IPRAN移动承载网解决方案-入门篇
IPRAN解决方案
2 3 4 5 6 7 8 9
典型业务
5(non-GBR)
1(GBR) 3(GBR) 2(GBR) 4(GBR) 6(non-GBR) 7(non-GBR) 8(non-GBR) 9(non-GBR)
100ms
100ms 50ms 150ms 300ms 300ms 100ms 300ms 300ms
N*E1
RRU BBU
接入
622M 155M链
BTS
汇聚
2.5G
核心
10G
N*E1
RRU
BSC/RNC
主用路径 备用路径
现状
1.网络一般采用SDH/MSTP进行建设，分为接入汇聚-核心三个层次。接入层多为STM-1/4组环网 ，并有STM-1链；汇聚层2.5G组环网；核心10G 组网环或mesh网。 2.基站采用N*E1或FE接入MSTP网络。CDMA 2000 RA一般需要4~5个E1，多载波需要18个E1 ；WCDMA HSDPA需要8个E1，HSDPA+需要 20E1.
HSPA+
DL:4.2Mbps UL:2.2Mbps
WiMax
IEEE802.16d 20Mbps
IEEE802.16e 70Mbps
IEEE802.16m DL:100Mbps UL: 50Mbps
2001-2006
2007
2008
2009
2010
2011-2015
Hale Waihona Puke 大规模部署小规模部署
试商用
研究中
IPRAN解决方案
承载网规划系统部
Mobile backhaul面临的挑战
IP Backhaul技术选择 IPRAN业务承载方案介绍
IPRAN技术基础应知应会知识讲解
关键技术MPLS
Multi-Protocol Label Switching
Multi-Protocol MPLS具有“多协议”特性：支持多种三层协议，如IP、IPv6、IPX等，对下支持 ATM、FR等多种链路层协议 Label Switching 给报文打上标签，以简单的标签交换取代复杂的IP转发
承载基站单播业务流量
PW
CTVPN 193
承载网管流量
CTVPN 194
承载基站环境监控等 自营业务流量
特点：基站单播业务在IP RAN接入层采用PW承载，在核心层采用L3
VPN进行承载。
17
中国电客信户股服份务有中限心公司湖北传输局
基站业务实现
A-B基站业务实现方式
PW+L3VPN − 基站单播业务在接入层采用PW承载，在核心层采用L3VPN进行承载。设置RAN VPN，
ISIS Level-2
BTS/eNodeB BTS/eNodeB BTS/eNodeB 政企客户 政企
B
A
area1 area0
ER
B
Level-2
A
area1
B area0 B
ER
B
BSCCE/EPCC CE
BSCCE/EPCC CE
基站侧
接入层
汇聚层
核心层
MCE
业务进程ospf 31；网管进程ospf 32，不闭环，没有area0
0
19 22 23
31
Label
EXP S
TTL
L2Header
MPLSHeader L3Header
Payload
MPLS是一种隧道技术，位于数据链路层和网络层之间，可以认为是2.5层协议
基于IPRAN的移动基站综合承载方案
虑Ｔ Ｄ — Ｌ Ｔ Ｅ 的需求 ，可按Ｆ Ｄ Ｄ 的７ ０ ％估算 ，可见Ｌ Ｔ Ｅ 对 承 时钟源同步 、同步以太网同步 ，Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ 时钟源 同步 ，Ｐ Ｔ Ｐ
载网流量需求非 常巨大。具体见 下表 ：
（ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ５ ８ ８）同步 。
表ｌ Ｌ Ｔ Ｅ 基站流量需求估 算表
将 全 面启 动 并进入 新 的高潮 。在４ Ｇ 建 设 中 ，Ｌ Ｔ Ｅ 高频
段 、高速率 、低时延 的网络特 性决 定 了基站 数量 远多 于３ Ｇ，对 无线 承载 网在带 宽 、时延 、同步 等方面 提 出 了更高的要求 。原有ＭＳ Ｔ Ｐ 传输 网络已经不适应４ Ｇ网络
发 展 ，已不 具备 高效 便捷 组 网 、低 成本扩 容建 设 、快 速 业务开通 能力 ；承载 网Ｉ Ｐ 化正成 为Ｌ Ｔ Ｅ 网络发 展 中最
每 （ ？ ） ： 、 ＼
ｘ：
， ／ ） 怠
Ｂ
Ｂ
图ｌ Ｌ Ｔ Ｅ 无线 网系统结构
大 的一个 趋势 ，为此采 用Ｉ Ｐ ＲＡＮ 承载 ４ Ｇ 数 据业务 ，成 为 当前４ Ｇ 网络建设的重 中之重 。
１、承载业务需求分析 １． １ 、流量需 求
依 牌 照发放 情 况 ，运营 商将 可 能建设 Ｔ Ｄ Ｄ、Ｆ Ｄ Ｄ
ｌ 、
一
Ｍ ＭＥ ／ Ｓ — ＧＷ
』
高速 率 、低 时延 、大吞 吐量 的用 户体验 需 求 ，对 传统
的Ｍ Ｓ Ｔ Ｐ 传输 网络提 出新的挑战 。
Ｉ、 Ｉ、
／ Ｉ ，Ｉ ， ｌ
、
２ ０ １ ３ 年 底４ Ｇ 牌照 正式发放 ，标 志我 国４ Ｇ 基 站建设
Ｊ ｉ ａｎ ｇ ｘ ｉ Ｃｏｍｍｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓｃ ｉ ｅｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
手把手教会华为IPRAN设备组网设计、配置、维护、故障
IP RAN网络解决方案介绍
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目录
1. IPRAN组网方案介绍 2. IPRAN和SDH的比较 3. IPRAN承载网建设方案建议
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保护方案最丰富，电信级ms保护，实现业务系统无感知
分层保护：LSP1:1, PW冗余, VPN FRR 硬件 层次化OAM：BFD for everything, Y.1731 50ms海量业务倒换，实现业务系统无感知
类SDH网管方案-IP可视化运维，简化网络部署和运维
业务发放：一次进站，即插即用，远程管理，可视化配置 故障定位：智能告警、可视化一键式故障定位、智能排障 性能管理：性能监控等主动运维、弹性网络规模管理
软交换 IPTV业务系统
IP RAN通常会新建或利旧现有的城域网或者承载网。
整体架构采用分层方式，实现路由隔离、故障隔离，同时降低对接入层设备的要求：
接入层：每基站配置一台ATN，采用GE/10GE的环形或者双上行组网。
机房1
汇聚层：每汇聚机房配置一台CX600设备，采用10GE或N*10GE的环形、树形或MESH组网，接入 环通常挂接在两台汇聚层CX600上。
汇聚层＋核心层：汇聚层以上的隧道类型根据现网情况来选择，优先建立TE隧道，存在友商互通场景 下，可选择建立LDP隧道。
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业务承载方式一览
业务核心控
制层
BSC
RAN CE NE40E-X16
IPRAN技术解决4G网络承载的研究与部署实现
IPRAN技术解决4G网络承载的研究与部署实现引言；本文介绍了MPLS技术的原理，并阐述了LABEL标签的转发过程的应用，给出了IPRAN分组传送网中解决LTE网络的回传和接口问题。
前言随着移动互联网的普及，用户的使用驱动着无线网络从2G到3G，再到现在将要发展的4G-LTE网络。
无线网络宽带化需求已经使得承载网络提出了更高的要求。
电信运营商传统的承载网技术主要是SDH和MSTP等技术，这种传统的传送技术缺点是钢性带宽，使用效率低，优点是QOS性能、网络保护策略、网络安全、网络管理方式等非常好。
但如果使用这种技术解决大带宽、动态流量的4G网络是非常浪费投资，并且网络的改造成本高安。
为了解决4G网络的动态流量的承载问题，新出现了分组统计服用技术，也即是PTN技术和IPRAN技术，但PTN技术是L2层技术，无法解决4G网络的X2业务需求，只有IPRAN技术是L3层技术，真正解决了无线移动4G网络的回传难题。
一、4G-LTE网络架构与传统3G网络相比，LTE网络结构更加扁平化、网络结构功能也更加复杂。
省去了RNC一层，原有RNC部分功能上移至EPC设备，而另外一部分功能则下移至eNodeB设备。
这种架构使得eNodeB承担了原有RNC的部分控制功能，网络资源分配，网络切换直接由eNodeB完成，并定义了几个新的接口。
从图中可见，本地承载传送网针对LTE网络需要承载的业务主要包括：eNodeB到MME的S1-MME控制面接口业务；eNodeB到S-GW的S1-U用户名接口业务；eNodeB到O&M系统的管理控制信息；eNodeB之间的X2接口业务，包括X2_C（控制面）、X2_U（用户面）。
EPC核心网初期一般采用集中放置，局点少，各类网元间互联主要在局内，跨局互联链路数量少。
除S1/X2接口以外的其他接口仍纳入IPRAN分组网CE 网络承载。
二、IPRAN技术IPRAN技术中的IP 指的是互联协议，RAN指的是Radio Access Network。
ipran基础知识
"IPRAN" 代表 "Internet Protocol Radio Access Network"，是一种基于 IP 协议的无线接入网络。
它是一种用于实现无线宽带接入的技术，通常用于移动通信网络，特别是用于 LTE（Long-Term Evolution）和 5G 网络。
下面是关于 IPRAN 的一些基础知识：
1.IPRAN 架构：IPRAN 是一种基于 IP 的无线接入网络，它基于 IP 协议技术，
提供了高性能、高可靠性和灵活性。
它通常包括路由器、交换机、网关和其他网络设备，用于处理数据包转发、路由、安全性和流量管理等任务。
2.功能：IPRAN 提供了对无线网络中数据流量的处理和转发功能。
它可以处
理大量的数据流量，并提供灵活的路由、转发和管理功能，以满足不同的业务需求和流量要求。
3.特点：IPRAN 具有高性能、高可用性和灵活性的特点。
它可以支持大规模
的数据传输和处理，适用于处理复杂的网络拓扑结构和大容量的数据流量。
4.应用：IPRAN 技术通常用于移动通信网络中，用于构建 LTE、5G 和其他无
线宽带接入网络。
它在提供高速数据传输、实时通信和多媒体服务方面具有重要作用。
5.发展趋势：随着移动通信网络的不断发展和升级，IPRAN 技术也在不断发
展和演进。
它不仅适用于当前的 LTE 网络，还可以支持未来的 5G 网络，满足高速、低延迟和大容量的数据传输要求。
IPRAN 技术在现代移动通信网络中扮演着重要的角色，它通过基于 IP 协议的网络架构，实现了对大规模数据流量的高效处理和转发，为移动通信提供了可靠的数据传输和网络连接。
ALU移动RANIP承载网解决方案
VLL和VPLS目前已经是标准的RFC；VLL和VPLS（LDP）得 到了大多数厂家的支持包括Cisco、Huawei、Foundry和 Extreme等；可配置的SVLAN tag可与任何厂家互通； SNMP是一个非常成熟的网管协议，得到所有厂家的支持
10
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2007, #####
▪ 提供丰富的QoS手段 ▪ 快速灵活的链路/节点保护技术 ▪ 支持点对点和点对多点链接 ▪ 提供以太网端口的经济性
LL service Cost (DS1)
LL service Cost (DS3)
Layer 2 service Cost (DS1) Layer 2 service Cost (DS3) Ethernet
以太网端口在更低的成本上支持更高速率
6
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2007, #####
由于MSTP本质上还是TDM技术，因此有一个将数 据业务映射到VC的封装过程，这就决定了其无法 灵活有效地分配带宽；MSTP设备以太网端口密度 较低，并且价格昂贵；做组播时效率较低。 没有基于数据业务的OAM工具 在城域范围内一般采用环形拓朴；对于VLAN透传 等业务需要逐跳配置无法根据网络情况灵活选择 路径 通过环切换实现小于50ms的故障恢复，但需要浪 费一半的带宽或是牺牲低等级的业务流量；ACL 性能较弱；没有内置的VPN能力
ALU移动RANIP承载网解决方案
无线宽带技术的迅猛发展推动移动接入网络的演进
Mbps
200
. . . 22..
Max Peak rate per user (DL Capacity)
浅析联通IPRAN移动承载网
浅析联通IPRAN移动承载网【摘要】随着移动业务的发展，对带宽的需要迅猛增长，IPRAN移动承载网进而成为传输网发展的趋势。
【关键词】IPRAN；移动承载；带宽需求现阶段，各家运营商的IPRAN移动承载网已建设地如火如荼，并广泛投入使用。
特别是4G牌照的发放，更加大了IPRAN网络的建设。
传统的移动运营商的基站回传网络是基于TDM/SDH建成的，但是随着3G、LTE、4G等业务的部署与发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求在迅猛增长。
SDH传统的TDM独享管道的网络扩容模式难以支撑，分组化的承载网建设已经成为一种不可逆转的趋势。
IPRAN移动承载网的运行使用，正是满足日益加速的移动业务的需求。
一、IPRAN与SDH的比较从字面上看，IP指的是互联协议；RAN指：Radio Access Network相对于传统的SDH传送网，IPRAN是基于IP的传送网。
IPRAN的意思：“无线接入网IP 化”。
IPRAN与SDH实际上就不是一种技术，无法比较。
但是长期从事SDH维护的同事习惯性会把两者进行比较的。
简单的说IP RAN就是数据的路由器加上原传输强大的网管和电信级别的保护。
IP RAN和SDH/MSTP最大差别在于统计复用能SDH/MSTP为刚性管道，不具备统计复用能力。
SDH是采用刚性管道，业务映射的相应的VC中，而虚容器一旦映射固定后，不管用户有无业务固定占用资源，不可被其他用户竞争，IP RAN为弹性管道，具备统计复用能力（带宽规划可按一定比例收敛），提高带宽利用率根据不同业务模型可设置不同的收敛比。
IPRAN将是主流技术，4G承载网就是IPRAN，无线的接入速率要达到20兆，这是SDH无法做到的。
二、IPRAN网络解决方案优势IPRAN网络可以提供更高的带宽资源满足未来数据爆炸式增长需求；IPRAN网络有着良好的可维护性与可扩展性；IPRAN网络丰富三层功能提供更高的传输效率，支持综合业务承载和向LTE的无缝演进；IPRAN网络即插即用功能可以快速建网，响应市场需求；IPRAN网络借助IP网络的通用性特点，一方面降低运维人员的技术门槛，可以节约维护成本，另一方面可以快速的与互联网以及企业网进行融合。
IP_RAN网络解决方案概览
IP RAN网络解决方案概览华为技术有限公司目录1 RAN网络的历史演进....................................... 1-11.1 RAN网络的发展............................................... 1-11.2 IP RAN网络概况.............................................. 1-21.2.1 IP RAN网络的出现........................................ 1-21.2.2 IP RAN网络的传送需求.................................... 1-31.2.3 IP RAN网络的组网形式.................................... 1-51.2.4 我司IP RAN网络的设备演进 ................................ 1-82 IP RAN网络解决方案概况................................. 2-112.1 我司IP RAN网络解决方案简介 .................................. 2-113 无线业务需求与IP RAN网络规划设计 ........................ 3-133.1 概述....................................................... 3-133.2 无线业务需求................................................ 3-153.2.1 业务QOS和可靠性 ....................................... 3-153.2.2 流量模型............................................... 3-173.2.3 业务带宽............................................... 3-183.2.4 时间要求............................................... 3-183.2.5 业务安全............................................... 3-193.2.6 业务广覆盖............................................. 3-203.3 物理网络规划设计............................................. 3-203.3.1 设备选型............................................... 3-203.3.2 物理拓扑设计 ........................................... 3-203.4 逻辑网络规划设计............................................. 3-223.4.1 设备/链路/逻辑通道的命名规范.............................. 3-223.4.2 带宽规划............................................... 3-233.4.3 VLAN规划.............................................. 3-24 3.4.4 IP规划................................................ 3-29 3.4.5 IGP路由规划........................................... 3-30 3.4.6 BGP路由规划........................................... 3-37 3.4.7 MPLS规划.............................................. 3-40 3.4.8 VPN规划............................................... 3-44 3.4.9 可靠性规划............................................. 3-52 3.4.10 QOS规划.............................................. 3-61 3.4.11 时钟规划.............................................. 3-68 3.4.12 OAM规划.............................................. 3-76 3.4.13 网络DCN规划.......................................... 3-781 RAN网络的历史演进1.1 RAN网络的发展移动承载网，又名RAN（Radio Access Network），指的是承载从基站到基站控制器之间网络流量的网络。
移动IP_——RAN解决方案全解
Huawei ConfidentialSecurity Level:移动网ALL IP 发展及意义中国移动IP RAN 方案建议华为IP RAN 产品与技术方案目录移动网ALL IP化步骤()IP RAN的优点－构建全扁平化更安全的架构ØIP的灵活性和自主寻址能力实现MSC Pool/SGSN Pool/BSC Flex和负载分担，提升网络安全性；Ø支持基站之间的本地交换，RNC/BSC之间的本地交换，全面提升网络性能和容量；Ø支撑接入网朝业务和控制分离的下一代网络架构演进，网络的容量、性能得到全面提升。
IP RAN 的优点－大容量、高带宽ØHSPA 宽带数据业务引发高达5倍于R99的传输带宽需求；Ø传统传输方案面临资源瓶颈，扩容困难。
Ø1个FE 可以提供50个E1的带宽，IP 网络可以提供2.5G/10G 等大容量ØIP 宽带接入是最高带宽、最低成本的一劳永逸的最后一公里带宽解决方案BSC/RNCIP RAN 的优点－低成本Ø传统E1、SDH 和微波建设和扩容成本高；ØHSPA 的发展将引发传输成本飚升，加剧网络建设负担；Ø统一承载技术、满足未来演进，降低维护成本-存在端口扩容成本；-传输资源不能共享；-ATM 设备成本高；-网络维护人力成本高；-后续端口扩容少；-传输资源充分共享；-IP 设备成本低；-网络维护人力成本低；传统ATM 传输成本IP RAN 解决方案高低Ø采用IP RAN 解决方案，传输成本建设相比传统方案节省20％～60％！IP RAN 的优点－差异化、可运营大客户Ø传统TDM 组网方式不能针对业务进行分类传输管理；ØIP 组网可以针对不同的业务需求，进行不同的QoS 级别的传输；Ø资源拥塞时，优先保证高QoS 等级的业务传送，网络运营更加方便，投入产出比更高。
IPRAN移动承载网解决方案-入门篇
IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
方案二： Mixed L3VPN
Last Mile
Access
Aggregation
RNC/SGW/MME
BTS E1
ATM NodeB
CSG
ATN
Eth.
ATN ATN
AGG AGG
RSG RSG
NodeB / eNB
TDM/ATM Services
2G TDM PW 3G ATM PW 3G ETH PW LTE S1 ETH PW LTE X2 ETH PW
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华为保密信息，未经授权禁止扩散
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IPRAN关键需求Ⅰ-多业务承载
随着3G和LTE等业务的部署与发展，基站逐渐IP 化，同时出现了多种接口类型。
•2G ：TDM/E1接口，主要承载语音业务。 •3G：以太接口，主要承载信令、语音、数据和视频等业务。 •LTE：S1接口和X2接口，主要承载信令、语音、数据和视频业务， 其 中X2接口eNodeB之间的接口，主要完成基站切换时控制报文和流量报 文的就近转发功能。
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Page 16
IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
为什么选择VPN？ 作为基站的无线侧：不关注网络内部结构，仅要 求网络侧提供传送管道。 作为传送的网络侧：不希望呈现自身内部结构， 只需向无线侧提供传送管道。 业务呈现多样化，要求网络可以兼容多种传输介 质，同时针对特定业务提供传输网络。
可扩展性
点到点链路，扩容成 本高
传统SDH网络
丰富OAM机制
浅析电信IPRAN政企专线承载网建设的解决方案
１ Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ的概述
Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ是 当前移动承载 网领域主流解决方案 ，综合业务 接入网 （ Ｉ Ａ Ｎ ，Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ）是指利用分组传 送设备在城域 内组网，主要实现移动基站 回传业务和政企专 线业务综合接入的网络。它基于灵活 Ｉ Ｐ通信 的设计理念 ， Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ是一种 以传统 的路 由器架构为基础，增强 Ｏ Ａ Ｍ机制 、 业务保护机制 以及分组时钟传 输能力，具备丰富的三层路 由 能力 ，更好地支持多业务的承载网络。
２ Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ 业务承载需求
建设初 期，Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ主要 以承载无线基站 回传业务为主 ， 根 据实际情 况，承载部分政企专线 业务 。
２ ． １基站回传业务
随着移动数据业 务的大规模 发展，基 站高速 Ｉ Ｐ化端 口 接入 已成为必然 ， 基站 主流接 口从以 Ｅ １ 为主转变为 以 Ｇ Ｅ ／ Ｆ Ｅ 为 主。Ｌ Ｔ Ｅ基站承载除 了高带宽外，同时为客户 提供 更为丰 富的应用。Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ综合接入网组网方便灵活 ，业务扩展能力 强，能满足基站灵活互联 、基 站多归属及 组 播 等业 务需求。
Ｉ Ｐ Ｒ Ａ Ｎ综合接入 网主要满足基站 回传业务和政企客户专 线 的承载 需求 。随着移动数据网络的快速增 长，政企客户提 出的高带宽 、高质量分组接入 需求，以及 Ｌ Ｔ Ｅ业务 的部署 与 发展 ，数据业务正在成为本地传输 网的承载 主体 ，其对带 宽 的需求在高速增长 。现有 Ｍ Ｓ Ｔ Ｐ独享管道 的网络模式显然难 以支撑高带宽的数据业务。建 设灵 活、高效和低成本 的综合 业务接入 网，将 Ｌ Ｔ Ｅ 、政 企专线等业务进行统一 的综合接入 和承载 ，是网络 Ｉ Ｐ化发展 的必然趋 势。
电信ipran网络方案
电信IPRAN网络方案1. 引言在当今信息时代，互联网的普及和快速开展，使得网络通信成为现代社会开展的根底设施之一。
作为互联网的核心局部，IPRAN〔Internet Protocol Radio Access Network〕技术在电信领域发挥着重要作用。
本文将介绍电信IPRAN网络方案的根本概念、架构、工作原理以及优势。
2. IPRAN网络方案的根本概念IPRAN网络方案是一种基于IP协议的广域网接入解决方案。
它通过将不同地域的局域网〔LAN〕连接起来，实现数据的传输和路由功能。
IPRAN网络方案可以提供高速、高可靠性和灵巧性的网络接入效劳，适用于各种不同规模的企业和组织。
IPRAN网络方案的核心架构包括三个主要组件：核心路由器、接入设备和传输介质。
核心路由器负责处理和转发数据包，接入设备提供用户接入，传输介质通过光纤等物理媒介连接不同设备和地域。
这些组件协同工作，使得数据可以在不同地区的网络之间进行快速和可靠的传输。
4. IPRAN网络方案的工作原理IPRAN网络方案的工作原理基于IP路由技术。
当数据从源设备发送到目标设备时，数据包将根据目标IP地址的路由表进行转发。
核心路由器通过播送路由信息，将数据包传递到目标网络。
接入设备将数据包发送到目标设备，完成数据的传输过程。
整个过程依赖于IP协议和路由协议的支持。
5.1 高速性IPRAN网络方案采用光纤等高速传输介质，可以提供更高带宽和更快的传输速度。
这使得企业和组织能够更快速地进行数据传输和通信，提高工作效率和用户体验。
5.2 可靠性IPRAN网络方案采用冗余设计和容错机制，可以防止单点故障和数据传输中断的风险。
即使网络中的某个设备出现故障，数据仍然可以通过备用路径传输，保证网络的可靠性和稳定性。
5.3 灵巧性IPRAN网络方案支持灵巧的网络拓扑结构，可以根据企业和组织的需求进行定制。
可以实现星型、环型、网状等不同的网络拓扑结构，满足不同规模和功能要求的网络需求。
5G通信IPRAN综合承载网络方案分析
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术130DIGITCW2021.020 引言目前，5G 技术的应用已经让网络延时缩短到了毫秒级别，以此来保障连接密度的超高化，本文将3GPP 设置的相关标准作为基础，对5G 通信IPRAN 综合承载网络的组网架构进行分析，并提出了合理化的承载网络方案。
通过该方案的应用，可有效实现5G 通信网络性能的进一步优化，并为运营商的5G 通信技术应用提供更好的保障。
1 I PRAN 技术概述IPRAN 技术主要是将IP/MPLS 协议和关键技术作为基础，面向移动业务承载来提供的二层、三层通道类的业务承载。
在IPRAN 技术中，主要的组成部分有区域技术、无连接技术、网络保护技术以及多进程技术等，而其中最为广泛应用的技术就是无连接技术。
通过该技术的应用，可有效解决规模组网方面的问题。
在当今，IPRAN 技术已经能够有效进行网络保护，在连通了网络之后，其中的以太网保护措施将会起到良好的网络保护效果。
因此，将该技术应用到现实中，可以让客户端的网络效率得以良好保障，将系统控制协议和路由作为基础，让数据之间实现有效转换[1]。
而那些与路由器相关联的协议，都将会通过承载技术而组成IPRAN 技术的接口。
2 5G 通信IPRAN 综合承载网络方案2.1 5G 通信IPRAN 综合承载网络部署需求在当今的5G 时代中，IPRAN 综合承载网络开始有了越来越多的新业务需求，比如eMBB 、VR/AR 、mMTC 以及智能驾驶等。
而在当今的业界，对于5G 通信技术和组网模式依然处在一个技术探讨以及技术验证的研究阶段中。
因为5G 通信网络属于一种很多个业务统一融合在一起的承载网络，其融合情况也十分复杂，尤其是大宽带技术、网络结构技术以及多种新SDN 技术引入之后，更是对传统的IPRAN 技术综合承载网络提出了越来越高的要求。
这些要求具体表现在以下的几个方面：第一，流量出现了明显的归属变化，且在回传协同方面也有了更加明显的需求。
数据网-IP-RAN(含IPRAN基础组网和IPRAN高级知识)
数据网-IP-RAN(含IPRAN基础组网和IPRAN高级知识)LT数据网—IP RAN知识目录称IP RAN）。
中国电信选择了IP化的MPLS VPN路线，并确定了采用PW+三层VPN的技术策略。
中国电信的IP RAN网络主要承载CDMA 的1x和DO业务，以及未来的LTE业务，同时承载基站动环监控和安防等附属业务。
待业务和网络成熟后，逐步承载L2、L3大客户业务。
1.2 IP RAN的常见组网结构IP RAN在本地网的组网上主要分为接入层和核心层两部分。
接入层由接入路由器(A设备)和汇聚路由器（B设备）组成，A设备通过GE 链路成环状组网，连接到一对B设备上，B设备之间由一对光纤直连构成10GE保护链路。
（只有某些特殊情况下，可以采用A设备双上行到B 设备的组网结构）核心层由汇聚路由器（B设备）和核心路由器ER、连接BSC设备的RAN CE组成。
对城域网现有网络的状况以及无线业务的不同，主要有三种组网模式：IP RAN通过RAN CE和BSC对接，收容CDMA的1x和DO业务，通过ER、CN2网络和LTE核心网（以省为单位集中部署，一般设点在省会）连接，通过ER连接动环和安防平台。
1.3 IP RAN使用的主要技术中国电信的IP RAN采用PW+三层VPN的技术策略，主要采用了MPLS技术。
在接入层A和B设备间，采用OSPF协议作为IGP，启用MPLS并通过PWE3伪线仿真技术实现基站上各业务由A设备传输到B设备。
同时在A和B设备间配置BFD for PW进行快速故障检测，触发业务快速切换。
在核心层B设备和ER、RAN CE间，采用ISIS作为IGP，启用MPLS并通过MP BGP构建L3 MPLS VPN实现各业务由B设备到ER或RAN CE的传输。
在B和ER、RAN CE间采用了多种快速故障检测技术，触发业务快速切换。
此外在A设备的快速入网（即插即用）和基站入网功能上，还使用了DHCP技术。
IP RAN----综合业务承载优选组网方案
IP RAN----综合业务承载优选组网方案一、综合业务发展趋势及其承载新需求1、无线迈进了宽带时代，每bit流量收益大幅下降，专享网络模式已不适应2009年12月全球无线网络中数据流量超过了话音流量，2010年随着智能无线终端的规模应用，无线数据和话音流量的差距加速扩大。
预计2015年全球无线业务流量将达到2EB/月，其中话音流量仅大约占0.15EB/月，只有7.5%。
当无线宽带蓬勃发展时，运营商收入增长却比较缓慢。
无线数据流量的指数型增长并没有给运营商多少收益，每bit的价值大幅降低。
来自Informa 2010三季度数据显示，中移动无线数据收入（不含短信）大约24亿美元，可以看出，这部分的收益占比是比较小的。
传统的面向窄带话音的无线承载模式是封闭和专享的，无线宽带时代的到来使这种模式不得不改变。
在无线话音时代流量是可控并且每bit收益是明确的，那么建设一个专享的承载网络是合理的，而在无线宽带数据时代，流量是巨大和变化的，并且每bit收益是不确定的，那么就需要一个开放的、共享的承载网络。
因此，无线的宽带化促使承载从专享模式走向共享模式。
2、固定业务和移动业务本质逐步趋同，多张承载网络并存，已不适合运营商的发展需求。
进入综合业务运营时代后，运营商在WCDMA 、LTE、DPLC/IPLC、MPLS-VPN、NGN以及IPTV 等业务上展开全面竞争。
为更好支撑固定宽带、各类专线和移动数据业务发展，节省建网成本和运维复杂度以及最大程度的提高基础资源利用率，运营商对具备支撑综合承载发展和开放式的网络架构需求愈发强烈。
在规划综合网络承载目标时，重点要从各种业务和业务网的业务流向、接口类型、QOS、等方面分析，在充分结合本地基础资源的基础上构架具备高扩展性、高可靠性、高安全性、高经济性以及具备组播业务支持及端到端管理能力的综合承载网。
3、基站不断扩容带来的运维难题为了提高覆盖和接入能力，无线扩容和站点增加频繁，需将小区分裂和扩展，基站间插入新基站并增加新的基站控制器，称为插花式扩容，之后还将对同一区域的基站到基站控制器的归属关系进行调整。
IPRAN网络解决方案介绍
分层保护：LSP1:1, PW冗余, VPN FRR 硬件 层次化OAM：BFD for everything, Y.1731 50ms海量业务倒换，实现业务系统无感知
类SDH网管方案-IP可视化运维，简化网络部署和运维
业务发放：一次进站，即插即用，远程管理，可视化配置 故障定位：智能告警、可视化一键式故障定位、智能排障 性能管理：性能监控等主动运维、弹性网络规模管理
ISIS进程N
ATN PW
CX CX CX
Vll
R
Vll
R
CX CX CX
ISIS进程M
承载的业务类型： FE基站、三层大客户专线、软交换AG、动环监控、门禁
接入层建立PW（动态或者静态），在CX的VSI上汇聚，在汇聚层CX 上通过内部环回接口VE关联PW和L3VPN。
接入层采用PW保证了接入层承载方案统一，便于统一业务发放与 维护。
FTTX
固定业务
RNC aGW
3G初期
MBB&FMC
LTE
• 因为带宽占用较小，端到端MSTP依 然很好地满足移动承载和运维的需 求
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• 新建IP RAN网络，同时在汇聚层使能动态特性， • 使能端到端动态特性，本地化X2 解决频繁的站点扩容和调整，接入层可保持静态 接口流量。 不变。
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路由型IP RAN隧道部署方案
接入层
汇聚层
2G/3G/LTE 动环监控/门禁
ATN 大客户专线
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IPRAN关键需求Ⅰ-多业务承载
随着3G和LTE等业务的部署与发展，基站逐渐IP 化，同时出现了多种接口类型。
•2G ：TDM/E1接口，主要承载语音业务。 •3G：以太接口，主要承载信令、语音、数据和视频等业务。 •LTE：S1接口和X2接口，主要承载信令、语音、数据和视频业务， 其 中X2接口eNodeB之间的接口，主要完成基站切换时控制报文和流量报 文的就近转发功能。
业务
SDH Ethernet ATM 承载
但是网络的发展不可能一蹴而就，会在一定 时期内存在2G、3G乃至4G基站共站址的情 况。因此移动承载网需要考虑统一承载能力。
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IPRAN关键需求Ⅱ-时钟同步
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IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
如何选择VPN？
以太业务通过L2VPN或者L3VPN承载，根据运
营商设备是否参与用户路由，可以选择L3VPN或 者L2VPN。 TDM和ATM业务通过PWE3技术承载，PWE3技 术可以将传统的网络与分组交换网络互连起来， 入口封装TDM/ATM业务，然后在入口和出口之 间的路径或隧道上承载这些业务，尽可能真实地 模仿这些业务的行为和特征所需要的功能。
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IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
更具体的VPN方案 方案
E2E L3VPN
说明
随着基站IP化，三层逐渐到边缘，采用E2E L3VPN方案： •业务部署清晰，配臵简单、运维成本低，对维护人员技能要求不高 •VPN业务的可靠性、安全性较高，有完善的保护倒换机制和业务隔离 能力。
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IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
方案三：HVPN
Last Mile Access Aggregation RNC/SGW/MME
BTS
E1
ATN
AGG
RSG
STM-1
BSC
CSG
ATM NodeB Eth. ATN
ATM RNC
ATN
AGG
RSG
IP RNC/S-GW/MME
NodeB / eNB
汇聚侧网关ASG和无线业务 侧网关RSG组成汇聚网，可 以采用环型、链型组网；用 于汇聚接入层网络流量。
基站控制器 对应不同类 型的基站， 并将业务流 量接入到网 络汇聚层。
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IPRAN解决方案-概述
Security Level:
IPRAN移动承载网解决方案 -入门篇
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目录
什么是RAN？
IPRAN产生背景
IPRAN移动承载关键需求 IPRAN移动承载解决方案
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E2E PWE3
2G TDM PW 3G ATM PW
Tunnel
3G ETH VRF LTE VRF S1 LTE VRF X2
E2E L3VPN
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IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
方案二： Mixed L3VPN
IPRAN关键需求Ⅲ QoS
EFM
IPRAN关键需求Ⅳ OAM机制
BFD
MPLS OAM MPLS TP OAM
802.1ag Y.1731
NQA
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IPRAN需求Ⅰ解决方案-VPN
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IPRAN关键需求Ⅲ-QoS
带宽的提升和业务类型的多样化对网络QoS保障能力提出了更高的要 求。 不同的QoS策略
Data video voice
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IPRAN关键需求Ⅳ-OAM机制
为保证网络质量，承载网需要具备端到端的操作、管理和维护(OAM)故
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IPRAN产生背景-传统SDH网络
SDH作为一种传输技术，在承载网的历史舞台上发挥了重要的作用。
时分复用、刚性管道、良好的QoS保证， 但带宽利用率低 刚性 管道 Pipe 1 Pipe 2
天然高精度时钟，实 现整网同步
3G/LTE多媒体等业 务的发展对带宽需 求越来越大，ATM 部署、运维复杂， IP分组交换网络成 为承载主流。
ATM分组交换网络应
运而生。
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目录
什么是RAN？
IPRAN产生背景 IPRAN移动承载关键需求 IPRAN移动承载解决方案
SDH以其极高的可靠性、固定带 宽带来的QoS保证、丰富的OAM 机制以及天然的高精度时钟技术， 加上运营商出于保护投资方面的 考虑，使得其作为一种传输技术 在之前及今后相当长的时间内仍 将继续存在。
强强联合
IP网络以其无连接、动态 寻址和分组交换得到了更 多的青睐，但是其无法提 供成熟完善的高可靠性以 及OAM技术，而暂时被放 弃。
Last Mile Access Aggregation RNC/SGW/MME
BTS
ATN
AGG
RSG
BSC
CSG
ATN NodeB
RNC
ATN
NodeB / eNB
AGG
RSG
MME/SGW
“最后一公 里”满足未 来2G、3G、 LTE站点共址。
基站侧网关CSG组 成接入网，可以采 用环型、链型组网； 提供TDM、ATM和 以太多种业务的接 入。
Last Mile Access Aggregation RNC/SGW/MME
BTS
E1
ATN
AGG
RSG
STM-1
BSC
CSG
ATM NodeB Eth. ATN
ATM RNC
ATN
AGG
RSG
IP RNC/S-GW/MME
NodeB / eNB
TDM/ATM Services
2G TDM PW 3G ATM PW 3G ETH PW LTE S1 ETH PW LTE X2 ETH PW
PWE3
PWE3 2G TDM PW 3G ATM PW
Access Tunnel
X2
Aggregate Tunnel
3G ETH VRF LTE VRF S1
PWE3
Ethernet Service
L2VPN ＋ L3VPN
L3VPN
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传统SDH网络
点到点链路，扩容成 本高
丰富OAM，提供端 到端链路故障检测和 统计
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IPRAN产生背景-IP网络
IP作为低廉相对较高带宽的分组技术，无处不再，在网络发展中越来越受到青睐。
分组交换，柔性管道，极大提升了带 宽利用率
E2E L3VPN Mixed VPN(L2VPN+L3VPN)
IPRAN关键需求Ⅰ 多业务承载
Hierarchy VPN
Native IP+L3VPN
1588v2
IPRAN关键需求Ⅱ 时钟同步
同步以太
1588ACR IP clock
流量分类 流量监管 流量整形 拥塞管理和避免
IPRAN移动承载解决方案
为基站和基站控制器间提供IP层 可达，适用于多种传输介质、增 加了OAM和QoS机制，实现无线 回传需求。
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目录
什么是RAN?
IPRAN产生背景
IPRAN移动承载网关键需求 IPRAN移动承载解决方案
组网
E2E L3VPN
Mixed VPN(L2VP N+L3VPN) Hierarchy VPN
接入侧采用L2VPN、汇聚侧采用L3VPN，从而可以实现故障相互隔离， Mixed 整网络健壮性强；具备大规模动态组网能力。 VPN 采用分层的L3VPN，实现故障相互隔离，整网健壮性强；对维护人员 的技能要求低，可靠性和安全性较高。 Hierarchy VPN
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什么是RAN？
BSC BTS
RAN
NodeB/eNB
RNC/MME/SGW
无线接入网络RAN(Radio acess network)，又称为基站回传网（Backhaul），指基 站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之间的传输网络。