IPRAN 培训课件.ppt

IPRAN技术理论与应用 主要内容 一、IPRAN 技术概述 二、IPRAN组网原则 三、设备介绍 四、IPRAN 与PTN 比较与发展趋势 一、IPRAN概述 1、产生背景及需求分析 2、定义 3、技术特点 4、网络架构 基于IP的下一代通信，正在以前所未有的 速度改变着全世界的通信架构和商业格局。 近年来电信运营商网络发展的最大趋势是网 络的IP化。 All-Over-IP 或者IP -Over-All：我们已经逐渐 迈过下一代通信的门槛。所有的新技术都与 IP技术密不可分，IMS 代表的下一代交换技 术、LTE代表的4G、以及物联网等等都是以 IP技术为基础。 一、IPRAN 概述产生背景 3G:IP 化改造前，3G 基站语音与数据业务均 通过118 个2M ；IP 化改造后，基站语音 与数据业务通过12 个FE 接入BSC。 4G:在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。 -论述IPRAN的必 要性必要性 一、IPRAN 概述产生背景 一、IPRAN 概述产生背景 Iub Iu-CsIu-Ps Iur Mc Gn RNCRNC NodeBNodeB MGW SGSN GGSNMSC Server NodeB 2G/3G 网络架构 S1-U LTE网络架构 eNodeB eNodeB eNodeB S1-MME MME X2 CN RAN SAE S-GW PDN-GW S-GW CSPS CN RAN n核心网取消了CS(电路域)，全IP 的EPC支持3GPP、非3GPP各类 技术统一接入，实现固网和移动 融合（FMC），灵活支持VoIP 及基于IMS多媒体业务 网络架构扁平化 网络结构全IP化 引入了两个接口 nX2是相邻eNB间的分布式接口 ，主要用于用户移动性管理； S1 Flex是从eNB到EPC的动态 接口，主要用于提高网络冗余 性以及实现负载均衡 n取消了之前定义的RNC，eNB （Evolved NodeB）直接接入 EPC,从而降低用户可感知的时 延，大幅提升用户的移动通信 体验 一、IPRAN 概述产生背景 根据 3GPP 相关LTE 标准，E-UTRAN 对 承载网的需求如下： 一、IPRAN 概述产生背景 3G、4G基站回传带宽需求增长迅猛，传统 SDH模式TDM管道承载难以支撑。 4G网络X2接口以及MME pool化新增的多点 对多点的流量，使用传统刚性管道模式不能 满足。 4G网络优化调整频繁，SDH调整困难，用 户影响较大。分组化承载调整方便，网络侧 不需调整。 一、IPRAN 概述分组化承载必要性 n IP RAN （ Radio Acess Network） 简单的说是指IP化的 移动回传网，国外更普遍叫法为IP Moble Backhual. n 早在2000年，NOKIA公司提出IP用于移动回传的概念，由 于当时3G标准还未成熟，移动数据业务还未普及，SDH大行 其道的环境下，没有得到普及和发展。这种概念的提出是很有 前瞻性，积极意义。 n 随着传送网发展，业界提出了几种取代传统MSTP的承载方 式来实现IP-RAN，其中包括国内提出的PTN (分组传送网)方 式和以思科等路由器厂家为主提出的“IP RAN”方式。 n 思科提出的IP/MPLS方式则直接使用IP RAN这个命名，这 是具有排他性的，由于思科在数据通信行业的强势地位，它的 这种命名方法自然而然地引起了业界术语的混淆，以至于目前 普遍将IP/MPLS-IP RAN承载方式称为IP RAN。 二、IPRAN 概述产生起源 IPRAN中的IP 指的是互联协议，RAN指的是Radio Access Network。 IP RAN（狭义） 是指以IP/MPLS 协议及关键技术为基础 ，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。 IPRAN 是以路由器为核心搭建的移动承载网。 二、IPRAN 概述定义 1、支持流量统计复用，承载效率较高，能满 足大带宽业务的承载需求； 2、能提供端到端的QoS 策略服务，保障关 键业务、自营业务的服务质量，并可提供面 向政企客户的差异化服务； 3、能满足点到点、点到多点及多点到多点 的灵活组网互访需求，具备良好的扩展性； 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。 二、IPRAN 概述技术特点 IP RAN 分为核心层、汇聚层与接入层三 层。核心层直接与BSC/MME 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（暂命名为RAN ER）；汇聚层由B 类设备（IP RAN 汇聚路 由器） 组成，用于接入汇聚A 类设备；接入层由连 接基站的A 类设备（IP RAN接入路由器）组 成。 二、IPRAN 概述网络架构 二、IPRAN 概述网络架构 二、IPRAN 组网原则 1、节点设置 2、A设备与B设备组网 3、B设备与B设备组网 4、 B 设备RAN ER 的组网 5、 RAN ER 与 BSC 的对接 6、 RAN ER 与 LTE EPC 对接 7、基站回传逻辑组网方案 1.节点设置 二、IPRAN 组网原则节点设置 对于宏基站，A 类设备与基站一一对应，即一 台 A 类设备接入一个宏基站，一个宏基站的 1X、DO、动环监控，及后续的 LTE 业务均接 入同一台 A 类设备；对于室内分布系统，当同 一站址有多套室分系统信源/BBU时，可接入 一套 A 类设备。 B 类设备一般在核心或一般机楼成对设置，在 光纤条件具备的区域，一对 B 类设备可以部署 在不同的机房。在选择同一机房布放时，建议 优选具备不同出局光缆路由的机房。 核心路由器（RAN ER)一般与 BSC 同机房设 置。 1.组网描述 二、IPRAN组网原则A/B设备组网 一对 B 类设备建议接入 20-50 台 A 类设备。 若干台 A 类设备与一对 B 类设备组成多个接 入环，实现双路由保护，同时节省光纤：每对 B 类设备一般覆盖 3-10 个接入环。 3G 阶段，每个接入环上基站一般不超过 8 个 LTE 阶段，繁忙区域单个接入环上基站数量不 超过 6 个非繁忙区域单个接入环上基站不超过 8 个（含环所带链状接入基站）； 链式接入时，级联层数原则上不超过 2 级。 2.带宽设置 二、IPRAN组网原则A/B设备组网 A 类设备与 B 类设备间的带宽按以下原则考虑： A类设备双归接入一对B类设备时，估算LTE基 站流量为200M。 A 类设备可采用 GE 链路接入 B 类设备； A 类设备组环接入一对 B 类设备时，估算繁忙 区域一个环覆盖6 个基站，考虑复用情况，建 设初期采用单 GE 环组网，LTE 阶段根据流量 情况，可扩容至 2GE 环。 链式组网时， A 类设备采用 GE 链路上联。 1.组网描述 二、IPRAN组网原则B/B设备组网 B 类设备间链路主要在故障时提供备用路径。 1、正常情况下，B 类设备间无流量； B 与 ER 间发生故障时，B 类设备承载的基站流量 经另一台 B 类设备转发；-加故障倒换流量图 2、B 类设备间带宽预留为 B 类设备上联至 ER 间带宽的 50%，建议初期互联采用 10GE 接口。 1.组网描述 二、IPRAN组网原则B设备与ER组网 新建一对或多对 RAN ER 汇聚来自 B 类设备 的流量并接入 BSC。 原则上 RAN ER 与 BSC 同局址部署。 建设初期ER 端口配置按 1:6 收敛比考虑。 RAN ER 与 B 类设备对接每一对 B 类设备口 字型接入一对 RAN ER。一对 B 类设备接入 50个基站时，建议 B 类设备与 RAN ER 间采 用 10GE 上行。 1.组网描述 二、IPRAN组网原则ER 与 BSC对接 3G 阶段，RAN ER 将来自 B 类设备的流量汇 聚到本地网的 BSC。 BSC 同机房设置一对 BSC CE 汇聚 BSC 端口 ，在现网 MCE 或 RAN CE（3G 建网时， ALU BSC 侧已配置一对 RAN CE）资源满足 的情况下，可利旧 MCE/RAN CE 与 BSC CE 合设。 1.组网描述 二、IPRAN组网原则ER与EPC对接 LTE 阶段，EPC 在省会集中设置。省会 EPC 同机房设置新建一对MCE 接入 CN2，在现网 MCE 资源具备且满足 IPv6 承载要求的情况下 ，可利旧现网 MCE。 省会RAN ER与 MCE直接互联，将来自B类设 备的流量汇聚到 EPC实现业务互通；非省会 城市的RAN ER通过10GE以口字型接入本地 CN2 PE，通过 CN2 骨干网(由长途干线波分 承载)将流量汇聚到省会 EPC。 二、IPRAN组网原则-ER与BSC/EPC互联 石家庄IPRAN拓扑如下： 二、IPRAN组网原则IP/MPLS协议 IPRAN网络中，主要运用IP/MPLS协议完成业 务承载。在MPLS网络中，取代了传统的IP包 交换，改为通过标签交换转发数据。当一分组 数据包到达LER时，入口LER根据分组数据包 头查找路由，从而确定目的地LSR，把对应的 LSP数据插入到分组标头中，完成MPLS标记 与端到端IP地址的映射。当分组数据包进入 LSP隧道后，则由LSR进行标签交换。LSR查 找对应的映射表，发送到对应的下一跳LSP中 ，完成标签交换。当分组数据包到达目的LSR 时，LSP通过标签映射表查找对应的出端口， 完成分组数据包的传送。 1. PW + L3 MPLS VPN 方案 二、IPRAN组网原则逻辑组网方案 LTE 基站业务采用 PW+L3VPN 方式进行承载 。 1. PW + L3 MPLS VPN 方案 二、IPRAN组网原则逻辑组网方案 其中 PW 网关收敛有 N:1 和 1:1 两种方式。 N:1 方式中，相同业务 PW 接入终结到 B 设备 上同一个 L3 网关：LTE接入在 B 设备上按/26 地址进行分配，采用一个 L3 网关； 1x/Do 同 接口接入采用一个网关，按/26 地址分配; 1x/Do 不同接口接入，分别采用独立网关，各 分配/26 地址。 1:1 方式中，为每 PW 分配一个/30 的基站业 务地址段。 建议优先按 N:1 方式部署。 二、IPRAN组网原则逻辑组网方案 1. 与接入光缆的协同 二、IPRAN组网原则与光缆的协同 成对设置的 B 类设备应该尽量放置在光纤资源 丰富、路由方向多的机楼和光缆汇聚点。B 类 设备之间的纤芯需求根据所带的接入环的数量 而定，一般在 10-20 芯左右。 初期 A 类设备占用 1 对光纤组环。组环的 A 类设备应尽量不跨接接入主干光缆环，并应使 用环上的公共纤，避免使用独占纤。 对于不具备光缆组环条件的非重要基站，A 类 设备可以采用链型单归,就近接入另一台 A 类 设备，但应严格控制设备级联级数。 二、IPRAN组网原则时钟同步 为了保证 FDD 和 TDD 两种制式的 LTE 基站在 满足同步指标要求的情况下正常工作，需要从外 界获得同步信号以保持跟踪状态。根据 3GPP的 规定，对于不同制式对于同步的性能要求有所不 同，具体指标如下表所示： 在 LTE 部署时，从稳定和安全因素考虑，基站可 从位于站址的 GPS或北斗直接接入同步信号，同 时也需要承载网传送备份同步信号，因此要求 RAN ER、B 和 A 设备具备支持 1588v2 和以太 同步的功能。 二、IPRAN组网原则时钟同步 三、设备介绍 A设备： 1）设备分类：A 设备分为 A1 和 A2 两类，其中 A1 设 备典型配置为4GE+4GE/FE（自适应）+2FE； A2 设 备典型配置为 210GE+8GE； 2）业务侧端口：LTE 采用一个 GE 接入，动环监控用 1 个 FE 接入，X/DO 业务采用 1 个或 2 个 FE接入，业 务侧总端口需求为 1GE+（23）FE； 3）网络侧端口：若组建 GE 环网，配置 2GE，若组建 2GE 环，配置 4GE；4）备份端口：1GE+1FE 5）总端口需求：一个 A 类设备承载一个 3G 基站和一 个 LTE 基站时，端口需求为 6GE+4FE；一个 A 类设 备承载多个基站（假设为 n 个3G 基站，N 个 LTE 基站 ）时，端口需求=5GE+2FE+N*GE+n*（12）FE。 三、设备介绍 B 类设备，用于汇接来自于接入设备的流量至 RAN ER 。业务侧接口以 GE 为主，网络侧接口以 GE 和 10GE 为主。B 类设备可分成B1 和 B2 两类。其中 B1 类路由 器可配置端口容量为 60G，B2 类路由器可配置端口容 量为 120G。现阶段优先采用 B1 类路由器组网； LTEAdvance 阶段，可考虑 B2 类路由器组网。 ER 路由器，用于汇接来自于汇聚路由器的流量至 BSC 或 LTEEPC。小型本地网（基站数量在 750 个及以下 ）可以采用 B2 路由器作为ER。对于超