IPRAN网络规划方法剖析

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多业务承载需求小结
➢随着分组业务、视频业务的兴起，业务对带宽的需求逐步增大，基于统计复用的包交换技 术成为承载的核心技术； ➢P2P的业务模型成为固定、移动业务未来的发展方向，终端间可路由、可寻址将成为必然 需求，因此要求承载网络具备强大的三层路由能力。 ➢实时性业务、关键型业务对网络的QoS和可靠性要求严格，承载网络必须能够保障这些业 务的承载质量要求。 ➢为保障业务的安全性，将高附加值业务与个人固定宽带业务隔离是目前较理想的方案。
单台设备支持关键部件（路由引擎、交换矩阵、电源模块、风扇等）冗余备 份
软件采用模块化结构，支持在线升级
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规划原则
网络安全性规划原则
网络的安全性包括业务系统的安全和业务数据的安全两个方面。 对于业务数据，可以采用一些认证和加密等机制，防止攻击者对业务的侦听和伪造。 对业务系统，安全性可以通过设置区模式是指在市区（含县城）建立一张全覆盖的IP RAN网络，一次性将基站回传由 MSTP网络割接至IP RAN。全区模式主要适用于大规模IP化改造3G基站或LTE规模部署 的本地网。
✓ 片区模式是指在市/县区的一个区域新建IP RAN网络，将本区域内的基站回传由MSTP 网络割接至IP RAN。片区模式主要适用于LTE部署前MSTP扩容压力较大，基站IP化改 造规模不大的本地网。
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。
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A类设备-B类设备组网
对于A/B类基站（分类见《2011年中国电信CDMA 基站考核办法》），承载基站的A类设备应采用环形 或双归接入一对B类设备。
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组网原则
综合业务接入网定位于城域内基站回传等自营业务及政企客户业务的高质量接入和承载，依托 现有的城域骨干网一平面的无缝衔接，逐步实现广覆盖，并有效与光纤接入网发展相衔接。
对于新建基站，应支持以太接口，优先采用综合业务接入网进行承载；对于已有基站，逐步推 进IP化改造，在MSTP资源不足的情况下，优先采用综合业务接入网进行承载。
QoS能力。iPhone、数据卡等业务大大 增加移动数据业务的流量，为避免像 AT&T那样影响语音业务，承载网络需要 有强大的QoS能力
＋
企业专线/高价值业务
QoS能力，保证带宽和承载质量能达到SLA 协议要求
50ms保护倒换能力，确保用户业务不中断 保护企业信息安全，防止被窃听，被攻击
IP承载网络
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基站回传逻辑组网方案
PW + L3 MPLS VPN方案
native IP+ L3 MPLS VPN方案
PW＋L3 VPN：承载所有业务，推荐。 Native IP＋L3 VPN：A类设备未进行级联且没有电路仿真及综合业务承载可用，不推荐。
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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。
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目录
1 概述 2 承载业务需求 3 网络规划方法 4 案例介绍
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IPRAN全网目标架构图
EPC：省会城市集中设置； RAN ER：汇聚B类设备，省会城市 上联至EPC CE（或MCE），非省 会城市通过CN2汇接至省内EPC。 B类设备：口字或者交叉连接至核 心层RAN ER； A类设备：环形上连至成对B节点
链路带宽按照2～3年业务容量要求设计，避免频繁扩容。 采用轻载方式提供QoS保证，峰值链路负载在45%左右，负载达到50％应 触动故障解决系统和紧急扩容措施。确保正常情况下，链路带宽利用率不 超过50％，故障情况下，链路带宽利用率不超过70％。
设计网络容量时考虑以下指标 – 平均带宽利用率：业务接入总流量/接入链路总带宽 – 设备容量利用率：链路总容量/设备交换总容量 – 接入带宽收敛比：极限汇接总带宽/接入总带宽，初期远大于接入带宽 – 端到端跳数：15 or 20（按时钟要求）
High Speed Internet Dial-up
Streaming
VoIP
Voice
过去
业 务
X.25
FR
Core
IP
网 络
PSTN
ATM SDH Cable
PDH
Access
ADSL
Ethernet GSM/GPRS CDMA
接
Telephone PC
TV set Dumb phone
入
现在
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。
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目录
1 概述 2 承载业务需求 3 网络规划方法 4 案例介绍
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为什么需求综合业务承载网
Wireless Voice
Wireless Data Message
中国电信从2009年开始试点部署IP RAN，并于2011年后进行了规模试商用， IP RAN大规模组网的能力在现网得到了验证。
为更好地指导各地市建设IP RAN网络，集团公司网络发展部已编制并下发建 设指引，对IP RAN的网络架构、业务承载需求、建设方案和MSTP利旧等问题 进行了阐述，供各省公司在网络建设中参考。
IPRAN网络规划方法
2013年7月
目录
1 概述 2 承载业务需求 3 网络规划方法 4 案例介绍
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背景
随着3G无线数据流量增长，传统的MSTP网络由于业务承载扩展性差、不支持 流量统计复用、承载效率低，无法有效承载LTE大突发流量及基站间多点到多 点业务。IP RAN网络具有承载效率高，支持点到多点间通信，扩展性好等优 点，可纳入城域网网管统一管理，适合作为3G及LTE基站的回传网络。
的VPN网络等手段防范黑客的入侵等。 网络基础设施安全性 ✓ 网络安全边界保护
– 在IP承载网网络边缘路由器所有接入接口上采用ACL封闭所有对IP承载网路由器管理 和链路地址的访问，形成封闭的骨干网络。
✓ 设备自身保护 – 在路由器上设置ACL，控制非法访问，如Telnet、SNMP等。
✓ 配置操作安全保护 – 采用Radius协议实现用户管理员的认证、授权和审计 – 通过syslog实现配置修改等安全关键信息的审计
本建设指引重点描述3G基站回传的承载方案，同时兼顾LTE承载的需求。
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网络架构
IP RAN定义： IP Radio Access Network，基于IP的无线接入网，是基于 IP/MPLS分组交换的无线接入网技术。
IP RAN分为核心层、汇聚层与接入 层三层。
核心层直接与BSC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）；
对于C/D类基站，根据光纤资源情况，A类设备可灵 活采用环型、双归或链式组网方式上联B类设备。
一对B类设备建议接入20-50台A类设备，现网实际 部署时，各省可根据光缆网分布、资源情况及基站带 宽情况适当调整。
业务地址 – 概念：是连接在以太网上的各种服务器、主机所使用的地址以及网关的 地址 – 规划技巧 • 所有的网关地址统一使用相同的末位数字，如：.254都是表示网关 。
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规划原则
网络可靠性规划原则
网络规划要求 – 网络拓扑和传输的设计避免单点故障。 – 传输尽可能提供高可靠性保护。
IP承载网链路和节点保护措施启用后的网络可靠性指标要求 – 核心层全部链路启用LSP HSB 或MPLS TE FRR保护。具备条件的情况 下，尽量扩展到骨干层部署。要求切换时间小于50毫秒。 – PE节点故障和VPN路由的快速收敛。要求小于300-500毫秒 。
为简化综合业务接入网的技术实现方式，方便实现多厂家设备混合组网的网络管理，A类设备 原则上只提供L2 VPN的接入，三层业务统一在B类设备上进行二层终结。
综合业务接入网应具备基站三层网关快速倒换的能力，全网路由收敛速度满足基站及政企业务 的承载需求。
综合业务接入网以轻载为主，满足可实施的综合业务差异化承载的需要。 综合业务接入网应满足目前基站及未来LTE阶段各类移动业务的综合承载需求，满足基站灵活
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规划原则
地址规划原则
唯一性： 一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址。
连续性 连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表， 提高路由算法的效率。
扩展性 地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证 地址叠合所需的连续性。
实意性 “望址生义”
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规划原则
路由安全 ✓ 在IP承载网边缘路由器接口上使用IS-IS MD5加密认证 ✓ 在没有EBGP的路由器接口上封闭BGP使用的TCP=179端口。
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建设模式
各地市在建设IP RAN网络，逐步替代现有MSTP承载基站回传的过程中，根据IP RAN 的部署规模，可选择全区模式和片区模式两种建设模式。
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规划原则
IP RAN网络规划设计总体原则
轻载原则：由于IP网目前主要采用DiffServ＋轻载方式保障业务服务质量，网络设 计时必须预留足够的余量，一般在初期负载应小于25％，目标网小于50％； 业务保障原则：对于承载的金牌客户和高QoS要求业务必须预留足够的网络资源； 扁平化原则：为了便于全程全网业务的快速开发和部署，必须在覆盖所有业务接 入点； 安全隔离原则：各种不同等级的业务和客户必须实现逻辑隔离。
地址规划原则
Loopback 地址 – 概念：逻辑接口，始终Up。 – 规划技巧 • 务必使用32位掩码的地址。 • 最后一位是奇数的表示路由器，是偶数的表示交换机。 • 越是核心的设备，loopback地址越小。
互联地址 – 概念：互联地址是指两台网络设备相互连接的接口所需要的地址 – 规划技巧 • 务必使用30位掩码的地址。 • 核心设备，使用较小的一个地址 • 使用连续的可聚合地址
质量有保证、安全可靠的IP化管道
LTE业务
时钟同步能力。 带宽扩展能力。 扁平化和灵活调度能力，
支持S1-Flex和X2接口 组大网能力，满足LTE基站密度大的承
载需求
IPTV业务 组播和带宽扩展能力，高清TV带宽高达
8M 提高业务体验，实现快速频道切换、错
包重传、50ms故障倒换等功能 简化IPTV运维，实现故障定界
综合业务承载网
Telephone PC
TV set Dumb phone
过去由于技术所限，一种业务采用一张网络承载，维护复杂，成本高。 融合的IP承载网取代多个不同技术的网络、实现业务的统一承载，降低CAPEX和OPEX。
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综合业务承载网的挑战
3G业务 时钟同步能力。
带宽扩展能力：
HSPA下行带宽高达14.4M
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规划原则
路由协议规划原则——层次化网络拓扑中路由协议的选择 核心层路由协议的选择 提供冗余链路和负载分担 推荐使用OSPF,IS-IS 不推荐使用RIP 汇聚层路由协议的选择 可以使用OSPF,IS-IS,RIPv2 接入层路由协议的选择 可以使用OSPF,RIPv2，静态路由 采用MP-iBGP发布VPN IPv4私网路由 PE-ASBR与外部网络之间采用MP-eBGP协议
IP RAN网络结构设计原则
为减少端到端的跳数，可借鉴传统PSTN网络的组织结构，采用核心层/汇聚层/接 入层的3层网络结构 汇聚层双节点互为备份 接入层成环上联至汇聚节点
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规划原则
IP RAN网络流量预测及带宽设计
网络流量预测 – 方法1：根据承载的用户数量，并根据用户数量计算流量矩阵，最终得出 带宽需求。 – 方法2：根据承载的接入点数量、单点带宽需求进行流量预测
互联、基站多归属及组播通信需求。 综合业务接入子网与城域骨干网间实现逻辑及策略的隔离，有效防止互相的干扰与影响，同时
接入环间实现路由的隔离，保证综合业务接入网路由层面的安全性。 为提高可维护性，综合业务接入网A类设备应具备即插即管理的能力。同时，为实现跨厂商设
备间的混合组网，应逐步实现城域网网管系统对综合业务接入网设备以及承载的基站和政企业 务的管理。