不大可能受理其他厂商PTN网管的指令, 如图1所示。

PTN的这种实现方式也就是异厂商PTN设备的NNI接口不能互通, 形成了PTN的端到端同厂家特性。

三、对IP RAN的理解与设想

3.1 IP RAN的带宽节省

目前基于SDH承载基站业务情况下, 基站业务经传输SDH平面汇聚, 接入到IPBH (IP Black Hole) 设备。IPBH作为SDH与IP的转换设备, 与传输网通过155M电路对接, 与CE通过GE电路对接。

基站的接入带宽为n*2M, 映射进信道化的155M SDH电路传输到IPBH侧, 由于SDH提供的刚性管道, 无法实现基于包/帧的复用, 因此从基站到IPBH之间的所有层面传输通道带宽大小相等。由于传输不提供SDH内部流量的统计数据, 而SDH传输的流量将全部由IPBH转发给CE, 因此SDH内部实际流量等同于IPBH与CE之间电路流量之和。

X运营商X地市IPBH与传输设备对接带宽为63.24G, 而IPBH与CE互联电路双向流量最大值仅为1859.16M。可以计算出得SDH传输通道内的平均带宽利用率为1859.16Mbps/63.24Gbps*100%=2.94%。SDH与IP RAN承载基站流量的区别可如图2所示:

IP RAN对带宽的节省主要体现在带宽统计复用性, 该复用性主要是由于业务可以共享带宽, 并且业务的流量存在错峰叠加的情况。复用性是基于海量数据的统计复用情况, 因此对核心层的带宽节省最为明显;对于接入层, 由于一个接入环上节点较少, 而且物理位置间隔较近, 环上所有节点到达峰值的时间点也几乎相同, 因此建议在接入层上按理论最大带宽进行预留配置, 而在汇聚层与核心层可以根据流量预测适当配置。

3.2IP RAN对接入光缆网的影响

IP RAN对接入光缆网的影响主要体现在大客户业务上。目前X运营商X本地网的大客户接入均通过点到点光纤方式, 实现客户接入点与运营商端局的互联。因此, 接入光缆网的建设主要以端局为中心, 在端局覆盖区域内呈发散状。

IP RAN接入网建成后, 客户的业务接入不用再向端局进行汇聚, 而只需连接到最近的IP RAN A路由器。由于IP RAN A路由器比端局更接近用户, 因此用户与运营商设备之间的光缆距离更短, 光缆故障概率也更低。未来, 接入光缆网的建设将以IP RAN接入点为中心汇聚点, 端局覆盖范围内出现多个分散的小型汇聚点的架构, 如图3所示。

这将会对接入光缆网的规划与建设带来颠覆性的影响。

四、结束语

IP RAN作为一种新型的接入承载技术, 有着显而易见的容量大、扩展性好和成本低廉等优势。目前, IP RAN技术已在中国电信各省级公司进行了大规模试商用, 积累了大量的现网经验, 迈出了最为关键的一步。然而, 与任何其他新技术一样, IP RAN技术真正要得到广泛的应用还需要不断完善, 要经过长时间的现网运营检验, 才能真正走向成熟。

试论IPRAN技术与应用 篇2

一、IPRAN技术内容概述

在以往, 移动通信产业的发展依赖着基于TDM的MSTP模式来运营管理, 但随着移动通信产业的演进发展, 以及移动承载网络的宽带化、IP化等形态的改变, 传统的运作模式以及技术水平已经无法满足移动回传等过程的实际需求[2]。基于此, IPRAN技术的出现就顺理成章了。

1.1 IPRAN技术的研发背景分析

在电信运营商的实际工作中, 需要在传统的RAN网络的基础上, 执行IP化的处理策略, 即遵循分组化的承载网络建设模式来推进RAN网络的IP化进程。这样, IPRAN技术便成为了提升电信运营商管理效能的最佳解决方案。

1.2 IPRAN技术及其特征分析

IPRAN技术中的IP指的是互联协议, IPRAN连起来的意义便是“无线接入网IP化”。IPRAN技术是相对于以往的SDH传统网而言的, 前者是为了顺应网络IP化趋势而来的一种新型电信移动网络承载运营模式。从总体来看, IPRAN技术具备多业务承载能力、超高带宽以及高效高质的系统服务保障能力等, 较传统模式而言, 无线接入网IP化进程更具实践优势。无线接入网IP化的构想具有明显的技术特征, 包括端到端的IP化、更高的网络资源利用率以及多业务的融合承载策略等, 这些无线接入网IP化的特征促使通信网络的运营管理趋于成熟, 借助交换机设备或路由器设备的性能, 进一步强化了IPRAN的互通性。在实践中, IPRAN技术的应用所呈现出的效能值得深入挖掘。

二、在实践中IPRAN技术所呈现出的应用效能分析

IPRAN技术是一种不同于传统传输网的新型技术, 该技术在IPRAN网络中的实际应用效能极佳, 因其不仅可以在多业务承载模式下维护正常的电信运营商的有序运作管理, 而且, 还能够在一定程度上降低运营商的实际运作成本, 适用于多种业务的承载需求, 将无线接入网IP化模式进行推广应用, 可以提升电信运营商的经营效益。

2.1浅析全面部署IPRAN网络的过程中所面临的阻碍

在IPRAN技术应用后的一段时期以来, 基于IP/MPLS组网的IP RAN成为了重要的技术选择。无线接入网IP化所采用的是较为成熟的IP组网技术, 同时, 又吸取了传统的传输网的管理理念来辅以建设, 无线接入网IP化的过程是实现移动与固定宽带业务统一承载目标的重要运作策略[3]。实际上, 无线接入网IP化的进程中, 出现了注入规模组网的问题与系统保护恢复的问题等状况, 这就给全面推行无线接入网IP化带来一定的阻碍。长期以来, 无线接入网IP化进程当中的组网规模问题一直是业界专家以及技术人员所争论的焦点问题, 由于视角的差异性, 现网布局以及全网统筹两方面的管理就很容易导致IP承载网在构建过程中出现分歧。

2.2探究在实践中IPRAN技术所呈现出的效能

无线接入网IP化过程的特征较为突显, 其命令行方式为网络平台的配置速率提供了基础的技术保证。尽管IPRAN技术在实践过程中的承载方式较新, 但相对于传统模式而言, 其效能是不容估量的。在实践的过程中, 为了有效降低由于管理模式的改变给传统电信运营商所带来的影响, 则在保证配置运行效率的基础上, 往往采用了较为传统的网络管理方式, 避免造成网络管理不兼容的情况发生, 从而为实现无线接入网IP化的平稳过渡提供了更为稳健的支撑。总而言之, 在全面部署无线接入网IP化模式框架的过程中, 无论是技术演进还是IPRAN的实际应用, 所面临的挑战都是前所未有的, 若能够在IPRAN技术的支撑下, 令新型技术模式与电信运营商的运作管理理念相契合, 就能够促使IPRAN网络提升到更广阔的发展层面上来。实践表明, IPRAN技术所呈现出的实际效能极佳, 值得在相关领域推广实施。

三、结束语

通过研究IPRAN技术及其在实际应用过程中的效能, 能够进一步了解该技术对于实践的现实意义所在, 进而对IPRAN技术的未来发展趋势有了一些判断与思考。从整个实践过程来看, 运营商在全面部署IPRAN网络的过程中面临着各种挑战, 尽管如此, 通过构建以路由器为主承载网络体系的IPRAN技术的应用前景较为明朗, IPRAN技术的应用为电信运营商注入了新的发展动能。

参考文献

[1]韦芳.基于IPRAN技术搭建综合业务承载网的设计与实现[J].数字技术与应用, 2013, 09 (09) :39-40.

IPRAN技术和应用 篇3

IPRAN简称无线接入IP化网络。由于移动传输网的特殊需求, 以及相关软件、硬件技术的发展, 业内提出了PTN (分组传送网方式) , 思科等路由器厂家提出了IPRAN (无线接入IP化网络方式) , 用来解决以往SDH传输网络不能解决的大容量、多路由需求以及随意扩展需求等问题。

IPRAN技术在世界得到多家设备制造商以及运营商的广泛支持, 现阶段标准更加完善。随着LTE业务在全世界的广泛展开, 以及对大容量、高速率的要求, IPRAN网络被广泛应用, 设备集成度上升, 成本不断下降, 具有很大优势。IPRAN的技术能力可涵盖当前PTN技术所支持的业务, 而且提供了更多在L3、IPVPN方面的支持, 尤其对现阶段的LTE网络更能针对性地满足其IP方面的要求。IPRAN网络具有接入灵活、可扩展性强的优势, 其可扩展支持传统SDH业务以及多种以太网业务, 而且对于IP业务除提供二层业务外还可广泛提供IP/VPN业务。IPRAN技术可对LTE网络进行优化定制路由器/交换机整体解决方案, 具有很好的OAM保护功能。

国内三大运营商对于LTE承载网的方案选择为:中国电信、中国联通为IPRAN网络, 采用动态L2+L3方案, 接入层只开PW, 核心汇聚层开启L3VPN。中国移动为PTN网络, 采用网管配置静态隧道方案, 采用L2+L3架构, L3只开在核心层, 接入汇聚采用静态二层承载。IPRAN网络架构一般为:接入层、汇聚层、核心层。现阶段中国联通的IPRAN网络接入层只部署L2VPN, 采用OSPF协议, 最大限度地降低开通维护复杂性, 汇聚层和核心层部署L3VPN, 采用IS-IS协议。此方案组网使基站IP地址的调整量较少, 避免了PW和L3VE汇聚到核心层对设备带来的压力和风险。

随着IPRAN、PTN技术逐步完善, 以及各运营商自身对LTE网络的需求日益强烈, 各运营商都在积极地建设适合自身情况的新一代本地网传输网络。同时各大设备制造商都不断地推出性能更高更可靠的IPRAN设备用于中国电信、中国联通的IPRAN网络, 目前以华为、中兴为代表的IPRAN设备在各地已经展开市场角逐。各个厂家都在以市场为基础逐步完善设备的功能。其设备型号一般按照接入层、汇聚层、核心层分类, 例如, 华为推出的接入层设备有ATN910、ATN950/95B、ATN980等, 汇聚层设备有ATN990、CX600X3/8等, 核心层设备有CX600-X8、CX600-X16等。

2 OTN网络现状

OTN (光传送网, Optical Transport Network) , 是以波分复用技术为基础, 在光层组织网络的传送网, 是下一代的骨干传送网。

到目前为止OTN技术的演进主要分为三个阶段:第一阶段, 主要是10G的OTN技术, 其交叉颗粒为ODU1/2, 交叉容量小于400G;第二阶段, 主要是10G/40G的OTN技术, 其交叉颗粒为ODU0/1/2/2e/3, 交叉容量为Tbit级别;第三阶段, 主要是10G/40G/100G的OTN技术, 其交叉颗粒为ODU0/1/2/2e/3/3e2/flex, 交叉容量为3Tbit以上级别。根据目前发展趋势, 下一代承载网的典型特征为:100G路由器+100G单播传输, 100G OTN网络将会很快取代现有的WDM波分网络。100G OTN的引入可以完全消除100G路由器部署的障碍, 加大100G路由器的部署规模, 提高数据业务的宽带速率。100G OTN的引入可以有效解决现有骨干网容量少、波长占用率高 (大部分骨干网波长占用率在50%以上) , 而且平面多的问题。

随着新业务迅速发展, 对带宽的要求不断提升。据统计, 去年IP流量激增, 全球增速为32%, 预计2015年全球每月流量81EB, 其中90%为IP视频流量。未来5年我国干线网流量年增长率将高达60%-70%, 5年后对干线网络带宽的要求将是当前的10-15倍。尤其随着今年LTE网络的大规模建设, 客户的移动、高速、大带宽的需求将会导致现有承载网络的流量激增, 100G OTN网络将有大的发展。目前国内各大运营商都在积极地改造或者新建自己的OTN网络, 使其可以达到未来的要求, 同时各大设备制造商都不断地推出性能更高、更可靠的100G OTN设备, 以抢占市场先机。例如:中兴推出OTN设备ZXONE8700 X32、ZXWM M920等。

3 100G OTN优势

(1) 纯100G系统可以提供高达8T的传输容量, 解决网络带宽瓶颈; (2) 100G系统无需CD、PMD补偿模块, 精简链路设计, 降低线路传输的故障率, 简化了网络维护; (3) 与现有传输网络结构兼容, 可实现10G/40G的平滑升级, 系统扩容简单方便; (4) 具有超强的FEC纠错能力, 网络传输的可靠性、稳定性、健壮性更高; (5) 频谱<35GHz, 具有极强的ROADM穿透能力; (6) 保护倒换时间<50ms, 比40G系统保护倒换迅速。

4 IPRAN网络与OTN网络应用现状以及存在的问题

4.1 目前国内运营商网络现状以及存在的问题

现阶段各大运营商接入网层面 (固网接入网、移动接入网) 、城域网以及干线网络层面, SDH/MSTP/WDM网络依旧占据着大部分份额。如何有效地利用现有网络, 如何有效地整合多种业务, 是摆在各大运营商面前的一个难题, 也是各大运营商必须解决的一个主要问题。随着IPRAN网络与OTN网络的引入以及其网络设备的不断成熟, 性价比逐渐体现出优势, 各大运营商也在转变思维, 混合组网还是单一组网是摆在各大运营商面前的又一个更大的难题。

4.2 现阶段国内运营商IPRAN网络应用情况

4.2.1 与原有网络的混合组网模式

根据业务要求, 接入网层面IPRAN与原 (下转第24页) 有的SDH/MSTP网络混合组网, 随着业务要求的逐渐提升, 原有的SDH/MSTP逐步替换为IPRAN设备, 从而最终达到IPRAN网络的全覆盖。一种方式为:在市区、大型厂矿等业务量需求大, 以及无线用户数据流量大的热点地区, 采用IPRAN设备以满足其高带宽、多业务的需要。在乡镇或基站范围内出现少量的IP业务接入需求时, 可以与现有的SDH设备组建成环, 提供少量的E1、FE接口, 例如100M VLAN业务。业务量不是很大时, 汇聚层以上采用的MSTPS设备基本能够满足带宽需求。另一种方式为在一个热点区域同时配备IPRAN设备以及原有的SDH/MSTP设备, 针对不同的业务以及需求采用不同的网络承载方式。例如:在同一个接入网机房3G、4G设备由于要承载大量的数据业务, 其通过IPRAN方式进行承载, 而其他固话业务以及不需要大带宽的大客户业务则通过原有的SDH/MSTP设备进行承载。以上方式可以很好地保护现有投资, 允许不同阶段、不同设备环同时并存。但是这种网络有很大的缺点, 其造成了光纤资源以及能耗的浪费, 尤其到了业务发展的高速期, 割接量比较大, 拆环加环的工作量很大, 网络波动大, 给运维和管理造成了很大的困难。以上模式是在前期IPRAN技术不成熟、设备价格高、需求不旺盛的情况下形成的, 随着网络带宽的快速增长, 这种组网方式将退出历史舞台。

4.2.2 纯IPRAN组网方式

要求运营商建立一张新的IPRAN网络, 与原有的SDH/MSTP网络完全隔离, 采用单独的光缆资源、独立的物理路由、独立的网管配置以及专门的维护人员等。其实混合组网模式的第二种模式也可以认为是一种纯IPRAN组网, 只是利用率较低。纯IPRAN组网方式也存在三种不同的方案。第一种方案为核心层、汇聚层、接入层都开L3VPN, 启用层次化VPN, 接入层并不具备三层转发能力, 仍需绕行到汇聚层转发。接入层开启L3VPN增加维护网络复杂性, 开通维护成本高, 而且一基站一网管, 消耗IP地址资源多。第二种方案为核心层开L3VPN, 汇聚层、接入层都开L2VPN, 其核心层需要终结大量的PW, 核心设备压力大, 而且三层位置较高。第三种方案为核心层、汇聚层开L3VPN, 接入层都开L2VPN, 其为一方案和二方案的折中方案, 适合于综合承载, 业务承载效果好。接入层只部署L2VPN, 降低开通维护的复杂性, 而且支持厂家众多, 便于方案的统一。

4.3 现阶段国内运营商OTN网络应用

目前在网运行的OTN网络主要为10G、40G的OTN网络, 100G的OTN网络刚刚兴起。随着大带宽、高速率、高质量的LTE网络的兴起, 100G的OTN网络将是未来传输网的趋势。

由于100G的OTN系统无需DCM、PDM补偿, 与10G/40G混传, 所以链路中的DCM会影响100G系统的传输性能。基于以上特点, 100G的OTN网络建议还是以纯100G系统为主, 不建议混合组网。

5 IPRAN网络与100G OTN网络融合的分析展望

目前IPRAN网络与原有WDM网络融合使用存在的不足: (1) 随着100G路由器的价格趋于合理, 以及其在现有网络的大规模应用, 原有10G以及40G传输设备将成为瓶颈。 (2) LTE无线网络的大规模推进, 将使一个特定的区域内业务流量剧增, 主干网或城域网就需要由更大颗粒度的传输设备支撑。 (3) 原有ADSL设备逐渐淘汰, 高质量、高品质流媒体成为未来客户的需求。随着流媒体电视、视屏监控、远程医疗、物联网的兴起, 对现有网络的带宽、质量、及时性提出了更高的要求。

基于以上问题, IPRAN网络作为接入网、本地网可以很好地满足现有本地多业务、高带宽、高品质的要求。100G的OTN网络可以很好地和IPRAN网络对接、融合, 满足大颗粒、多业务的要求, 其具备的交叉复用功能有效地弥补了现有网络的不足。IPRAN网络与100G OTN网络将是未来通信网络的主流网络。

同时IPRAN网络与100G OTN网络都是基于IP技术和原有传输技术融合的产物, 随着IPV6的逐渐兴起以及广泛应用, IPRAN网络与100G OTN网络在IP技术方面的问题 (如:IP地址不足, 需要用VPN技术来弥补的问题等) 将迎刃而解。

6 结论

综上所述, IPRAN网络与100G OTN网络的融合在不远的未来将成为主流趋势, 将逐渐替代现有的传输网络。

摘要：随着无线技术以及互联网技术的蓬勃发展, 移动数据及多媒体业务已经迅速超越传统语音业务, 成为巨大的通信需求。IPRAN网络和OTN网络采用独特的网络技术, 具有融合优势, 十分符合未来移动通信高速率、快接入运营的发展要求。本文从IPRAN网络和OTN网络现状入手, 分析了通信运营商的网络现状以及发展趋势, 分析了IPRAN网络和OTN网络的应用与融合。

关键词：IPRAN,100G OTN,融合

参考文献

[1]李允博.光传送网 (OTN) 技术的原理与测试[M].北京:人民邮电出版社, 2013.

IPRAN技术和应用 篇4

IPRAN中的IP指的是互联协议,RAN指的是Radio Access Network。相对于传统的SDH传送网,IPRAN的意思:“无线接入网IP化”,是基于IP的传送网。网络IP化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势,在该趋势的驱使下,移动网络的IP化进程也在逐步的展开,作为移动网络重要的组成部分,移动承载网络的IP化是一项非常重要的内容。

二、IPRAN承载业务种类

IPRAN能承载的业务主要有2G的TDM业务基站业务(E1)、FE基站业务(三层以太网专线)、政企客户FE专线(二层以太网专线),为政企客户开通L3 VPN专网业务。

三、IPRAN传输原理

IPRAN是一种基于IP/MPLS协议的新型无线接入网。MPLS技术是一种位于数据链路层和网络层之间的隧道技术,它结合了SDH传送网和IP传送网的技术特点,使分组网络成为一种有控制的面向连接的传送网,从而实现了基于连接的端到端配置、OAM和保护,提升了分组网络的可靠性和可维护性。

IPRAN本地网部分分为核心层、汇聚层、接入层三层。核心层直接与BSC或IP骨干网相连,一般采用大容量路由器构建,具备高密度端口和大流量汇聚能力(命名为RAN ER);汇聚层由由B类路由器(也叫IPRAN汇聚路由器)组成,用于接入汇聚A类路由器;接入层由连接基站的A类路由器(也叫IPRAN接入路由器)组成。

四、基于IPRAN的业务实现方案

MPLS工作原理就是在传送时通过事先分配好的标签,为报文建立一个标签转发通道(LSP),在通道经过的每一台设备处,只需进行快速的标签交换即可。这样就避免了IP传送中路由表最长匹配查找环节,就如同虚拟出了一个固定的通道一样,大大提升了传送效率。MPLS的另一个明显明显优势就是可以提供动态和静态两种隧道,静态MPLS是不适用信令协议进行参数协商,不依赖于控制平面,而是通过命令手工配置LSP和PW/L3VPN;动态MPLS是指通过信令协议建立起来的LSP和PW/L3VPN,需要控制平面。这就为不同业务的承载提供了多种可能。动态隧道的特点是不需要人工干预,只要在设备上开启了协议,那么所有隧道均自动创建,并且可以根据网络的变化进行相应的变化,方便了后期运维。但是由于隧道是动态计算的,因此当网络出现故障时,例如链路中断,那么需要一定的时间再进行隧道的重新创建,这个时间是不确定。因此不适用承载高实时性业务时。此外,由于隧道的松散模式,增加了部署OAM和QOS的难度。因此动态的隧道更适用于承载非实时性的IP业务。静态隧道则更适合于承载点到点的实时业务的传送。静态隧道的路径由限制条件和协议共同创建,当网络出现故障时,重新计算隧道路径所需要的时间大大减小,可以满足实时业务的需求。

在OAM和QOS方面,可以隧道路径部署端到端的OAM和QOS。B类路由器与BSC/EPC侧汇聚路由器间建立L3 MPLS VPN,A类路由器与一对B类路由器间建立主备PW进入B类路由器的L3 MPLS VPN中。移动类业务可以由A类路由器实现网络接入,在A类路由器和B类路由器之间建立PW即一个二层的点对点连接,通过B类路由器以L3MPLS VPN接入移动BSC/PCF,通过动态MPLS实现业务互通。针对重要的政企类客户可通过A类路由器接入,以L3 MPLS VPN在端到端之间通过静态MPLS实现业务互通,确保了业务的可靠性、时延性和OAM、QOS方面要求。

五、IPRAN业务配置方案

(1)在MPLS骨干网上配置IGP协议,实现骨干网PE和P的互通;(2)在MPLS骨干网上配置MPLS基本能力;(3)在PE之间建立远端LDP会话;(4)在PE上使用PW模板配置PW;(5)在PE之间配置静态BFD检测PW功能;经过配置后即可以实现总部与分部之间业务互通。

六、IPRAN与MSTP的区别

MSTP虽然支持FE/GE等IP化接口,但其通道仍为刚性通道,无流量时,也不会释放带宽,造成带宽的利用率相对较低。IPRAN的本质是路由器组成的IP网络,带宽可以统计复用,带宽利用率较高。IPRAN全程全网的OAM管理简化了网络配置,能极大缩短基站开通、割接和调整的工作量,更易于维护。

七、IPRAN与政企业务演进新需求的完美契合

政企业务面临的最大挑战:

大带宽:无线接入在新时代进入了飞速发展期,由2G,3G,4G不断升级到稳步发展中的LTE甚至孕育中的5G,同时承载网也随之由规模化的PDH,MSTP逐渐淘汰转型到IPRAN,政企的业务也随之步入高速发展期,带宽资源日渐紧张。

差异化:石油,银行和军队等政企客户均面对着需求多样化的分级客户,对网络质量和性能的要求差别级对待,IPRAN可以按业务等级提供VIP级别的用户体验。

安全性:IPRAN对网络故障的“零”容忍,在故障检测及定位恢复上提供完善的支持。

更重要的一点是IPRAN提供了丰富的接口和安全可靠的弹性管道将政企业务纳入到城域IPRAN网络中以适应业务多样化和网络一体化的趋势,对网络架构的不断演进起到了极大的促进作用。

八、结论

IPRAN技术和应用 篇5

在IPRAN网路中, 其核心技术的标准是协议标记交换技术, 国内的中国联通、电信集团目前正在大量的对IPRAN网路进行部署。IPRAN可以对传统的IP技术数据业务进行处理, 可以对柔性管道的高宽带进行利用, 且可以支持L3的时间与功能同步。此外, IPRAN还将SDH网络中承载多业务的性能、维护性及高可靠性融入到了其中, 使IPRAN网络的生命力更加强大。

二、分层VPN技术的提出

传统L3VPN技术只对以太网平面的网路模式适用, PE在整体框架中的关系都是对等的, 不管处在网络中的哪个地点, 对性能要求都相同。若此平面结构中的PE存在扩展和性能问题的话, 对整个网络中VPN业务扩展的能力和覆盖的能力都会形成制约。因此就会发现, 其实MPLS VPN的开展过程远不像想象中的简单, 当MPLS VPN平面化的模型遇到通信网络建设中分层模型的时候, 就会有性能不平衡现象存在。分层VPN技术就是针对这一点所提出的。要想对可阔展性的问题有更好的解决, 就必须将BGP/MPLS VPN以平面分层模型转化成分层模型。MPLS L3VPN领域中提出了关于VPN进行互联的有效方案, 并把PE的所有功能分布在多个PE设备中, 多个PE承担的角色都是不一样的, 是通过层次结构的形成来一起完成一个PE功能, PE的功能在VPN互联中是以分层来实现的[1]。

三、UPE和SPE是PE设备的构成

PE设备包括UPE设备和SPE设备, 与用户直接进行连续的设备称作用户侧PE或下层PE。其中, UPE设备的主要功能是完成用户的接入, UPE设备可以对与其自身直接连接的VPN site路由进行维护, 但对于VPN中远端的site路由, 就不会对其进行维护, 或者只对其聚合路由进行维护。UPE设备可以对与其相连接的site路由内层标签进行分配, 且经过MP-BGP后在随VPN路由将此标签发布给SPE设备。

位于网络的内部并与UPE相连接的设备称作运营商侧PE或上层PE, PE中SPE设备的主要作用是对VPN路由进行管理、发布, 其对通过UPE设备的所有VPN路由进行维护, 包括远端site路由和本地路由。但是, SPU设备不会将远端site路由发送给UPE, 通常只会对VPN实例中的聚合路由或缺省路由进行发布, 并携带着标签。在SPU向UPE设备发布VPN的时候, 实例的缺省路由具有2种方式, 一种对所有的VPN缺省路由进行发送, 另一种是对指定的VPN缺省路由进行发送。

UPE和SPE两个概念之间是相对的, 在多层次PE结构中, 与下层PE相对的是UPE, 与上层PE相对的是SPE。从外部看分层式的PE, 其与传统PE没区别。

SPE和UPE之间是通过标签来进行转发的, 接入用户时只需要一个接口来连接。因为分工不同, 所以, 对UPE和SPE的要求也就不同, UPE的转发性能和路由表的容量都比较低, 但是其接入能力较强, Ho VPN就充分运用了UPE接入能力和SPE的性能。SPE的转发性能较强、表容量较大, 但是接口资源少。SPE和UPE间的接口有隧道接口如LSP和GRE、子接口比如PVC和VLAN、物理接口, 在使用隧道接口的时候, UPE和SPE间可相隔一个多协议标签交换网络或IP网络。

UPE和PE之间的运行设备MP-BGP有MP-EBGP和MP-IBGP两种, 具体使用其中的哪一种取决于SPE和UPE是不是属于同一个AS。当采用MPIBGP的时候, IBGP邻居间不会互相告知路由, 要想在IBGP的对等体间对路由进行通告, 必须把SPE当做路由的反射器, 将来自IBGP中UPE的VPN路由给发送到IBGP中的对等体SPE上, 此时, SPE就不能再做其他PE路由的反射器。当采用的是MP-EBGP时, 要想让EBGP的路由可以通过SPE进入到远端的IBGP, SPE就必须把路由的下一跳给指向自己[2], 只有这样才能让MP-EBGP的作用得到充分发挥。

四、结束语

总而言之, 分层VPN技术的使用能够适应MPLS VPN的部署, 可以接到使用性能较弱, 但接口多的路由器上。这样就可以节省一定的成本, 对借助MPLS VPN业务来盈利的所有运营商来说相当有价值。层次化VPN技术的应用对国内网络技术的发展创造了良好的条件, 为IPRAN网路的组网提供了便利, 使网络的发展前景更加广阔。

摘要：移动互联网技术、云计算技术、无联网技术在可预计的将来必定会成为网络数字化中的重要主体, 会促进数据业务不断的发展。而且网络主体也一定会随着业务的类型改变而发生改变。因而, IPRAN技术也应运而生。

关键词：层次化,VPN技术,IPRAN网络

参考文献

[1]才岩峰.层次化VPN技术应用与IPRAN网络组网[J].数字化用户, 2013, 32 (26) :17

IPRAN技术和应用 篇6

随着无线数据业务的快速发展, 国内三大运营商由MSTP无线回程网向分组承载演进已成为必然趋势。数据显示, 全球TOP100运营商已在2012年之前基本完成移动承载网络的IP化, IP RAN和PTN技术成为TOP运营商的首选移动承载技术, 其中85%的运营商选择了基于动态协议的IP RAN技术。曾经局限于设备、成本、技术成熟度、网络运维管理经验的IP RAN技术目前已经充分得到商用验证, 并且伴随国内LTE大规模上马, 包括中国电信在内的电信运营商将进一步推动IP RAN迈入成熟规模建设期。

分组承载网模式明朗化

国内三大运营商因自身网络基础和对未来网络规划战略不同, 在选择分组承载建设路线时并不一致。

中国移动很早就明确了以PTN技术为主导的分组承载建网思路, 并在现网部署中采用了大量的PTN设备, 以完成在3G/LTE时代背景下, 主要城市的3G/LTE回传向IP RAN网络的迁移。

中国联通则看好IP RAN技术的应用, 选择了IPRAN作为其IP承载网建设的主要模式, 并在经过两轮大规模集采后, IPRAN网络规模达到13万端, 为3G以及即将到来的LTE搭好网络准备。

中国电信碍于历史遗留问题及固网、移动回传间协调的复杂性, 以及在内部因PTN、IP RAN派系选择存在的诸多争议, 使其在整体城域网建网思路方面曾一度举棋不定。而从近期中国电信公布的2013年第一批统谈统签类IP设备集中采购项目IP RAN采购结果来看, 中国电信已最终确定城域网建网思路和技术规范要求。

此次招标采购共有三个标包, 标包1是EPC CE设备, 标包2是RAN ER加BSC/RNC CE设备, 标包3是IP RAN ER B类汇聚路由器加A类接入路由器。分别由华为、中兴、烽火、上海贝尔、普天国脉、新邮通等6家厂商夺得, 其中, 据消息人士透露, 华为等在2012年两期集采中获得较好份额, 已在中国电信部分重点省份得到成熟应用, 基于前期优势, 在本次集采中继续保持有力竞争力。

实际上, 据了解, 中国电信IP RAN综合接入网从2009年开始提出试点, 目标是为CDMA移动业务、大客户业务以及未来LTE网络等提供城域网综合接入承载方案, 2010年邀请各设备厂家对试点情况进行总结, 讨论完善了产品和技术规范;2011年下半年启动在南方沿海发达五省12个城市首次集采试商用招标, 极大促进了产业链成熟;2012年又先后组织原有网络扩容及北方九省集采。

而在实际网络建设过程中, 中国电信逐步发现在一些地区经过城域网带来的组网复杂, 经过城域网跳数和业务路径不易明确, 为此, 中国电信组网规范逐渐转移到全部新建核心RAN ER的思路, 通过汇聚B、接入A, 由城域网完成到核心网的承载, 而在城市间省干层面的互联上, 依托CN2骨干网, 以省为单位, 建设移动承载网络, 实现非省会城市RAN ER要与省会城市的EPC CE互联。

未来两年IP RAN上演大规模部署

中国电信对于IP RAN网络的演进方向一直小心谨慎, 在过去几次集采中, 对于IP RAN产品及解决方案成熟度及商用程度、产品性价比、本地化供货服务程度、是否具备100G路由器平台等多方面能力十分关注。从中国电信IP RAN集采项目测试结果来看, 以华为为代表的厂商所提供的IP RAN解决方案在技术与商用体验方面多获好评, 奠定了中国电信开启IP RAN规模化布局的信心。

与此同时, LTE技术应用为运营商所开拓的广阔市场前景, 促进国内外运营商纷纷加快LTE布局。在国内, 虽然呼之欲出的4G牌照目前仍未有定论, 但中国电信4G时代的TD-LTE、FDD LTE融合建网方案已日益明确, 并从下半年开始, 建设步伐日渐紧凑。7月, 中国电信在南京亚青会会场开通首个4G试验网;8月, 中国电信董事长王晓初公开表示, 将从3G投资里转移50亿元建设4G实验网, 使中国电信今年4G投资达到100亿元。随后, 陆续召开备受关注的LTE网络主设备招标及天馈线系统的集采。

中国电信LTE网络建设的大规模铺开, 将为现网发展带来不小的挑战, 其中移动回传网络建设更是尤为紧迫。专家指出, 若要承载LTE业务, 采用MSTP的现网需扩容几十倍以上, 而从技术与成本方面考虑, 这样的扩容基本是不可行的。所以中国电信将目光投向IP RAN, 并打造以满足3G与LTE承载需求为目标的承载网络, 将关注点聚焦在LTE时代对新业务适应性和演进方面的能力, 包括Het Net时代海量小基站延伸承载与管理能力, IP RAN全网时间同步部属能力, 以及用于e MBMS业务的L2/L3组播能力和IPv6部属能力, 适应LTE业务的IP性能监控能力等。例如2012年11月北方九省IP RAN集采招标, 便是实则以LTE承载为目标导向。

毋庸置疑, LTE的部署将会将一步扩大对移动回传承载的市场需求, 同时作为另一大驱动力, 大客户业务发展也将促使中国电信在未来两年规模化部署IP RAN产品。从市场层面看, 刚刚开始规模部署IP RAN设备的中国电信, 未来设备集采所产生的市场空间十分可观, 并掀起国内移动回传网络建设的新高潮。

IPRAN技术特点与转型研究 篇7

关键词：LTE,IP RAN,技术,解决方案,组网架构

一、引言

电信产业目前经历着从未有过的改变。电信发展和网络部署中心依赖于IP技术解决方案的开展及实施。全IP架构深入, 其中包括接入网、核心网、承载网、业务网等层面, 它们都在朝着IP方向转变, 向着单网络支持所有业务的方向改变的是以“技术和业务”区分的电信网络。移动通信网也在朝着IP化改变, 移动通信网络十分重要的组分就是移动基站回传网络, IP化作为一个很重要的步骤。在如今, 移动数据用户和移动通信业的发展也非常的迅速, 移动基站回传平台在很多的方面都表现的不适应, 比如说三层网络功能提供、高带宽供给等, 这是面对宽带化和业务IP化的发展趋势来说的, 所以说移动基站回传网的转变是一个IPRAN改变的必经历程。IPRAN简单来讲就是以IP技术作为无线基站的回传平台, 扮演着基站控制器到基站之间桥梁的角色。

二、IP RAN组网方式

1. 接入层。

IP RAN的接入层类似于MSTP网络, 一般采用环形组网方式。光钎条件受到限制的地区, 可以采用环带链的组网方式。从理论上来分析, 每个环上的节点数量没有特殊的限制, 一般根据业务和保护倒换来进行确定, 一般情况下, 节点数量控制在几个至十几个内为宜。

2. 汇聚核心层。

现有的MPLS网络都属于轻载网络, 一般都承载大客户专线业务。IP RAN承载的是高价值业务, 一般通过轻载来确保业务的高质量, 利用富余的带宽来避免动态路由导致的局部拥塞。

IP RAN所具有的统计复用能力, 能对流量进行收敛, 可以在汇聚、核心层部署网络时, 按照一定的收敛比来收敛总的带宽, 利用IP RAN统计复用功能, 降低每比特流量的费用, 提高网络效率。

三、IPRAN网络的新技术

IPRAN的重要技术包括:网络保护技术, 分区域, Qo S技术, 多进程技术, 时钟同步技术以及OAM技术等。

3.1Qo S技术

IPRAN实现Qo S保障是通过鉴别服务-Diffserv技术。可以保证重要业务优先转发, 实现Qo S保障。有的设备商提供端到端Qo S保障方案, 可以由MPLS标签能隔离各个tunnel和VPN, 而且在VPN内部按照优先级不同调度, 保证各种业务的承载质量, 可以提供Qo S保障。

3.2网络保护技术

IPRAN网络保护的技术可以说比较成熟了, 拥有了全面的方法, 知道了TE的作用, 是在资源调度和重选路时起作用, 用于二层或三层全链路检测和诊断是BFD, 核心控制层路由器备份是VRRP, IGP的作用是三层网络保护。常见的有:核心/汇聚层的快速重路由流量工程快速重路是通过太网和-TE FRR保护。实际应用时, 接入网络的过程中可以通过部署伪线-PW冗余实现核心承载网络的目的, 部署E-VRRP可以成为-BSC用户边缘-CE间链路无线网络控制器-RNC/基站控制器以及RNC/BSC CE设备的保护伞。

3.3分区域和多进程技术

网络就类似是基于IP传送网的一张世界性的大网, 是IPRAN网络基于无连接技术的Internet。解决规模组网问题就是IP/MPLS-IPRAN网络的多进程技术和内部网关协议-IGP分区域, 通过降低网络规模大进而对设备电路的性能做出要求判断, 以此来减少路由振荡加快路由收敛。采用分区域管理, 不同的区域会使用不同的IGP协议, 并互相使用静态路由注入可以很好地解决规模组网的难题。通过把静态路与动态路进行有效的结合, 可以更好的保证自愈和网络路由的收敛。

3.4时钟同步技术

现在的IPRAN支持的时钟传送机制, 包括1588 V2技术、电路仿真业务自适应时钟恢复-CESACR技术等。这3种技术中1588 V2技术可以同时满足频率同步和步骤同步, CESACR技术只能满足频率同步。

3.5OAM能力

我们要想减小维护的复杂度, 就要对IPRAN网络的OAM能力进行加强, 主要从以下的这些方面着手, 进而来努力提高IPRAN网络的OAM能力: (1) 核心、接入设备均支持完善OAM协议;把PW层用PW OAM进行仔细检测、LSP层用MPLS OAM进行检测, 进而实现多层化检测;通过专用的硬件OAM检测, 提供毫秒级的精确检测。 (2) 开发基于图形界面的网管, 对网络实现“SDH-Like”业务配置的图形化和可视化管理, 具体表现为在网管上实现首端到末端的批量下发业务, 支持电路仿真业务, ATM, ETH等多种类型。

四、IPRAN技术转型研究

IPRAN在目前的移动承载网领域中是最主要的发展方向, 它基于通信设计原理, 传统的路由器架构为基础, 增强OAM机制, 业务保护机制以及分组时钟传输能力, 对于这一技术, 其业务的发展更多的是使用动态控制平面的自动路由。通过路由器架构为基础的硬件结构, 使其可以更好的承载更多的业务, 让IPRAN平滑支持LTE业务变得更易实现;除此之外, 向这一技术转型发展, 可以提高实时性语音业务发展, 因为IPRAN采用网管静态约束路由的工作原理, 通过TE隧道技术结合层次化的Qo S来保障通话质量。因此相比于传统的技术, IPRAN方案凭借其可以承接更多业务的特点而受到重视, 在应用中更加简化、方便, 同时可以节省支出。

转型IPRAN能够提供更加高效的带宽资源, 同时可以保证未来对数据爆炸式的增长, 可以更好的维护和扩展数据。IPRAN丰富三层功能可以极大的提高传输效率, 可以支撑综合业务承载和向LTE的无缝演进, 最终实现即插即用功能, 建网速度迅速提高, 满足市场的需求。在管理和运作方面, 可以降低人员技术门槛, 降低成本, 还可以迅速融入互联网。

五、结束语

IPRAN网络是传输网发展的必经之路, 如何建设面向未来的, 新型节能的, 同时与原传输网独立的网络, 对网络的建设者来说是一项艰巨的任务, 又是我们义不容辞的责任。IPRAN网络包括LTE、3G、政企专线等业务的接入和承载, 这样可以一定程度上减少网络建设的成本, 进而使得网络取得更加健康的发展。

参考文献

[1]何召舜.浅论光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) .2010 (03)

[2]师振永.鼎力打造全面测试解决方案, 助力NGN网络商用[J].通信世界.2007 (39)

[3]熊柳潜.融合与演进勾勒无线通信发展趋势[J].移动通信.2007 (01)

[4]宋广收, 李健, 张磊.IPv6技术及其军事应用[J].计算机安全.2007 (09)

[5]马镇州.软交换技术的发展探究[J].科技创新导报.2011 (22)