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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,1,18,个,2M,；,IP,化改造后，基站语音与数据业务通过,1,2,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-Cs,Iu-Ps,Iur,Mc,Gn,RNC,RNC,NodeB,NodeB,MGW,SGSN,GGSN,MSC,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,CS,PS,CN,RAN,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*,（,1,2,）,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,A1,A2,B1,B2,每槽带宽要求,4G,10G,=10G,=20G,业务槽位数,1,=2,=3,=5,背板带宽要求,4G,10G,60G,120G,端口可配置容量,4GE+4GE/FE+2FE,210GE+4GE/FE,60G,120G,FIB,容量,2k,2k,128k,256k,网络端口,1.,以太网接口,:FE,、,GE,1.,以太网接口,:FE,、,GE,1.,以太网接口,:GE,、,10GE,2.,可选,接口：,STM-1,、,STM-4,、,STM-16,、,STM-64,业务端口,1.TDM,接口,:E1;,2.,以太网接口,:FE,、,GE,1.TDM,接口,:E1;,2.,以太口,:FE,、,GE,1.,以太网接口,:FE,、,GE,、,10GE,HW,ATN910I,ATN950B,CX600-X3,CX600-X8,ZTE,CTN6130-XG/XGS,CTN6220/CTN6200,CTN9000-3E,CTN9000-5E/8E,ALU,7705 SAR-M,7705 SAR-8,7705 SAR-18,7450 ESS-7,Cisco,ASR901,ASR903,ASR9006,ASR9010,juniper,ACX1000,ACX1100,MX480,MX960,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；,母卡（,ISUF-10,、,ISUF-20,、,ISUF-40,即,10G,、,20G,、,40G,三种规格）目前主流,是,40G,母卡；,子卡：,2,*,10G,子卡；,20,*,GE,子卡,3,、最大功耗：,300W,（,40G,平台）,备注：,CX600-3,与,CX600-8,板卡全系列通用。,CX600-X8,1,、,CX600-X8,有,8,个槽位，,9,，,10,槽位,为,路由交换板,，,11,槽位为独立交换板,2,、典型配置：母卡,+,子卡形式；,母卡（,ISUF-10,、,ISUF-20,、,ISUF-40,即,10G,、,20G,、,40G,三种规格）目前主流,是,40G,母卡；子卡：,2,*,10G,子卡；,20,*,GE,子卡,3,、最大功耗：,2000W,（,40G,平台）,Thanks!,