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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,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,X2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,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,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. 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。 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。 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。对于超大型、大型、中型本地网，ER 路由器应选用支持 10GE 端口、整机可配置端口容量为 800G、单槽容量大于或等于 100G 的路由器设备。,三、设备介绍,ATN910 I,1、ATN910I为盒式设备，无可插拔槽位。 2、典型配置： 4GE(光)+4GE/FE(光)+4GE/FE(电） 3、最大功耗：30W，典型功耗28W,ATN950B,1、ATN950B有8个槽位，7,8槽位为集中控制/转发/时钟槽位， 互为主备备份，槽位分布见上图。 2、典型配置：2*10GE（光）+4*GE/FE（光）+8*GE/FE（电） 3、最大功耗：150W，典型功耗100W,CX600-X3,1、CX600-X3有3个槽位槽位分布见上图。 2、典型配置：母卡+子卡形式；