采用IPRAN技術擴建本地IP城域網

【摘要】隨著移動通信2G向3G技術的演進，以話音為主的移動業務向著話音和數據業務并重的方向發展，移動互聯網的新型業務以及電信運營商的全業務拓展需求推動著移動業務和承載網絡的IP化進程。本文介紹了網絡IP化的發展趨勢， IPRAN相關的關鍵技術，并重點闡述了IPRAN 的組網方案。

【關鍵字】IPRAN MPLS 組網方案

1.IPRAN技術是網絡IP化的發展趨勢

隨著信息技術的發展，運營商越來越關注數據業務能否在城域網中高效高速的傳送，目前的城域網承載業務也逐漸由以前的語音業務向數據業務轉變。這種網絡業務的轉變也必然帶來網絡結構的變革，所以以前專門為傳送語音業務而采用的SDH、MSTP，已經漸漸不能適應突發性較強的IP業務，所以目前的承載技術也在漸漸向IPRAN和路由器等技術方向在發展。某種程度上講，IPRAN技術是為了順應網絡IP化趨勢而來的一種新型電信移動網絡承載運營模式。

IPRAN技術具備多業務承載能力，超高帶寬以及高效高質的系統服務保障能力。IPRAN技術在一定程度上降低運營商實際運作成本，適應多種業務的承載需求。IPRAN是以路由器為核心，這與企業網絡和政府網絡模式不謀而合，有利于未來大客戶業務的快速拓展。

2.IPRAN相關的關鍵技術

IPRAN技術是以IP/MPLS技術為基礎，用以滿足基站的回傳承載需求。

（1） MPLS技術

MPLS （multi-protocol label switching，多協議標簽交換）是一種用于快速數據包交換和路由的協議體系。MPLS使用標簽來進行封裝分組，再利用標簽進行數據轉發，把路由選擇和數據轉發分開。MPLS的標簽短而且長度固定，在IP網絡中，標簽位于以太網幀頭和IP報文頭之間。分組數據在MPLS網絡中根據標簽進行轉發而不再需要查找路由表。由此可知，MPLS獨立于二層和三層協議，充分利用了二層高效、三層靈活的特點，簡化了路由操作的復雜性，提高了數據轉發的速度。

（2） VPN技術

目前網絡中的VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網絡）技術都是基于MPLS技術實現的，主要分端到端的MPLS VPN和層次化的MPLS VPN兩種。在VPN中存在三種設備：

CE（Customer Edge）：用戶網絡邊緣設備。CE可以是路由器或交換機，也可以是一臺主機。CE只需要運行普通的路由協議即可。

PE（Provider Edge）：服務提供商邊緣路由器，是服務提供商網絡的邊緣設備，與CE直接相連。PE不僅要運行路由協議，還需要運行MP-BGP協議和MPLS協議。

P（Provider）：服務提供商網絡中的骨干路由器，不與CE直接相連。P設備只需要維護公網路由信息、進行基本MPLS轉發。

MPLS VPN實現了業務的隔離。提高了網絡的安全可靠性。

（3） PWE3技術

PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，偽線端到端仿真），是一種端到端的二層業務承載技術。PWE3技術是IPRAN網絡能夠進行業務綜合承載的重要技術手段。PWE3通過隧道仿真技術實現在IP網絡中對各種二層業務的承載，使二層數據在PSN（Packet Switching Node）網絡中透明傳送。

（4）OAM技術

IPRAN網絡提供業務層面端到端的OAM（Operation Administration and Maintenance，操作、管理與維護）機制，提供接入鏈路的OAM機制，通過告警信息的實時監測，實現故障管理、故障定位、性能監測等功能。

OAM技術的實現方式有以下兩種，一種是由IETF組織制定的基于BFD技術的OAM機制，另一種是ITU-T組織制定的基于Y.1731技術的OAM機制。

（5） 時鐘同步技術

目前，IPRAN支持的時鐘同步機制主要有三種，即同步以太網技術、CES ACR技術和1588V2技術。這三種同步技術都支持頻率同步，而支持時間同步的只有1588V2技術。與GPS方案相比，1588V2技術能夠提供同級別的時鐘同步能力，但卻可以大大降低成本。

3 IPRAN網絡組網方案

（1）城域網SR為3層網關方案

對于城域網 SR 為 3 層網管方案基本上可以采用 IP/MPLS、新型以太網、MPLS-TP 等技術來實現這一方案。當前 IP/MPLS 和新型以太網是比較成熟的 IPRAN 方案。在實際組網過程中用戶主要通過基站路由器接入，MPLSVPN 延伸 2 層以太至城域網SR；在城域網內部一般要開啟 MPLSL3VPN從而實現cdma2000 和 Ev-Do 的高效傳遞與輸送。

（2） RNC-CE為3層網關方案

RNC-CE 方案主要適合采用 MPLS-TP 來當作 IPRAN 的接入延伸方案。MPLS-TP 段落主要是通過自身鏈路和節點保護機制來起作用的。當前在實際應用過程中由于大量基站接入位置相對集中，因而采用現有技術還不能滿足大規?；?VRRP 接入保護的需要。在實際應用過程中只有 MPLS-TP2 層接入段與 RNC-CE使用同一廠商的設備才能實現有效保護。這主要是因為在實際應用過程中不同廠商的產品保護機制是不同的。只有利用相同廠商的產品才能夠保證切換保護效果的一致。

（3） 基站路由器為3層網關方案

針對這種方式在實際組網過程中不同基站業務通過 VLAN 來進行標識，動態監控、lx、EV-Do 等業務主要是通過 OPTION 接入城域網從而正常發揮功能的。該方案實際上屬于IP 到邊緣的實施方案。應用這種方式實現保護一般需要基站路由器與城域網 SR 開啟 IGP 和 TE-FRR。最終實現快速切換保護。這種方式雖然能夠達到有效保護的目的。但是我們也要看到這種方式結構非常復雜，在實施過程中維護入門要求非常高。這對于硬件設施的配置要求也相對較高。這是我們在實施過程中需要注意的。另外一種方式就是通過 BFD+IGP 來進行保護。此時基站路由器與城域網SR要啟用BFD與IGP協議。這種保護方式網絡層次較為清晰，設備實現起來也非常簡單。與上一種方式相比，這種方式更為簡便。

4.結束語

隨著信息技術的快速發展，當前我國已經邁入4G 時代。在未來的發展中要想實現 4G技術的快速推廣就必須要變革網絡承載方式。4G 技術的推廣給無線網絡承載方式帶來挑戰。在今后工作中只有應用 IPRAN 承載方式才能適應時代發展的要求。

參考文獻

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2.楊明極，劉德綿.IPRAN 技術與應用 [J].科技創新與應用，2013（5）.

3.馮炳進.淺談IPRAN 技術及未來展望[J]. 中國科技投資，2013（04）

作者簡介：

馮振，男，1983年3月 安徽亳州，亳州職業技術學院教師，大學本科學歷，助教職稱，主要從事《綜合布線系統》、《C語言程序設計》的教學工作，主要研究方向為城域網，綜合布線技術。