IP RAN二级接入环网健壮性研究与实践

赵伟，卢延锋，张丽华

（中国联通临沂市分公司，山东临沂，276000）

1 网络现状

随着运营商移动互联网业务的规模部署，为支撑LTE移动承载网不断增长的需求，联通IPRAN网络不断在基层单元进行扩容，基站业务需求不断扩大，在IPRAN网络扩容过程中，部分乡镇支局的单节点接入下挂二级业务环网的情况相对突出，具体表现为：

部分乡镇支局所在10G接入环为县区一级接入环，乡镇支局通过单节点下挂村级节点的GE二级环网，网络架构如图1：“单节点接入网络架构”所示。

图1 单节点接入网络架构

这种网络结构造成二级环网的网络健壮性和可靠性较低，一级接入节点一旦出现故障失效，将会引起所挂二级接入环全阻，为移动网业务的稳定性带来巨大的安全隐患。

2 二级环网健壮性改造方案

2.1 改造方案

为提升IPRAN二级接入环网健壮性，避免因一级节点失效导致二级接入环网全租，最重要的就是二级接入环网通过双上联一级节点提供网络冗余。在IPRAN网络上通过设置OSPF协议中的COST值的方式规划流量走向，主用路径COST值小，相应优先级高，备用路径COST值大，优先级低。在主用路径失效时通过BFD检查可快速切换到备用路径，提升了网络健壮性。在双上联网络改造的过程中，结合二级环节点光缆资源情况，分为以下两种情况进行改造：

2.1.1 接入环网光缆资源不充足

若IPRAN二级环网与相邻一级环网节点双向光缆资源不充足，无法通过环间的光缆实现一级环网相邻节点下挂二级环网，此时可以在一级环网机房内新建接入设备，实现一级节点同址双节点下挂二级接入环。

2.1.2 接入环网光缆资源充足

若IPRAN二级环网与相邻方向一级环网节点双向光缆资源充足，在可以通过在二级接入环中加入相邻的一级环网节点，实现二级接入环网节点双上联。组网规则：

（1）主接入环速率为10GE时，可下挂二级接入环；（2）主接入环节必须上联一级汇聚设备；（3）主接入环节点数量不超过6个（不含汇聚设备节点），二级接入环节点总数不超过8个（不含主接入环节点）；（4）二级接入环之间不可互联，不可再下挂接入环；（5）需正确设置一级接入、二级接入链路的cost值，防止一级接入环流量绕行二级接入环。

联通情况得改造如图2所示。

图2 双上联改造后的二级环网示意图

2.2 设置COST 值引导流量走向

二级接入环网双上联改造完成后通过设置OSPF链路的COST值，避免一级接入环流量绕经二级接入环。（1）相邻下挂二级接入环的支局之间 OSPF 50；（2）一级接入环与二级接入环之间 OSPF 3000；（3）其他默认OSPF 1。双上联改造后COST值设置规划，如图3所示。

图3 双上联改造后COST值设置规划

2.3 特殊故障场景下流量拥塞避免

若有一处10G链路中断，只指定出接口/或禁止另一汇聚的情况下，会有隧道路径绕行GE链路情况，造成流量拥塞。此类情况可改造环网上隧道的显示路径约束方式，约束到每一跳网元的必经接口。双上联改造后流量绕经二级接入场景，如图4所示。

图4 双上联改造后流量绕经二级接入场景

一级接入环的隧道opt1显示路径，逐跳必经接口，若10G链路中断，opt1显示路径无法计算出来，会一直处于动态opt2，opt2会采用cost值最小路径计算，如图5所示。

图5 双上联改造后流量不绕经二级接入场景

3 二级环网改造实践效果

根据对两种情况的分析，结合本地IPRAN网络及光缆路由资源情况，决定对莒南壮岗环网进行改造试点。

在壮岗南竹园通过光缆资源上联一级环网壮岗和团林两个相邻节点，实现了双上联，通过关闭激光器、拔纤等方式进行光缆中断模拟测试，均达到了保护效果，确保了下挂基站的在网。

通过本次改造，降低了350台基站设备的在网隐患，消除了因电源、光缆故障引起一级接入节点失效而引起二级接入环阻断，圆满实现了提升IPRAN二级接入环网健壮性的目标。

图6 IPRAN双上联改造莒南试点