IPRAN网络部署策略研究

2014-10-10李光兴江西省邮电规划设计院有限公司南昌市330002

江西通信科技 2014年3期

李光兴江西省邮电规划设计院有限公司南昌市 330002

0、背景

近年来通信网络各类业务层出不穷，网络变得更加多样、复杂，网络带宽需求逐年直线攀升。承载网方面，原有采用TDM方式建成的MSTP网络，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IP化已成为江西电信网络发展中最大的一个趋势。

1、承载网络IP化主要关注的问题

1）网络建设与运营成本：由于未来网络有线、无线接入节点将会不断增多，网络膨胀速度将越来越快，因此FMC承载网络的建设成本对各家运营商来说都异常重要，承载技术选择、微小的组网结构方式区别都将对成本产生巨大的影响。网络替换成本需要同时兼顾初期建网成本和后期维护成本，IP化方式通过带宽统计复用会使CAPEX降低，但同时会导致OPEX有一定程度的增加。不同运营商对于CAPEX和OPEX的模型比例构成会有一定的差异，其对IP化解决方案的诉求也存在不同的侧重点。

2）网络扩展性：统一的FMC承载网络是各大电信运营商共同的发展战略，固网相对来说，下层的单个接入点主要是面向单一用户，断网影响面小，后续仍将采用星型方式连至各个业务汇聚节点，因而在统一的FMC网络中，固定网络对整个网络的影响面不大。但移动承载网为各大运营商的自营业务网络，单点断网影响面也会比较大，且网络技术、网络结构变化都比较快，除考虑当前2G，3G到LTE不同发展阶段的具体承载需求之外，还需具备面向未来LTE业务的可扩展性和可演进能力。多业务承载和向4G、5G逐步演进的进程对于承载网而言，就是承载网三层能力由核心层逐渐向接入层推进的过程。未来移动网络的应用会多种多样，而具备很强的新业务适应能力和扩展能力的解决方案会被更多的运营商所青睐。

3）良好的Qos保障机制及快速业务开通能力：电信级的保护倒换，端到端的OAM故障检测机制，灵活的业务开通及数据配置，也是未来承载网络关注的重点。

2、IPRAN技术及特点

IP RAN是指以IP/MPLS协议为基础，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。

IP RAN网络具有如下特点：

1）支持流量统计复用，承载效率相对MSTP网络高，同时能满足大带宽业务的承载需求，单位流量的承载成本更低；

2）能提供端到端的QoS策略服务，可通过QoS设置保障关键业务、自营业务的服务质量，并面向政企客户提供差异化服务；

3）能满足P2P、P2MPMP2MP的灵活组网互访需求，具备良好的扩展性，数据配置简单灵活；

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。

3、IPRAN组网结构及部署建议

网络承载需求分析：

3.1、3G基站回传承载需求

IP化改造前，3G基站语音与数据业务均通过1～18个2M接入BSC；IP化改造后，基站语音与数据业务通过1～2个FE接入BSC。

3.2、LTE承载需求

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。

3.3、政企客户组网型业务承载需求

高带宽接入、点到点和多点到多点间通信、不同业务有不同等级的QOS需求。

网络结构：IP RAN网络分为IP RAN核心层、汇聚层与接入层三层网络，核心层直接与BSC或IP骨干网相连，不再依托和接入原有城域网，IP RAN网络的组网设备也全部采用IP RAN A类和不同容量的B类设备组成。

图1 L2+L3承载方案示意图

在IPRAN网络架构选择方面，基本是新建一张IPRAN网络（不再基于原有IP城域网），通过A、B、ER等设备组成三层网络结构，具体网络结构如下：

◎ B-ER设备：

RAN ER 作为 IP RAN 网络核心层，与 BSC 同机房部署。

3G业务承载：RAN ER采用口字型挂接B设备，且口字型上联至现有MCE设备，利旧现有MCE作为BSC CE,上行至BSC。

LTE业务承载：RAN ER采用口字型挂接B设备, 口字型下挂MCE,直接利旧MCE兼做EPC CE使用同时连接各本地网PE,通过CN2平面至省会LTE核心设备（省会直接利旧MCE，至核心设备）。

RAN-ER新建设备数量：每个本地网建设1-2对，作为IP RAN网络的核心层，汇聚B设备。IP RAN建设初期，ER端口配置按1:6收敛比考虑，即ER上行带宽配置为汇聚的B设备带宽的1/6。

当B类设备与RAN ER间流量超过链路带宽的60%进行扩容。

◎ IP RAN汇聚路由器（B设备）

每对B类汇聚设备10GE端口上行（业务量较大区域采用40GE端口或者双10GE端口），口字型连接RAN ER，上行需要2*10GE(2*40GE/2*20GE)，下行需要20-40GE接入层，同时每对B设备采用10GE互联。

B设备设置及选型原则：

1）在有光缆、机房资源条件的区域，每对B设备优先部署在不同节点，主要考虑设置在传输汇聚设备所在机房，如区域中没有符合以上条件的节点选择可适当考虑OLT设备所在的片区中心节点。

2）应考虑周边道路管道、地理位置、电源保障能力、机房空间等因素，尽量选在业务量集中、地理位置相对重要、维护人员可以方便出入的室内地点。

3）每对B设备原则上最多下挂20-50台A设备。

4）如一对B设备接入万兆A2环网数量超过5个（包含5个）建议设置B2设备（B1业务槽位5个，B2业务槽位8个）

◎ IP RAN 接入路由器(A设备)

现网宏基站和规划新增的LTE站点均部署A设备，根据单站接入BBU数量及站点场景，确认A设备类型（A1/A2）,采用A1设备组GE环网，A2设备组10GE环。

A设备设置原则：

每个接入环由A设备与1对B设备组成，每个接入环网原则上最多承载6-8台A设备(应结合基站密度、话务量等)，同时接入环网与1对B设备成环。

C/D类基站，在光纤资源无法组环或双归的情况下，可在环形互联或树形互联的某个A设备下链接一级A设备，

4、IPRAN组网与光缆网络的协同

鉴于我省基站接入环网现状，依据集团每个IP RAN接入环网由 6-8个节点组成的原则，在IPRAN网络建设时必须对现有基站接入光缆进行改造，改造原则如下：

1）IP RAN 接入网成环应基于现有 ODN 网络、基站接入光缆网，不应单独建设独立的 IP RAN 接入光缆网；

2）由于现有的基站接入MSTP系统建设时间较长（接近6年），其网络拓扑由于站点新增、网络容量不足等原因年年都在变化，故单个的MSTP接入传输网存在接入环过大 /小、接入环跳纤点过多、接入环共臂段落严重、接入站点不合理等诸多问题，因而在后续IPRAN网络建设过程中应该吸取以上经验。由于我们现网站点基数已经较大，故在IPRAN网络建设中应遵从全区建设，统一规划原则，完全基于现有的接入节点情况进行合理布网（光缆不足区域进行光缆补建），不能继续参照原有的MSTP结构进行网络组建。

3）IP RAN接入网成环应充分考虑后续新增3G、LTE站点成环的需求，环上节点原则上不超6个。