IPRAN网络

IPRAN网络（通用7篇）

IPRAN网络 篇1

0 引言

传输网络是电信运营商的基础网络, 是所有业务网的传送平台, 是移动电话、固定电话互联网、企业专线、多媒体等业务的综合信息高速公路, 是电信运营商基础设施的重要组成部分, 是所有通信的基础。电信运营商的各种业务都需要在传输网络上传送, 因此, 传输网络的建设关系到运营商提供业务的服务质量, 提供业务所需的成本, 直接影响运营商的品牌形象和竞争能力。

随着近年来各种业务的迅猛发展, 新业务的IP化和高带宽的特点日趋明显。传统的SDH网络, 因其基于TDM和刚性带宽的特性, 无法满足ALL IP的需求。电信运营商在经历了分组传送技术实验室测试和试验网建设的阶段, 正式开始了IPRAN网络商用建设。

本文主要介绍IPRAN网络建设时网络结构和业务承载、保护。总结网络建设中需要注意的问题并对IPRAN网络的未来进行展望。

1 IPRAN简介

1.1 IPRAN的定义

IPRAN是IP Radio Accecss Network的缩写, 从字面上理解就是基于IP的无线接入网络。IPRAN这一概念在最早提出时也是定位在解决无线网络IP化后的回传问题, 可以说这是IPRAN的狭义的定义。随着技术的发展, IPRAN定位成是以解决基站分组传送为主, 多种业务综合承载的分组传送网络。

1.2 IPRAN中的关键技术

简单地说, IPRAN所采用的技术可以看成是传统的IP/MPLS技术和MPLS-TP技术的合集。

1.2.1 MPLS技术

MPLS技术最初是意在提高报文转发速度, 随着芯片技术的发展, MPLS提高报文转发速度的作用不再明显。但MPLS技术弥补了IP无连接特性的不足, 其在转发层面是面向连接的。

MPLS使用标签来封装分组, 其标签短而定长。在IP网络中, 标签位于以太网帧头和IP报文头之间。分组数据在MPLS网络中根据标签进行转发不再查找路由表。

1.2.2 VPN技术

在IPRAN网络中所采用的VPN技术, 都是基于MPLS实现的。可以是端到端的MPLS VPN, 也可以是层次化的MPLS VPN。在MPLS VPN中, 设备可以分为CE、PE、P。其中CE是业务设备, PE和P是网络设备。PE设备上存在多个转发表, 包括一个网络路由转发表和多个虚拟路由转发表。这些转发表之间相互独立, 维护各自的地址空间和接口。MPLS VPN实现了业务的隔离, 提升了网络的安全可靠性。

1.2.3 PWE3技术

PWE3是Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge的缩写, 意思是伪线端到端的仿真。PWE3技术是IPRAN网络能够进行业务综合承载的重要技术手段。PWE3通过仿真技术实现在IP网络中对ATM、TDM等业务的承载。

1.2.4 TE技术

TE技术指的是流量工程技术。在传统的IP网络中, 路由协议在计算路径时, 不考虑带宽及带宽占用率等因素, 容易造成链路带宽使用不均。路由计算全部由路由器自主完成, 人工干预能力差。为实现路径可控、链路带宽均匀使用, 在IPRAN网络中引入了MPLS TE技术。

1.2.5 OAM技术

IPRAN网络提供业务层面端到端的OAM机制, 提供接入链路的OAM机制, 通过告警信息的实时监测, 实现故障管理、故障定位、性能监测等OAM功能。

OAM技术是MPLS-TP的核心内容。其实现方式有两种, 一种是有IETF组织制定的基于BFD技术的OAM机制, 另一种是ITU-T组织制定的基于Y.1731技术的OAM机制。

1.2.6 同步技术

IPRAN中的同步技术主要有三种, 即同步以太技术、1588ACR技术、1588V2技术。这三种同步技术中只有1588V2支持时间同步, 其余两种都只支持频率同步。

2 IPRAN组网方式

IPRAN网络建设从网络层次上分为核心层、汇聚层、接入层。

2.1 核心层组网

IPRAN网络的核心层主要完成数据的高速转发, 是MPLS VPN中的P设备, 是隧道的中间节点, 是网络中最重要的核心节点。根据网络扁平化、尽可能少的流量穿通的原则, 兼顾核心层的安全可靠性, 核心节点宜设置2~4个, 核心节点之间Ful Mesh组网, 互联带宽为10GE。

2.2 汇聚层组网

IPRAN网络的汇聚层主要完成接入节点的汇聚功能, 是MPLS VPN中的SPE设备, 是隧道的起点和终点, 是多业务承载的入口点与分离点。与RNC相连的节点也定义为汇聚节点, 命名为RAN CE。汇聚节点与核心节点之间可供选择的组网方式有环形、口字型、双归。这三种组网方式由前至后承载效率依次提高, 对局间光缆的要求也依次增大。互联带宽为10GE。对汇聚层设备的要求是能提供丰富接口类型, 槽位数量充裕, 具备强大的MPLS VPN维护能力。

2.3 接入层组网

IPRAN网络的接入层主要布置在基站里面, 是MPLS VPN中的UPE设备, 是业务的接入点。接入层组网主要受光缆条件的制约, 组网结构主要以环形为主, 对于光缆不具备成环条件的采用环带链的组网方式。接入层环路带宽主要GE为主, 对设备的要求是能够提供丰富的接口类型, 设备集成度高, 占用空间不多, 耗电量不大。考虑到未来LTE的建设, 接入层设备应具备升级为10GE设备的能力。

IPRAN网络组网示意图如下:

3 IPRAN网络中业务的承载与保护

3.1 业务承载

3.1.1 3G基站数据业务承载

3G基站的数据业务采用层次化的MPLS L3 VPN承载。将VPN分层的好处是接入层的路由压力不会扩散到整网, 同时也保证了业务是三层端到端的互访。无线网络的基站归属调整不再涉及到网络承载侧的配合调整, 大规模地减少了日常的运维工作。

3.1.2 2G/3G基站语音业务承载

若运营商无线基站尚未IP化, 对于2G和3G基站的语音业务, 采用E1方式接入, 伪线方式 (PWE3) 承载。若运营商无线基站已经IP化, 对于2G和3G基站的语音业务, 采用FE接入, 承载方式同3G基站的数据业务。

3.1.3 集团客户专线业务承载

对于TDM、以太网、ATM等集团客户专线, 采用相应的伪线 (PWE3) 方式实现, 并在汇聚节点将业务分离至其他网络。

3.2 网络保护

总体上可以将网络保护分为网内保护和网间保护。网内保护技术有MPLS TE HSB、VPN FRR、PW Redundancy, 网间保护技术有VRRP、LAG、APS。

3.2.1 MPLS TE HSB

MPLS TE HSB是一种CR-LSP备份技术。提供端到端的整条LSP的保护。创建主CR-LSP后随即创建备份CR-LSP。主CR-LSP失效时, 将业务切换至备份CR-LSP。当主CR-LSP恢复时, 将业务切回到主CR-LSP。

3.2.2 VPN FRR

VPN FRR是保护源宿节点的一种技术。其核心思想是本端故障, 远端倒换。VPN FRR是面向内层标签的快速倒换, 对外层隧道没有要求。因此也可以说VPN FRR是保护业务的。

3.2.3 PW Redundancy

同VPN FRR类似PW Redundancy也是保护源宿节点的一种技术, 是业务保护, 是对伪线的保护。

3.2.4 VRRP

主要用作在IP层面提供双归保护, 是网关保护。

3.2.5 LAG

主要用作在以太网链路层面提供保护。通过将多个以太物理端口聚合起来组成一个逻辑端口, 从而提高网络带宽, 并提供链路层面的保护。

3.2.6 APS

主要用作在SDH接入链路层面提供保护。

4 IPRAN网络建设中存在的问题

4.1 维护界面

从基站分组回传角度来看, IPRAN是要替代MSTP的。传统的MSTP网络是由传输专业来进行维护, 而IPRAN所采用的全部是数据技术, 那么IPRAN这张网络是该由传输专业来维护还是由数据专业来维护是需要解决的一个问题。如果由传输专业来维护, 那么需要对传输专业的维护人员进行深度培训。

4.2 异厂家端到端网管

在网络建设初期IPRAN网络可全部由一个厂家的设备构成, 可以实现端到端的图形化网管。就目前的情况来看, 异厂家设备的端到端网管难以实现。在后期大规模建设时, 如果引入两个厂家的设备, 大量开通业务, 都需通过人工手敲命令行进行业务配置, 工作量巨大。

4.3 业务地址的分配

传统的MSTP网络是在承载基站回传时, 是二层透明的网络。基站的IP地址由无线专业自己分配的。而在IPRAN网网络中, 由于要开启MPLS L3 VPN, 业务地址应该由网络侧统一规划。这需要分组传送网和无线网两个专业协同起来, 目前来看可行的办法是, 移动网分配大段地址给分组传送网, 分组传送网再规划每个汇聚节点下的小段IP地址, 并把这个地址规划反馈给无线网, 指导无线基站的IP地址配置。

4.4 2G BSC需要光口化

IPTAN网络承载2G TDM业务时, 采用的是PWE3的仿真技术, 在RAN CE与2G BSC对接时, 如果BSC不支持光口, 只能通过E1电口互通。对于IPRAN的设备, E1电口板卡密度不高, 下E1电口能力不足。这就要求BSC需要支持光口。

5 结语

通过IPRAN网络建设可以看出, IPRAN技术的业务承载能力较强, 既可以解决当前的组网需求, 也是面向未来的, 其三层就近转发的能力正是LTE时代所需要的。IPRAN的解决方案场景丰富, 组网灵活, 适用性广, 技术可用性好, 是运营商未来建设分组传送网的主要方向。

摘要：介绍IPRAN技术, 及在网络建设时网络结构和业务承载、保护。总结网络建设中需要注意的问题。

关键词：IPRAN,分组传送网

IPRAN网络部署策略研究 篇2

近年来通信网络各类业务层出不穷, 网络变得更加多样、复杂, 网络带宽需求逐年直线攀升。承载网方面, 原有采用TDM方式建成的MSTP网络, 已不具备高效便捷组网、低成本扩容建设、快速业务开通能力, 承载网IP化已成为江西电信网络发展中最大的一个趋势。

1、承载网络IP化主要关注的问题

1) 网络建设与运营成本:由于未来网络有线、无线接入节点将会不断增多, 网络膨胀速度将越来越快, 因此FMC承载网络的建设成本对各家运营商来说都异常重要, 承载技术选择、微小的组网结构方式区别都将对成本产生巨大的影响。网络替换成本需要同时兼顾初期建网成本和后期维护成本, IP化方式通过带宽统计复用会使CAPEX降低, 但同时会导致OPEX有一定程度的增加。不同运营商对于CAPEX和OPEX的模型比例构成会有一定的差异, 其对IP化解决方案的诉求也存在不同的侧重点。

2) 网络扩展性:统一的FMC承载网络是各大电信运营商共同的发展战略, 固网相对来说, 下层的单个接入点主要是面向单一用户, 断网影响面小, 后续仍将采用星型方式连至各个业务汇聚节点, 因而在统一的FMC网络中, 固定网络对整个网络的影响面不大。但移动承载网为各大运营商的自营业务网络, 单点断网影响面也会比较大, 且网络技术、网络结构变化都比较快, 除考虑当前2G, 3G到LTE不同发展阶段的具体承载需求之外, 还需具备面向未来LTE业务的可扩展性和可演进能力。多业务承载和向4G、5G逐步演进的进程对于承载网而言, 就是承载网三层能力由核心层逐渐向接入层推进的过程。未来移动网络的应用会多种多样, 而具备很强的新业务适应能力和扩展能力的解决方案会被更多的运营商所青睐。

3) 良好的Qos保障机制及快速业务开通能力:电信级的保护倒换, 端到端的OAM故障检测机制, 灵活的业务开通及数据配置, 也是未来承载网络关注的重点。

2、IPRAN技术及特点

IP RAN是指以IP/MPLS协议为基础, 满足基站回传承载需求的一种二层三层技术结合的解决方案。由于其基于标准、开放的IP/MPLS协议族, 也可以用于政企客户VPN、互联网专线等多种基于IP化的业务承载。

IP RAN网络具有如下特点:

1) 支持流量统计复用, 承载效率相对MSTP网络高, 同时能满足大带宽业务的承载需求, 单位流量的承载成本更低;

2) 能提供端到端的QoS策略服务, 可通过QoS设置保障关键业务、自营业务的服务质量, 并面向政企客户提供差异化服务;

3) 能满足P2P、P2MPMP2MP的灵活组网互访需求, 具备良好的扩展性, 数据配置简单灵活;

4) 能提供时钟同步 (包括时间同步和频率同步) , 满足3G和LTE基站的时钟同步需求;

5) 能提供基于MPLS和以太网的OAM, 提升了故障定位的精确度和故障恢复能力。

3、IPRAN组网结构及部署建议

网络承载需求分析:

3.1、3G基站回传承载需求

IP化改造前, 3G基站语音与数据业务均通过1~18个2M接入BSC;IP化改造后, 基站语音与数据业务通过1~2个FE接入BSC。

3.2、LTE承载需求

LTE阶段, 单基站/单载扇的无线数据峰值速率预计达到3G基站的10倍以上。同时, 除了传统的纵向 (3G阶段的BSC到BTS, LTE阶段的MME/S-GW/P-GW) 通信需求以外, 还需满足eNodeB和EPC之间 (S1-MME和S1-U接口) , 以及eNodeB之间 (X2接口) 的通信需求。

3.3、政企客户组网型业务承载需求

高带宽接入、点到点和多点到多点间通信、不同业务有不同等级的QOS需求。

网络结构:IP RAN网络分为IP RAN核心层、汇聚层与接入层三层网络, 核心层直接与BSC或IP骨干网相连, 不再依托和接入原有城域网, IP RAN网络的组网设备也全部采用IP RAN A类和不同容量的B类设备组成。

在IPRAN网络架构选择方面, 基本是新建一张IPRAN网络 (不再基于原有IP城域网) , 通过A、B、ER等设备组成三层网络结构, 具体网络结构如下:

◎B-ER设备:

RAN ER作为IP RAN网络核心层, 与BSC同机房部署。

3G业务承载:RAN ER采用口字型挂接B设备, 且口字型上联至现有MCE设备, 利旧现有MCE作为BSC CE, 上行至BSC。

LTE业务承载:RAN ER采用口字型挂接B设备, 口字型下挂MCE, 直接利旧MCE兼做EPC CE使用同时连接各本地网PE, 通过CN2平面至省会LTE核心设备 (省会直接利旧MCE, 至核心设备) 。

RAN-ER新建设备数量:每个本地网建设1-2对, 作为IP RAN网络的核心层, 汇聚B设备。IP RAN建设初期, ER端口配置按1:6收敛比考虑, 即ER上行带宽配置为汇聚的B设备带宽的1/6。

当B类设备与RAN ER间流量超过链路带宽的60%进行扩容。

◎IP RAN汇聚路由器 (B设备)

每对B类汇聚设备10GE端口上行 (业务量较大区域采用40GE端口或者双10GE端口) , 口字型连接RANER, 上行需要2*10GE (2*40GE/2*20GE) , 下行需要20-40GE接入层, 同时每对B设备采用10GE互联。

B设备设置及选型原则:

1) 在有光缆、机房资源条件的区域, 每对B设备优先部署在不同节点, 主要考虑设置在传输汇聚设备所在机房, 如区域中没有符合以上条件的节点选择可适当考虑OLT设备所在的片区中心节点。

2) 应考虑周边道路管道、地理位置、电源保障能力、机房空间等因素, 尽量选在业务量集中、地理位置相对重要、维护人员可以方便出入的室内地点。

3) 每对B设备原则上最多下挂20-50台A设备。

4) 如一对B设备接入万兆A2环网数量超过5个 (包含5个) 建议设置B2设备 (B1业务槽位5个, B2业务槽位8个)

◎IP RAN接入路由器 (A设备)

现网宏基站和规划新增的LTE站点均部署A设备, 根据单站接入BBU数量及站点场景, 确认A设备类型 (A1/A2) , 采用A1设备组GE环网, A2设备组10GE环。

A设备设置原则:

每个接入环由A设备与1对B设备组成, 每个接入环网原则上最多承载6-8台A设备 (应结合基站密度、话务量等) , 同时接入环网与1对B设备成环。

C/D类基站, 在光纤资源无法组环或双归的情况下, 可在环形互联或树形互联的某个A设备下链接一级A设备,

4、IPRAN组网与光缆网络的协同

鉴于我省基站接入环网现状, 依据集团每个IPRAN接入环网由6-8个节点组成的原则, 在IPRAN网络建设时必须对现有基站接入光缆进行改造, 改造原则如下:

1) IP RAN接入网成环应基于现有ODN网络、基站接入光缆网, 不应单独建设独立的IP RAN接入光缆网;

2) 由于现有的基站接入MSTP系统建设时间较长 (接近6年) , 其网络拓扑由于站点新增、网络容量不足等原因年年都在变化, 故单个的MSTP接入传输网存在接入环过大 /小、接入环跳纤点过多、接入环共臂段落严重、接入站点不合理等诸多问题, 因而在后续IPRAN网络建设过程中应该吸取以上经验。由于我们现网站点基数已经较大, 故在IPRAN网络建设中应遵从全区建设, 统一规划原则, 完全基于现有的接入节点情况进行合理布网 (光缆不足区域进行光缆补建) , 不能继续参照原有的MSTP结构进行网络组建。

3) IP RAN接入网成环应充分考虑后续新增3G、LTE站点成环的需求, 环上节点原则上不超6个。

5、结论

到LTE阶段, 基站带宽需求将达到100M量级, 采用IPRAN设备组建的L2+L3承载网络, 能较好地解决网络转型过程中产生的一系列问题。

参考文献

[1]中国电信IP RAN网络建设指引 (2013v1版) ;

[2]IPRAN技术浅析, 中国信息产业网;

天津电信IPRAN网络测试总结 篇3

本次测试针对天津电信整改后的IPRAN网络, 测试其业务承载能力、网络可靠性、网管的业务管理及维护能力。

1) 业务部署能力:以太业务在PW+L3VPN场景的可部署性, 网管支持下业务性能和网络稳定性测试:通过测试基站业务, 验证现网场景下的业务承载性能及长时间运行的稳定性。

2) 可靠性测试:在各种故障情况下, 根据现网实际情况验证业务端到端的业务保护倒换时间和倒换能力

3) 网络管理与运维:包括性能监控在内的其它业务及设备运维管理, 包括故障定位、定界等。

2、网络介绍

整个网络划分为接入层, 汇聚层和核心层。

◎接入层由A设备组成, 可以采用环网组网, 也可以采用链形组网, 具体根据站点实际的光纤组网情况选择。建议设计较为规整的模型组网, 以一级环或链收敛为主, 尽量避免环切环、环带环、跨汇聚环插花复杂组网, 严格禁止两级以上环带环组网, 否则对后续隧道路径的规划影响较大。

◎汇聚层由B设备组成, 汇聚来自接入层的流量, 一对B设备建议接入3-10个接入环, 约20-60台A设备。为实现故障冗余和保障业务快速恢复, 对每个接入区域都部署成对B设备进行汇聚, B设备之间配置物理直连链路。同时为防止不同B设备对之间的相互影响, 不建议B设备对之间直接进行互联, 应通过ER汇聚设备对的方式实现互通。

◎在核心层基站控制器前部署成对EPC CE, 通过主备路由方式实现互通。

3、测试组网

天津电信项目接入侧主要是环形组网, 选取某个接入环 (非重点区域) 进行测试, 测试组网大致如上图所示。

由于EPC CE是利旧设备, 带有大量业务, 不能用于现网测试。测试时使用两个汇聚ER来模拟EPC CE, 使用一个没有业务的B设备来模拟EPC。本次测试地点选为天波客户机房, 由于光纤资源有限, 天波到测试的A设备无剩余光纤, 目前计划测试仪接入模拟EPC和模拟EPC CE上, 通过在天波汇聚ER上创建一条到A设备的多段PW, 用于透传报文到A设备上, A设备两端口环回来完成本次测试。

4、测试方案及结果

4.1、接入环故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术:BFD for PW, BFD for IGP

保护技术:PW主备保护

◎过程分析

上行业务倒换分析:A设备通过BFD for PW检测到主PW down, 业务倒换到备用PW。随后BFD for IGP加速IGP路由收敛, 重新产生LSP, 主PW重新建立, WTR过后业务倒换到主PW上, 即蓝色路径。

下行业务倒换分析:B设备通过BFD for PW检测到主PW down, 业务倒换到备用PW。随后BFD for IGP加速IGP路由收敛, 重新产生LSP, 主PW重新建立, WTR过后业务倒换到主PW上, 即蓝色路径。

◎测试结果:

4.2、B节点故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术:BFD for PW, BFD for LDP Tunnel

保护技术:PW主备保护, BGP快刷, ECMP等价路由

◎过程分析:

上行业务倒换分析:A3通过BFD for PW检测到主用PW down, 倒换到备用PW。

下行业务倒换分析:ER3通过BFD for LDP Tunnel检测到ER3—B1的LDP Tunnel down, ER3上到基站侧的路由原始下一跳迭代不到隧道, 由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳, 即B2。

◎测试结果:

4.3、汇聚环故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术: BFD for LDP Tunnel, BFD for IGP

保护技术: BGP快刷, ECMP等价路由

◎过程分析:

上行业务倒换到分析:B1通过BFD for LDP Tunnel检测到ER3—B1的LDP Tunnel down, 其到EPC的路由原始下一跳迭代不到隧道, 由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳ER4。随后BFD forIGP加速IGP路由收敛, LDP LSP重新收敛, 业务再次回到原始下一跳。

下行业务倒换分析:ER3通过BFD for LDP Tunnel检测到ER3—B1的LDP Tunnel down, 其到基站侧的路由原始下一跳迭代不到隧道, 由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳B2。随后BFDfor IGP加速IGP路由收敛, LDP LSP重新收敛, 业务再次回到原始下一跳。

说明:由于IGP cost设计, B1—ER3无法形成LDPFRR, 否则依靠LDP FRR保护。

◎测试结果:

4.4、EPC CE故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术: BFD for LDP Tunnel, BFD for静态路由

保护技术: BGP快刷, ECMP等价路由, 主备路由

◎过程分析:

上行业务倒换分析:B1上通过BFD for LDP Tunne检测其到ER3的LDP Tunnel down, EPC侧的路由原始下一跳迭代不到隧道, 由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳, 即ER4。

下行业务倒换:EPC上通过BFD for静态路由检测其到基站侧的主用静态路由失效, 则快速切换到备有静态路由。

◎测试结果:

4.5、接入环多点故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术: BFD for LDP Tunnel, BFD for PW

保护技术: BGP快刷, ECMP等价路由, PW主备保护

◎过程分析:

上行业务倒换分析:A3上通过BFD for PW检测其主用PW down, 上行业务快速切换到备用PW上

下行业务倒换分析:B设备上采用1:1终结模式, 当接入环双点故障, L2VE子接口down, 联动L3VE down, 撤销发往ER3的网段路由。由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳B2。

◎测试结果:

4.6、汇聚环多点故障

红色:业务初始路径蓝色:业务倒换后路径

检测技术: BFD for LDP Tunnel, BFD for PW

保护技术: BGP快刷, ECMP等价路由, PW主备保护, monitor-group

◎过程分析:

上行业务倒换分析:汇聚环双点故障, B1上通过monitor-group将其与接入环相连的子接口置down。A3上通过BFD for PW检测其主用PW down, 上行业务快速切换到备用PW上

下行业务倒换分析:ER3通过BFD for LDP Tunnel检测到ER3—B1的LDP Tunnel down, ER3上到基站侧的路由原始下一跳迭代不到隧道, 由于ECMP等价路由的存在, BGP快速刷新此路由到另一个下一跳, 即B2。

◎测试结果:

4.7、QoS测试

按上组网, 使用测试仪表分别模拟不同等级客户业务, 测试不同DSCP业务是否能按照集团要求映射到相应队列及出口队列调度是否正确。

◎测试结果:

QoS队列映射功能测试:

本次测试从仪表向IPRAN网络打DSCP46、34、32、14的流量, 入IPRAN网络后分别映射EXP为4、5、2、0在ATN设备上分别入EF、AF4、AF2、BE队列。

Qos调度精度测试

通过以上的LTE承载网端到端各场景故障倒换延时在300ms以内, IPRAN网络满足承载3G、4G无线业务承载需求。

5、结论

天津电信IPRAN网络组网中采用了PW、VRRP等大量IP网络新技术, 实现了环状组网模式下的业务快速倒换和恢复, 通过本次测试验证了这些新技术的可用性, 可以有效保障天津电信3G/4G业务的安全承载, 也为将来IPRAN网络优化和发展积累了科学数据和实践经验。

参考文献

IPRAN网络 篇4

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网络 篇5

随着网络的发展, 某运营商本地传输网的网络结构由传统的SDH逐步演进为IPRAN+OTN网络, 而移动网3G/4G基站业务也承载在IPRAN+OTN网络架构上。

考虑到IPRAN网络的健壮性, 本地传输网采用分担负载方式, 即中兴波分和华为OTN分别承载IPRAN汇聚层环路的中继电路。

IPRAN大量承载3G/4G基站业务后, 经常出现波分环路开环倒换后, 定点区域基站大量伴随出现时钟失锁、时钟源丢失等告警, 进而造成区域无线掉话率指标下降。

2 影响IPRAN网络时钟质量的分析

对无线小区掉话率较高区域进行分析, 排除无线网络本身影响, 问题主要集中在基站时钟信号不稳定等方面。基站时钟告警全部集中在五个区域, 且时钟告警数量基本相当, 占比基本一致。对2015年上半年的告警进行抽样统计分析, 发现影响无线切换掉话率的主要因素是时钟失锁和时钟源丢失告警, 分别占48.85%和38.16%, 合计高达87.01%。

分析发现, 时钟失锁、时钟源丢失告警与IPRAN网络的时钟源稳定性、时钟频偏差值有直接关系。跟踪全网时钟源质量, 发现IPRAN全网时钟源采集自A点IPRAN设备, 由A点IPRAN设备锁定并同步于全网。进一步分析告警产生原因, IPRAN时钟源不稳定和时钟频偏差值过大, 是造成区域无线切换掉话率上升的关键症结。

2.1 IPRAN网络时钟源不稳定

根据基站侧时钟要求, 频偏差在0.05PPM内, 基站侧不会报任何告警;在0.1PPM内, 对业务没有任何影响。首先检查IPRAN网络的时钟源输入情况, 经确认, 时钟输入采集于A点BITS设备, 信号类型为2M比特。A节点IPRAN设备时钟源参数“使能SSM参与选源”、“使能频偏检测”设置均已启用, 保证了时钟信号、时钟质量信息传递正常, BITS外接时钟信号两路正常。

考虑到受影响基站的时钟失锁告警一般出现在OTN环路倒换之后, 即基站中心频率在人工修改后保持跟踪时, 往往因为传输电路倒换而造成失锁, 所以需要进一步观察时钟源在一段时间内的频偏变化情况。通过命令行SSH登录A点IPRAN设备, 在系统界面下分别输入:

clock freq-deviation-detect enable

dis clock source freq-deviation

得到IPRAN网络时钟源的频偏值, 统计一段时间内时钟频偏值的变化情况 (表1) 。

根据统计结果, 进一步绘制为变化曲线图 (图1) 。

如图1所示, A点IPRAN时钟源质量存在大幅波动情况, 并且两路BITS信号之间也存在较大的频偏差值, 最小差值为0.05PPM, 最大差值为0.42PPM。网络出现时钟源切换时, 会造成时钟频偏值大幅变化。而在实际的时钟跟踪中, IPRAN网络跟踪时钟源BITS1时钟信号, 所以BITS1的时钟质量是直接影响全网时钟跟踪质量的因素, 故将BITS1的时钟频偏值变化进行统计, 如图2所示。

从图2可以看出, 时钟源最大变化值为0.36ppm。主用时钟源的频偏在差值上远远超出基站时钟要求的0.01ppm指标, 所以IPRAN网络的时钟源质量是要因之一。

2.2 波分万兆电路透传模式设置不合理

五个区域IPRAN ASG至核心均为2条互为保护的万兆电路, 分别承载在中兴波分和华为OTN系统。其中, 中兴波分为传统波分系统, 所有万兆电路均为全部透传, 不存在对以太网时钟信号的透传影响。分析华为OTN网络发现, 5条万兆电路的业务配置模式为“MAC透传模式”。考虑到透传模式对以太网时钟信号存在较大影响, 进一步统计五个区域IPRAN网络的ASG设备时钟频偏, 发现承载在OTN网络的IPRAN万兆中继, 无一例外频偏值都超过了0.1PPM。按照基站的时钟质量要求, 超过0.1PPM将影响业务。

为搞清楚OTN电路倒换造成IPRAN网络时钟频偏变化的具体情况, 某运营商以区域C的IPRAN设备为样本进行测试验证。该区域经过中兴和华为波分, 通过同步以太为基站提供时钟。

(1) 测试场景1

C区域时钟通过OTN网络到A节点, 断开C到A的中继, 此时基站上报频偏过大告警。将主用时钟调整到中兴平面, 基站上报频偏过大告警。

结论:无论时钟主用为哪个平面, 只要出现主用时钟路径故障, 则对应无线基站侧上报频偏告警。

(2) 测试场景2

C区域到A点的中继断开20分钟后, 恢复C到A的中继, 此时基站的频偏告警不会自动恢复, 必须开启基站的频偏检测, 锁定时钟频率后, 基站业务恢复。

结论:光缆中断时间超过20分钟, 光路修复基站时钟无法自动恢复, 需要手工调整。

(3) 测试场景3

C区域到A时钟为主用OTN, 调整C到A的波分路径至波分保护通道, 观察C区域设备时钟频率, 华为波分倒换后, C区域设备时钟频偏无任何变化。

结论:频偏和波分路径长短无关。

从以上测试中已经得出了各种情景下IPRAN网络以太时钟的频偏特性, 从而可以确认OTN网络的时延、频偏在一定程度上影响了IPRAN网络的时钟质量, 特别是时钟的频偏差值, 导致ASG汇聚环路的两个方向所提供的以太网时钟频偏值存在较大差值且不稳定, 最终造成基站在锁定时钟的中心频率过程中经常出现时钟失锁、时钟源失效等告警, 所以OTN网络的透传模式设置不合理是要因之一。

2.3 IPRAN网路时钟跟踪设置不合理

按照IPRAN网络规范要求, 网络中网元时钟采用同步以太方式, 时钟应跟踪正常, 系统时钟状态为锁定, 时钟等级为PRC。对IPRAN网络的系统时钟跟踪情况进行检查, 检查方法为:通过网管自带的时钟视图功能查看全网的时钟跟踪关系, 以发现时钟异常的网元。

通过网管的时钟视图检查, 发现有58个IPRAN网元的时钟跟踪异常, 并没有正常跟踪锁定时钟。同时对网优提供的基站时钟跟踪异常的168个基站所对应的IPRAN网元进行重点检查, 检查对应的时钟配置, 发现主要存在如下问题:时钟跟踪异常、时钟未配置、端口时钟未使能、跟踪跳数过多容易引起时钟互跟而影响时钟质量、成环网元未配置时钟保护等。

IPRAN网络时钟跟踪设置不合理所造成的基站时钟故障占基站时钟故障总数的41%, 所以IPRAN网络时钟跟踪设置不合理是要因之一。

3 制定解决策略

(1) 针对“IPRAN网络时钟源稳定性不足”的对策选择

针对IPRAN网络时钟源稳定性不足的问题, 某运营商选择为IPRAN网络引入第二时钟源, 给B点的RSG设备引入2M比特时钟信号, 将高质量的时钟信号通过P节点同步全网网元, 再通过全网时钟跟踪重新配置, 实现基站时钟改善。

(2) 针对“OTN万兆电路透传模式设置不合理”的对策选择

虽然可以通过引入第二路时钟源解决时钟源的稳定问题, 但是经过OTN等波分电路的时钟信号在五个区域的ASG依然出现两个方向频偏值差值过大的问题, 往往超过0.2PPM, 还是影响无线业务的正常运行。经过深入研讨, 理清了OTN透传承载业务的方式。

10GE LAN业务可配置为10GE LAN MAC透传模式 (10.7G) 和10GE LAN bit透传模式 (11.1G) 。区别如下:

1) 10GE LAN MAC透传模式

将10GE LAN信号进行GFP-F封装后再映射到标准的OTU2帧结构里, 此模式透传客户10GE MAC帧。该模式具有标准的OTU2帧结构, 适合与所有支持标准协议速率的设备对接。该模式的处理时钟为本地时钟。

2) 10GE LAN bit透传模式

10GE LAN bit透传模式直接将客户业务映射到OTU2帧中, 即通过增大OTU2帧频以完成信号传送, 高于标准的OTU2信号的速率。此时处理时钟为跟踪业务时钟, 可实现时钟透传功能。

所以, 某运营商确定OTN万兆电路的透传模式需要进行优化, 由MAC透传更改为bit透传, 并且业务改为提速模式。

(3) 针对“IPRAN网络时钟跟踪配置不合理”的对策选择

IPRAN网络可采用如下两种同步技术, 以满足无线网络的同步要求:同步以太, 实现IPRAN网络的频率同步;IEEE 1588v2, 实现IPRAN网络的频率和相位同步。

针对无线网业务需求, IPRAN网络部署的是同步以太技术。通过此技术, 设备可从各以太网链路的串行码流里提取并计算出最佳时钟信息作为系统时钟, 并将其作为下游设备的参考时钟, 随各端口发送的串行码流发送出去。分析全网时钟, 发现目前网络时钟部署的主要问题包括:

1) 存在网元时钟未配置或个别端口未配置情况, 造成所连接的基站收不到时钟信号。

2) 部分网元未启用标准SSM协议, 致使网元无法判断收到的时钟等级, 造成无法跟踪或错误跟踪。

3) 时钟优先级配置不合理, 未能全网考虑, 造成时钟互跟或开环后无法倒换时钟。

4) 跟踪跳数太多, 未能安装最小跳数跟踪, 影响时钟质量。

4 对策实施

(1) 引入全网新时钟源, 降低频偏值变化为零

在B点IPRAN设备引入2路bits时钟信号, 并设置全网时钟源由A改为B。为验证主时钟源更改后B点RSG设备的频偏波情况, 通过命令行查询和图表对频偏变化进行分析。通过命令行SSH登录B设备, 在系统界面下分别输入:

clock freq-deviation-detect enable

dis clock source freq-deviation

得到IPRAN网络时钟源的频偏值为-0.15ppm。为与A时钟源进行对比, 同样统计了10个时间点内时钟频偏值的变化情况 (表2)

根据统计结果, 进一步绘制为变化曲线图 (图3) 。

从图3可以看出, B点时钟源质量大为改善, 并且两路BITS信号之间频偏差值降低, 最小差值为0.00PPM, 最大差值为0.06PPM。将BITS 1的时钟频偏值变化进行统计, 如图4所示。

从图4可以看出, B点时钟源波动变化值为0ppm, 问题得到彻底解决。

(2) 修改OTN万兆电路透传模式、业务配置

按照分析结果, 修改A节点至五区域ASG的万兆电路的透传模式为bit透传。OTN中继配置修改后, 显著改善了时钟频偏差值, 从原来差值为0.21PPM直接降为0PPM。

(3) 进行IPRAN网络时钟跟踪优化

按照制定的时钟配置原则, 对全网网元的时钟跟踪进行检查并优化配置。首先检查网元的时钟状态, 使能以太时钟同步要勾选, 使能SSM参与选源要勾选。如果正常, 则系统时钟跟踪状态显示为锁定、系统时钟锁定状态为锁定、系统时钟运行模式为正常模式。

网元时钟锁定后还要检查时钟源的配置, 所有的网络接口都要添加到端口时钟源中。对于连接时钟上一级的端口还要配置相应的优先级, 其他端口不需要配置优先级。

对于接入层网元, 与基站对接的口也要添加到端口时钟源中, 这是一个容易忽视的地方, 也是这次优化修改较多的地方。修改前最长的时钟跟踪跳数为14跳, 修改后最长的时钟跟踪跳数为7跳。并且为成环的网元配置了主备时钟端口, 在开环时时钟也不会中断。

通过此次优化, 网络的时钟跟踪关系更加清晰, 跟踪跳数减少, 并且具备条件的网元都实现了主备跟踪, 所有端口均加入了时钟源。

5 效果检验

(1) 基站时钟告警恢复前后的掉话率对比分析验证

通过网优专业的统计, 80个定点区域站点时钟告警恢复前后掉话率对比如图5所示。

(2) 跟踪无线网全网时钟状态、告警清除情况

进一步跟踪无线网全网时钟状态、告警清除情况:正常清除的时钟告警5363条, 复位清除的605条, 手动清除24条, 状态切换清除29条, 其中正常清除的告警占总告警的89%。

可以看出实施关键因素对策后, 定点区域基站的时钟告警大部分正常清除, 效果明显。

(3) 跟踪观察

对2015年3月至2016年2月的区域无线掉话率进行跟踪调查, 巩固期内的区域无线掉话率均优于目标值, 定点区域无线掉话率跟踪图如图6所示。

6 结束语

某运营商通过分析、修改有关IPRAN、OTN等网络的参数配置, 大幅提升了无线网时钟质量, 减少了网优专业因时钟跟踪倒换、质量等问题所造成的大量人工干预工作, 从而实现了对传输网、时钟网和无线网的全面优化。不仅精准降低了定点区域的无线掉话率, 达到了上级考核要求, 同时降低了用户投诉率, 提高了客户感知度。

参考文献

[1]曾坚毅.分组化OTN关键技术及其应用.电信快报, 2014 (8) .

[2]马兆鑫, 张可心, 许行.OTN交叉技术的应用.光纤与电缆及其应用技术, 2014 (1) .

[3]刘雁斌, 陈烈强.本地OTN承载业务探讨与应用浅析.邮电设计技术, 2014 (3) .

IPRAN网络 篇6

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网络 篇7

专注定位:城域网

运营商建网有两种思路,一是选择厂商的整体方案建网,二是将选择各部分方案并统一集成。极进网络的定位是专注于做其中的城域网和局域网方案,同时提供电信、企业和行业(医疗、教育等)解决方案。这种定位同时受到运营商和设备商的欢迎:运营商在选择极进网络的方案时,永远都能保证这是行业最佳的;同时,极进网络也避免了与其它设备商的业务重合、形成竞争,从而能够真正做到合作共赢。

极进网络技术总监卓超介绍,公司产品以以太网交换机和多业务交换路由器机为主,并包括无线和安全设备。多业务交换路由器和传统路由器有很多大差别,传统路由器主要解决广域网的传送问题,而多业务交换路由器主要用于城域网,其具有的MPLS、VPLS等功能是传统的交换机所不能实现的。

其实在极进网络早年成立阶段,ATM、Token Ring、帧中继等方案都比以太网更为强势,但是其创始人意识到,以太网的进化周期快,可以快速被市场接受,具有典型的实用主义,提出了IP anywhere构想。2001年到2003年正值中国运营商城域网建设的高潮,极进网络的市场份额高达30%。当前,承载IP化已成现实,这也印证了其创始人的远见。

未来战场:IP RAN和IDC

在中国移动2009年城域以太网交换机的招标中,极进网络获得了国外厂商中的最高份额,其产品主要用于中国移动2G、3G的数据承载和城域网两部分。

卓超介绍,在中国移动建设2G网络之初,其数据服务和运营管理系统便广泛采用了极进网络的交换机,因此进一步采购其新设备比较放心;另外,极进网络在其设备提供了高性价比的电信级业务能力—如以太网的快速切换功能,远超IETF和ITU-T的标准而实现,用很经济的方式达到传统SDH的效果;再如操作系统,从最低端的交换机到高端的多业务路由器都使用同一个软件,保证了软件良好的一致性。

谈及极进网络的未来发展,卓超介绍了两大方向。其一是配合运营商的业务迁移,进军数据中心。运营商正从网络提供商转型为信息提供商,过去主导的网络未来将成为其主体业务的一方面,出现了“网络+数据中心”的新模式。对此,极进网络提供了高密度万兆解决方案,包括Summit X650,BD8900等用于数据中心的接入和核心交换。