IPRAN 培训课件解析

二、IPRAN 概述—定义
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
二、IPRAN组网原则—B设备与ER组网
1.组网描述
• 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。
•SGSN
•Iu-Ps •Iur
•MGW
•Iu-Cs
•>>
•RAN
•S-GW
•S-GW
•RAN
•RNC
•RNC
•S1-U •Iub
•S1-MME
•eNodeB •NodeB
•X2
•eNodeB
•NodeB
•NodeB
•eNodeB
一、IPRAN 概述—产生背景
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: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
二、IPRAN组网原则—A/B设备组网
1.组网描述
• 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。
1.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。
一、IPRAN 概述—产生背景
• 网络结构全IP化
•2G/3G 网络架构
•CS •PS
•LTE网络架构
•PDN-GW
•SAE
•CN
•MSC •Server
•Mc
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 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 • 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
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—技术特点
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。
二、IPRAN 概述—产生起源
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。
二、IPRAN组网原则—ER与EPC对接
1.组网描述
• 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—B/B设备组网
1.组网描述
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。
二、IPRAN组网原则—A/B设备组网
2.带宽设置
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。
二、IPRAN 概述—网络架构
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组网原则—逻辑组网方案
1. PW + L3 MPLS VPN 方案
• LTE 基站业务采用 PW+L3VPN 方式进行承载。
二、IPRAN组网原则—逻辑组网方案
1. PW + L3 MPLS VPN 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。
一、IPRAN 概述—分组化承载必要性
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。
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。
• 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：
IPRAN技术理论与应用