IPRAN技术简介

江苏电信操作维护中心张凤2014年9月IPRAN技术培训认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精RAN(RadioAccessNetwork)是从无线基站(BTS)到基站控制器(BSC)之间的传送网络。RAN通常为基于电路交换的网络，多以MSTP(基于SDH的多业务传送平台)传统传输产品组网为主。IPRAN基本概念主要承载方式：SDH/MSTP，2到3级MSTP环。承载网容量：接入环155M/622M，汇聚环622M/2.5G，核心环2.5G/10G。基站回传(Backhaul)指在移动网RAN层，通过多种物理媒介在基站(BTS)和基站控制器(BSC)之间建立一个安全可靠的电路传输手段。认真务实敬业求精IPRAN基本概念企业专线/高价值业务IPTV业务3G业务LTE业务时钟同步能力。带宽扩展能力：HSPA下行带宽高达14.4MQoS能力。iPhone、数据卡等业务大大增加移动数据业务的流量，载网络需要有强大的QoS能力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满足LTE基站密度大的承载需求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承载网络质量有保证、安全可靠的IP化管道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＋超高带宽、服务质量、高可靠性、高效运维认真务实敬业求精IPRAN是指以IP/MPLS协议为基础，主要面向移动业务承载，并兼顾提供二三层通道类业务承载的端到端的业务承载网络。以省为单位构建，依托CN2骨干层，由城域的A、B、ER、BSCCE、EPCCE、MCE等设备组成。IPRAN基本概念MSTPIPRAN业务能力2G/3G基站承载/专线综合业务承载，2G/3G/LTE基站、专线、IPTV等网络扩展性刚性管道，调整复杂三层动态技术，调整简单业务配置及灵活性配置和调整依靠人工干预自动调整，无需人工干预QoS独占带宽，无QoS问题共享带宽，QoS机制灵活投资保护平滑过渡，扩容难度大新建，当前投资高，下滑快）技术成熟度成熟成熟认真务实敬业求精IPRAN基本概念eNodeB回传1X/3G基站回传二层点到点通道类业务认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精IPRAN网络架构城域ER汇聚ER城域ER认真务实敬业求精IPRAN网络架构接入层：基站接入设备，A设备，优选环形互联，以GE链路为主。汇聚层：基站接入设备的汇聚路由器，B设备，成对组网，一个B对接入3-10个接入环（20-60台A）。B对互联链路以10GE为主。城域核心层：汇接城域内流量的ER设备，一个本地网一对城域ER。B与ER之间以10GE链路互联。B对口字型上联至城域ER。EPCCE：用于EPC网元接入的路由设备。BSCCE：接入BSC/RNC的路由设备。MCE：综合业务CE，狭义特指接入C网电路域、分组域、业务平台以及无线网网元的路由设备。认真务实敬业求精IPRAN网络架构CE设备ER设备B对认真务实敬业求精IPRAN网络架构认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精路由组织IGP−为了保证路由层面的安全，以B设备为界，IPRAN接入层和核心层采用不同的IGP路由协议。−B设备同时属于接入层和核心层的IGP域，接入层IGP采用OSPF协议，业务和网管配置在不同的OSPF进程中；核心层IGP采用ISIS协议，所有设备均配置在Level-2。政企BTS/eNodeB政企客户BTS/eNodeBBTS/eNodeBBBBBBERERAABSCCE/EPCCCEBSCCE/EPCCCE基站侧接入层汇聚层核心层MCEOSPFISISLevel-2Level-2area1area1area0area0业务进程ospf31；网管进程ospf32，不闭环，没有area0认真务实敬业求精路由组织IGPB设备对之间用于接入环OSPF进程的互联子接口cost值应大于接入环所有链路cost值之和。核心层根据双平面设计原则，B-汇聚ER-城域ER等不同层级节点间的对称电路cost值应相等。为保证横穿流量尽量靠近接入层，相同层级节点之间互联电路，从EPCCE对、城域ER对、汇聚ER对到B设备对，cost值逐级减小。认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精路由组织BGPBGP简介属于EGP（外部网关协议），在AS之间传递路由信息，控制路由的传播和选择最好的路由。应用特定的属性避免环路的发生。触发更新，只发送增量路由。链路层协议生成路由，IGP发现和计算路由，BGP控制路由传播和选择。BGP邻居IBGP、EBGP一个AS的不同边界路由器之间建立IBGP连接，实现路由信息在全网的传递。EBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTEAS100AS300AS200认真务实敬业求精路由组织BGPB、城域ER、EPCCE、BSCCE统一使用省会MCE的AS号64630。通过CN2实现省内长途互联，以本地网为单位设置VRR。一对城域ER兼做VRR，B\EPCCE\BSCCE分别作为VRR的客户。BSC/RNCDR1DR2ER1B1B2BSC-CE1BSC-CE2ER2RR组BGP邻居关系RR(RouteReflector)Client认真务实敬业求精路由组织BGP与CN2PE对接时，CN2侧采用ASOverride+SOO以确保路由的正常学习和防止环路。AS_PATH属性按一定次序记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS号。当BGP将一条路由通告到其他AS时，便会把本地AS号添加在AS_PATH列表的最前面。64630480948094809认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精政企BTS/eNodeB政企客户BTS/eNodeBBTS/eNodeBBBBBBERERAABSCCE/EPCCEBSCCE/EPCCE基站侧接入层汇聚层核心层MCEBSC/EPCPWPWRANVPNCTVPN193CTVPN194主用PW备用PW承载基站单播业务流量承载网管流量承载基站环境监控等自营业务流量特点：基站单播业务在IPRAN接入层采用PW承载，在核心层采用L3VPN进行承载。基站业务实现认真务实敬业求精基站业务实现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RANVPN，承载基站单播业务的流量。L3VPN网关的保护方式−A设备配置双PW分别终结到B1和B2的RANVPN，B1和B2同时向RANVPN发布基站明细及汇总路由。A设备与B设备间的双PW保持单发双收状态，利用主用PW发送基站上传数据，通过冗余PW同时接收回程数据。认真务实敬业求精基站业务实现B设备以上通过L3VPN承载基站业务。CTVPN193：B设备按需把网管OSPF进程产生的网管互联地址和网管管理地址明细路由发布到VPN中。同时把网管平台及管理终端的VPNv4路由重分发到网管OSPF进程。RANVPN：B设备把基站回传的业务路由重发布到VPN中，为提高业务路由收敛速度，引入双RD设计。认真务实敬业求精基站业务实现MPLSL2VPN：实现用户二层数据跨越MPLS网络透明地传送。通过为不同的业务划分不同的虚电路实现隔离。PWE3全称是PseudoWireEmulationEdge-to-Edge，边缘到边缘的伪线仿真。基本传输构件CE：用户网络边缘设备PE：服务提供商网络边缘设备AC：接入链路，连接CE和PE的物理电路或虚拟电路。PW：伪线，两个PE之间的虚拟双向连接。Tunnel：公网隧道，穿越IP或MPLS骨干网、用来承载PW的隧道。ACPWACCEPEPECEMPLS网络TunnelCECE认真务实敬业求精基站业务实现基站A1B1B2L2VEL2VEL3VPNL3VE当AC接口配置PW后，该接口上配置的IP地址、路由协议等三层特性会全部变为无效。PW冗余保护：通过部署主备两条PW，实现当主PW出现故障后，将流量立即切换到备份PW，使得流量转发得以继续。B上的PW个数与该B对下接入的基站个数一致。PW提供用户二层数据穿越骨干网络的通道，可以将其简单地理解为连接两个AC接口虚拟线路（点到点连接），将两条用户侧的AC接口“短接”起来。因此称为PseudoWire伪线。认真务实敬业求精基站业务实现MPLSL3VPN：通过为不同的业务划分不同的VRF(VPN路由转发表)实现隔离。VPN属性：RD：站点间的IPv4地址可能重叠，RD+IPv4构成全局唯一的VPNv4地址，避免路由丢失。RT：exportRT：对发出的路由打上exportRT，发给其他的PE设备。importRT：从其他PE接收路由时，检查路由的exportRT=?=VRF的importRT属性，则将该路由加入相应的VPN路由表中。ER2B1B2ER1CE1CE2PE/CEPE/CEPEPEVRRVRRRD1：4134:3050Export：4134:305000Import：4134:305000RD2：4134:3150RANVPN双RD的作用是对于一条VPN路由在RR上会保留两个方向的路由，减少路由收敛次数。认真务实敬业求精基站业务实现基本VPN组网Hub-spoke组网认真务实敬业求精基站业务实现RANVPN：CN2侧采用Hub-Spoke结构，本地网侧RD、RT定义如下：CTVPN193：城域内和长途均采用星型组网，网管中心节点为Hub，其它节点为Spoke。CTVPN194：提供基站环境监控系统互联，城域内星型组网。认真务实敬业求精目录第一部分IPRAN基本概念第二部分IPRAN网络架构第三部分路由组织IGP第四部分路由组织BGP第五部分基站业务实现第六部分保护方案第七部分故障处理认真务实敬业求精保护方案政企BTS/eNodeB政企客户BTS/eNodeBBTS/eNodeBBBBBBERERAABSCCE/EPCCCEBSCCE/EPCCCE基站侧接入层汇聚层核心层MCEBSC/EPCIGPFC：OSPF快收敛主备pw冗余Bfdforpw(50ms*3)快速感知，快速倒换IGPFC：ISIS快收敛LDPFRR快收敛VPNECMP：NHTbfdforldptunnel接入环的A设备数不宜过大，会影响IGP收敛时间。VRRP认真务实敬业求精BTS/eNBBSCB2BSC/SGWBSCCE2AB1BSCCE1ER1ER2123567891014保护方案认真务实敬业求精BTS/eNBBSCB2BSC/SGWBSCCE2AB1BSCCE1ER1ER2123567891042保护方案认真务实敬业求精BTS/eNBBSCB2BSC/SGWDR2BSCCE2AB1DR1BSCCE1ER1ER2123567891011124保护方案认真务实敬业求精BTS/eNBBSCB2BSC/SGWBSCCE2AB1BSCCE1ER1ER2123567891043保护方案认真务实敬业求精BTS/eNBBSCB2BSC/SGWBSCC