面向3G/LTE的IPRAN组网应用

鲍飞翔

随着3G和LTE等业务的发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求迅猛增长。SDH传统独享管道的网络模式难以支撑，分组化的承载网建设成为一种不可逆转的趋势。但IPRAN技术可很好解决这些问题。因此本文以面向3G/LTE的IPRAN组网应用为题具有一定借鉴意义。

一、IPRAN基本技术

IPRAN指的是IP Radio Access Network，意思为无线接入网IP化，其核心是采用IP/MPLS路由协议、信令协议，路由器架构，动态建立转发路径、执行故障检测和保护，兼顾静态方式。 有以下关键技术：

1.网络保护技术：从IPRAN技术发展看，在其技术体系中，网络保护的相关手段的发展比较全面。如用于资源高度与重选路的TE技术，可对二层或三层的全链路进行维护与检测的BFD技术等，其中以太网保护、核心层或汇聚层的高速重路等是其用的较多。实践中在接入到网络的前提下，可设置LSP1：1加五伪线的方式来实现保护倒换功能。

2.分区域与多进程技术 ：在IPRAN网络的内部网关协议当中，区域和多进程技术是IGP的两个方面，分区域和多进程技术是为解决规模组网问题的一种实用技术，在解决规模组网的过程中还可解决网络规模大对路由设备造成的高标准严要求，在一定程度上可大大提升路由器性能。分区域技术的优势是：在对网络进行分区域管理后，不一样的区域之间可应用不同的IGP协议，相互运用静态路由注入的手段可解决规模组网的问题，动态路由与静态路由的结合，可实现网络路由收敛与故障自愈。

二、IPRAN组网应用

IPRAN网络在结构上分为三层，分别是核心层、汇聚层与接入层。

1.核心层：核心层与BSC或IP骨干网相连，采用大容量路由器，具有高密度端口和大流量汇聚能力的核心路由器RAN ER。3G中的ER汇聚基站至BSC的流量，LTE中的ER汇聚ENodeB至PGW/SGW的流量。各本地网ER设备采用异局址成对设置。ER设备应选择本地网BSC或CN2PE设备所在机楼进行安装，即与BSC或CN2 PE设备共址。

2.汇聚层

（1）汇聚层节点设置：B路由器分为B1和B2，B1端口容量为60G， 用于汇聚A路由器，B2端口容量为120G， 用于汇聚B1或A路由器。每对B路由器覆盖3-10个接入环，每对B路由器平均接入20-60台A设备。B路由器一般在汇聚机楼成对设置，可设置在汇接局和条件较好的模块局，以口字型或交叉接至ER。汇聚区B路由器可采用异址成对或同址成对模式配置：

①异址成对模式的网络健壮性优于同址成对模式，优选作为各本地网B路由器的设置方式。

②受光缆、机房等限制，可同址成对，原则上优选具备不同局向光缆路由的汇聚机房。

（2）IPRAN 汇聚层部署方式

模式1，IPRAN接入环在骨干节点集中汇聚：主要特点是B路由器仅成对设置在县级骨干节点，一般选B2路由器，IPRAN接入环通过OTN网络承载，直连位于县级骨干节点的B路由器。县级骨干节点B路由器通过本地网OTN的GE /10GE链路上联ER。

乡镇、农村等A路由器组成若干个IPRAN接入环，通过OTN双归于县级骨干节点B路由器；城区及城郊A路由器组成若干IPRAN接入环，通过光缆直接挂接县级骨干节点B路由器。县级骨干节点B路由器对业务统计复用后汇聚成若干条GE/10GE链路通过OTN直连本地网核心ER，形成由ER、B路由器、A路由器组成的三级IPRAN网络架构。优缺点如下：

优点：IPRAN接入环全部挂接县级骨干节点的1～2对B路由器上，B路由器至ER核心设备的GE/10GE链路利用率高；B路由器量较少，IPRAN组网简单，设备投资较小；B路由器设备集中设在县级骨干节点，有利于集中维护并简化业务配置开通过程。缺点：IPRAN接入环未经汇聚，链路较多且初期利用率较低，需要占较多的汇聚层OTN端口及光缆资源；大量IPRAN接入环需通过OTN网在县级骨干节点落地，对县级骨干节点OTN支路端口需求较大。当IPRAN接入环需通过叠加GE环扩容时，OTN需相应扩容， IPRAN网络扩容比较复杂。

应用场景：该模式适用于OTN已布署至乡镇，且基本覆盖较远乡镇的本地网的非城区区域的IPRAN汇聚层网络组织。

模式2，IPRAN接入环在汇聚节点分散汇聚：主要特点是B路由器节点依托汇聚OTN节点并适度增加，分散到城区及乡镇汇聚点，B路由器优选B1型。IPRAN接入环主要通过光缆就近接B路由器。B路由器上联ER的GE/10GE链路通过OTN承载。选取城区传输汇聚点及县乡OTN节点设置B路由器并划分汇聚区。乡镇、农村A路由器组成若干IPRAN接入环，依据光缆情况就近单归或双归于B路由器。城区、城郊A路由器组成若干IPRAN接入环，就近挂接城区B路由器。业务在各汇聚区内的B路由器统计复用后汇聚成若干条GE/10GE链路通过OTN直连本地网ER设备。优缺点如下：

优点：IPRAN接入环通过B路由器汇聚后再进入传输网进行承载，对汇聚层OTN及市区光缆资源需求较低；B路由器至ER的链路通过OTN电交叉矩阵调度，少占用县骨干节点OTN端口，并缩短电路开通时间；当IPRAN接入环需要通过叠加GE环进行扩容时，仅影响末梢接入光缆，对汇聚层光缆及OTN波道资源影响较小，IPRAN接入层扩容相对简单。

缺点：B路由器较多致其至ER设备的链路较多，在造成传输网初期投资高，也造成B路由器设备和链路带宽利用率的低下。ER设备下行端口及IPRAN汇聚设备较多，IPRAN设备投资较高。

应用场景：该模式适用于地域面积较大、光缆资源丰富、ODN分布到位的市区、县城城关及下辖IPRAN 节点》50个、A路由器》60台、IPRAN接入环在15个以上的乡镇区域。

1、接入层

（1）接入层节点设置原则：A路由器设置宜与接入网光缆物理结构匹配，兼顾成本与网络安全，在乡镇局设置A路由器作为乡镇汇聚；初期A路由器占一对光纤组环，组环的A路由器不宜跨主干光缆，并用环上的公共纤；不具备组环的重要基站，可用链形单归，就近接另一台A路由器；对现有接入网光缆纤芯数、结构未满足IPRAN组网的应扩容，后续接入光缆规划应兼顾LTE、IPRAN等需求。A路由器分为A1和A2，通常A1用于组GE环，A2用于组10GE环。

（2）A路由器网络组织：A路由器组网主要考虑 BBU分布、光缆资源、带宽、电源保障、机房等以环形为主、双归，链型为辅进行组织。

1）环型组网模式：该模式网络安全性较高，通过采用10GE链路和控制环上节点数等满足密集城区及发达乡镇大业务量基站的业务回传需求。环型组网模式细分为环型双归组网和环型单归组网两种模式，光缆及城域OTN具备条件的区域应优选环型双归组网，环型单归组网仅在光缆物理路由受限时用。2）单点双归组网模式：单点双归组网用于BBU等级较高，安全性需求较高、业务量大的节点。单个BBU节点流量≥650Mb/s且等级为“B”级以上的BBU占比超60%时，可选用GE单点双归模式进行组网；单个BBU节点流量≥3Gb/s、堆叠超过15个且等级为“B”级以上的BBU占比超60%时，可选用10GE单点双归模式组网。3）星、链型组网模式：星、链型组网模式仅适用于LTE微站以及光缆无法物理成环的IPRAN接入节点的业务回传。在链型组网时不宜用A2型路由器，且一条链上的A类路由器级联不应超过2个。