IPRAN传输网络的实践与应用

李海军

摘 要：当前某地市传输网络主要以SDH技术和DWDM技术为核心组建起来的，随着3G/LTE 无线业务需求持续剧增，传输速率和带宽无法满足无线业务的需求，因此，传输网络变革为以IPRAN技术为主的网络，满足业务网络的需求。文章研究了IPRAN传输网络的实践与应用。

关键词：IPRAN技术；MPLS多协议标签交换；协议

1 IPRAN技术简介与核心技术

1.1 IPRAN技术简介

IPRAN是一种新的分组技术，它是伴随着3G/LTE无线业务需求暴增而发展起来的一种传输技术，因为传统MSTP带宽非常有限，无法满足无线业务，特别是无线数据业务的需求。IPRAN和PTN的相同点是都支持分组交换，可以满足3G承载需求，不同的是，PTN只是2层技术，只能支持3G和少量大客户业务，而IPRAN不仅支持2层技术，还支持3层技术可以承载3G，LTE，大客户，NGN，IPTV等各种速率各种业务。

1.2 MPLS多协议标签交换

MPLS多协议标签交换，是介于互联网2层和3层之间的协议。它是路由器的主要协议，是一种标准化的路由与交换技术平台，支持各种高层协议和相关业务。它的报文交换和转发是基于标签的。例如IP业务，当IP包进入MPLS网络时，入口的路由器分析IP包的内容并且为这些IP包选择合适的标签，将实现建立好的信息传送途径传播到每一台设备上，然后网络中节点根据这个标签进行转发和处理。当该IP包最后离开网络时，标签被出口的边缘路由器分离。MPLS使用短而定长的标签来封装分组，在数据平面进行快速转发。对于控制平面，MPLS的路由功能既强大又灵活，满足各种新应用的需求。

2 IPRAN传输网络组网分析

2.1 IPRAN传输网络组网思路

当前基站业务主要以数据业务为主，数据上网、视频业务、在线点播等4G业务对传输网络的实时性和可靠性要求很高，这也就要求传输网络必须实现电信级的保护。因此，IPRAN传输网络组网要求很高，根据网络层次不同，采用不同型号的设备，网络分层为核心层、汇聚层、接入层。核心层设备采用不同局站设备主备用热备份，核心层4台RSG设备采用网状结构。汇聚层设备ASG安装在各县局和市局较大综合接入网点机房，核心层和汇聚层组网要求采用口字型结构，这样可以實现某台ASG设备宕机而链路故障业务保护功能启用的目的。接入层设备CSG安装在综合接入网机房或基站机房，这些机房与县局机房根据光缆资源尽可能组成环网结构。这种网络架构具有网络扩展性好，安全可靠的特点。

2.2 IPRAN传输网络拓扑图

IPRAN传输网络拓扑如图1所示。

3 IPRAN传输网络案例分析

3.1 IPRAN项目中基站通过DHCP方式自动获取地址失败

问题描述：IPRAN项目采用华为公司的ATN+CX设备，部署华为IP RAN承载网L2+L3解决方案，接入环站点部署ATN设备，汇聚环站点部署CX600-X3设备，核心层部署NE40E设备，接入侧ATN设备下挂基站（BTS），核心侧NE40E对接BSC，现测试基站通过DHCP自动获取地址，IPRAN网络中的汇聚B设备即CX600-X3作为DHCP Relay，无线侧BSC为DHCP Server。基站和BSC为友商设备。在IPRAN网络基本配置完成后，在主备CX600-X3的3层VE子接口上配置DHCP中继功能，而且无线侧也已完成在BSC的配置，但是基站无法获取IP地址。

处理过程：首先检查发现IPRAN网络配置是否错误，接着检查基站是否发出DHCP DISCOVER报文，最后检查作为DHCP Server的BSC是否收到IPRAN网络传过去的DHCP 报文，但是没有发出回应报文。

解决方案：（1）首先查看IPRAN网络配置，发现配置没有问题。CX60-X3作为中继，只需要在3层VE接口配置下两条命令即可，且其中配置DHCP中继所代理的DHCP服务器地址由无线侧给dhcp select relay ip relay address 192.10.0.15。

（2）在汇聚B设备即CX600-X3通过命令display dhcp relay statistics查看是否收到基站发来的DHCP报文，发现可以收到DHCP DISCOVER报文，并且已经把该报文转发出去。（为了测试方便，我们把备路径down掉，流量只走主路径，因此，查看的设备都是主路径上的设备，后面一样）

（3）查看NE40E即CE上是否收到报文并转发。通过在CE上做流量统计，匹配源和目的地址，发现CE已经收到DHCP报文并且转发给了BSC，但是没有收到无线侧BSC的回应报文。

（4）联系无线侧，让他们确定BSC是否有发出回应报文，共同查找原因。

（5）最后无线侧通过分析说是给DHCP中继代理的DHCP Server地址（即上边的192.10.0.15）给错了，应该给BSC侧物理接口IP同网段的地址，结果给出的是虚接口IP地址同网段地址。更改正确地址后，基站顺利自动获取IP地址。

4.2 IPRAN项目中视频监控业务卡顿，画面异常问题处理

问题描述：IPRAN项目采用华为公司的ATN+CX设备，部署华为IP RAN承载网L2+L3解决方案，接入环站点部署ATN设备，汇聚环站点部署CX600-X3设备。ATN基站做点到点PWE3业务，下挂视频监控业务，在该摄像头侧向上ping 30000的大包丢包，对比其他站点无此问题。

Ping报文如图2所示。

处理过程：（1）对比检查发现IPRAN上业务配置路径MTU值是否一致。（2）在IPRAN网络两端做ICMP流量统计排查报文是否丢弃到IPRAN网络内部。

解决方案：（1）对比检查发现IPRAN上改业务配置路径MTU值是一直的且和其他正常站点的MTU值大小一致。（2）在IPRAN网络PWE3业务两端的ATN做ICMP报文统计。ICMP并未丢弃在IPRAN网络内部如图3所示。（3）告知客户在IPRAN网络两端ATN对接的交换机上做ICMP报文统计，排查发现报文丢弃在其中一端的交换机上，更换交换机模块后正常。

4 IPRAN网络实践和应用的思考

通过调测IPRAN设备入网实践应用发现，IPRAN设备的协议选择、端口状态、光功率情况、IP地址、VLAN号码等至关重要。这也启发我们利用数据通信的协议来思考和分析IPRAN网络。由于通信网络OSS2.0建设完成，IPRAN网络与集中监控对接是必然之举，因此，必须先把IPRAN网络的端口标注标准化，规范化。推进端口标注工作从维护角度来说，可以快速定位故障点，减少故障响应和处理时间，减轻运维压力。在资源角度，可以方便快捷地实现对物理端口资源的管控，掌握网络的业务及流量情况。从管理角度来说，可以实现无业务物理端口禁用处理，降低网络中现存的无效告警，增强运维人员对业务开通和关闭流程的管控能力。完备规范的IPRAN端口信息对运维工作中的资源管控、故障处理和存量统计都有非常重要的意义。