I P R A N网络部署分析及其工程应用

蒋志良

（福建省邮电规划设计院有限公司，福建福州350000）

1.IPRAN概述及其特点

IPRAN是指以IP/MPLS协议及关键技术为基础，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话的业务承载。

IPRAN针对无线接入承载的需求，增加了时钟同步功能，增加了OAM的能力，IPRAN网络具有以下特点：

(1)IPRAN网络支持流量统计复用，承载效率高，能满足大带宽业务的承载需求。

(2)IPRAN能提供端到端的QOS策略服务，保护关键业务、自营业务的服务质量，并可提供面向政企客户的差异化服务。

(3)IPRAN能满足点到点、点到多点及多点到多点的灵活组网互访需求，具备良好的扩展性。

(4)IPRAN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)IPRAN能提供基于MPLS和以太网的OAM，提升故障定位的精确度故障恢复能力。

2.IPRAN网络规划思路及其建设原则

IPRAN分为核心层、汇聚层和接入层三层。核心层直接与BSC或IP骨干网相连，采用大容量路由器构建，具备高密度端口和大流量汇聚能力，汇聚层由B类路由器组成，用于接入汇聚A类设备，接入层连接基站的A类设备，具体网络架构如图1。

图1 I P R A N网络架构

2.1 核心层组网模式

核心层部署遵循“总体业务流量迂回最少，网络综合建设成本最低和综合网络安全性最高的原则”。由图1所示，核心层网络部署思路如下：

(1)EPC CE设备应选择EPC机房作为节点，每个EPC机房设置一对EPC设备分别以口字型对接省会CN2 PE设备和省会本地网IPRAN ER设备。

(2)新增的BSC CE设备应选择在本地网3G BSC机房作为节点，每个BSC机房设置一对BSC CE设备，设备容量充足的MCE可兼作BSC CE，BSC CE以口字型对接IPRAN ER设备。

(3)ER设备应选择本地网核心机楼作为节点，各本地网ER设备“异局址成对”设置，并与BSC或CN2 PE设备共址，非本地网ER设备以“口字型”对接CN2 PE设备，省会本地网ER设备以“口字型”直接连接EPC CE设备。

2.2 汇聚层组网模式

汇聚层以本地网为单位，遵循统筹规划，成对设置，分布实施的总体原则进行组网。

2.2.1 B类路由器设备配置

B类路由器采用“异址成对”的模式进行设置，同时满足以下3个条件的可以考虑“同址成对”。

(1)已经是移动业务热点区域，单个汇聚机房需收敛3G及LTE BBU、宏站数量大于70个；

(2)汇聚区A、B类基站比超过50%；

(3)汇聚机房为本地核心机楼。

2.2.2 B类路由器网络结构

(1)B类路由器充分利用现有光缆及汇聚层OTN网络资源，灵活采用“口字型”或双星型上联ER设备；

(2)口字型组网可根据接入光缆的归属情况灵活选用“标准成对”或“串联成对”；

(3)B类路由器下带A类路由器控制在20~60台之间，接入环控制在3~10个；

(4)B类路由器相同局向的业务应开放在不同的业务板上，有条件时，将上下行链路分板开放。

2.2.3 汇聚层网络部署分析

在各本地网中继及汇聚层OTN网络均已部署完毕的情况下，为提升承载效率，减少对本地网光缆资源的占用，IPRAN汇聚层B路由器上行ER的GE、1OGE链路以及接入层组网的GE链路均可承载在本地OTN网络上。结合B路由器的设置方式不同，有以下两种IPRAN汇聚层部署方式：

方式一：IPRAN接入环在骨干节点集中汇聚

方式二：IPRAN接入环在各汇聚节点分散汇聚

各本地网在选择IPRAN汇聚层部署方式时，应遵循IPRAN主设备、配套OTN、配套光缆的综合建设代价最优为总原则，进行多方案比较。

方式一：IPRAN接入环在骨干节点集中汇聚

主要特点是B路由器仅成对设置在县市骨干节点，IPRAN接入环通过汇聚层OTN网络承载，直连位于县市骨干节点的B路由器。县市骨干节点的B路由器上联ER的GE/10GE链路通过骨干层OTN网络承载。具体组网描述如下：

在县市骨干节点设置一对B路由器，一般选择B2型路由器。乡镇、农村等A路由器组成若干个GE IPRAN接入环，通过OTN汇聚环双归于县市骨干节点B路由器；城区及周边A路由器组成若干GE IPRAN接入环，直接挂接(单归/双归)县市骨干节点B路由器。业务在县市骨干节点B路由器上进行统计复用，汇聚成若干条GE/10GE链路通过中继层OTN直连本地网核心节点的ER设备，形成由ER、B路由器、A路由器组成的三级IPRAN网络架构。组网模式如图2所示。

该组网模式优缺点如下：

优点：

(1)GE IPRAN接入环全部挂接县市骨干节点的一对B路由器上，汇聚效率高，B路由器至ER核心设备的GE/10GE链路利用率高；

(2)IPRAN组网结构简单，设备投资较小，所有IPRAN接入环挂接骨干节点汇聚在IPRAN设备上；

(3)运维简单，B路由器设备量少，且集中设置在县市骨干节点，有利于集中维护、简化业务配置开通过程。

图2 IPRAN接入环在骨干节点集中汇聚

缺点：

(1)IPRAN接入环未经汇聚，需要汇聚层OTN及光缆提供较多的传送通道；

(2)大量IPRAN接入环需通过汇聚OTN环网在县市骨干节点落地，县市骨干节点OTN需增配支路端口。

(3)当IPRAN接入环需要通过叠加GE环进行扩容时，汇聚层OTN需对应增加传送通道，IPRAN网络扩展性较弱。

(4)OTN未部署到位的区域且地域较大时，将大量消耗光缆纤芯资，引发光缆投资较大的上升。

应用场景：

该组网模式适用于本地传送网OTN已下沉至乡镇汇聚层，并基本覆盖较远乡镇，县/区骨干节点下辖IPRAN节点(BBU节点)在50个以内，A路由器在60台以内，IPRAN接入环在10～15个之间的郊区、乡镇等区域。B路由器建议选择B2型。

方式二：IPRAN接入环在汇聚节点分散汇聚

主要特点是B路由器依托汇聚OTN节点并作适当增加，分散下沉部署在乡镇传输机房内。IPRAN接入环通过接入汇聚层光缆连接就近的B路由器。乡镇传输机房内B路由器上联ER的GE/10GE链路通过骨干层OTN网络承载。具体组网描述如下：

在汇聚层OTN节点同址设置IPRAN B路由器，乡镇、农村等A路由器成若干个GE IPRAN接入环，根据接入光缆情况单归或双归于位于乡镇的B路由器，业务在乡镇B路由器上进行统计复用，汇聚成若干条GE/10GE链路通过汇聚层、中继层OTN直连本地网核心节点的ER设备；城区及周边3G基站组成若干GE IPRAN接入环，直接挂接(单归/双归)县骨干节点IPRAN设备，业务在县市骨干节点B路由器上进行统计复用，汇聚成若干条GE/10GE链路通过中继层OTN直连本地网核心节点的ER设备。组网模式如图3所示。

该组网模式优缺点如下：

优点：

(1)IPRAN汇聚节点分散下沉到各个乡镇，业务先通过乡镇B路由器汇聚若干个GE链路，再进入本地网OTN网络，接入环较多时，可节约OTN汇聚层的波道资源；

(2)B路由器至核心层ER设备的链路在县骨干节点OTN设备不落地直接上联核心节点落地层IPRAN设备，可节约县骨干节点OTN的支路侧设备投资；

(3)当IPRAN接入环需要通过叠加GE环进行扩容时，汇聚层OTN无需对应增加链路，IPRAN网络扩展性较强。

缺点：

(1)业务量、接入环较少时，至核心层ER设备的链路较多，B路由器汇聚效率较低，且链路带宽利用率较低；

(2)IPRAN汇聚设备及ER设备下行端口数量较多，IPRAN设备投资较高。

应用场景：

该组网模式适用于本地传送网OTN已下沉至乡镇汇聚层，并基本覆盖较远乡镇，县/区骨干节点下辖IPRAN节点(BBU节点)大于50个，A路由器大于60台，IPRAN接入环在15个以上的郊区、乡镇等区域。

图3 IPRAN接入环在各汇聚节点分散汇聚

2.3 接入层组网模式

接入段基站部署A类路由器，其组网主要根据光缆路由、光纤资源、业务带宽、电源保障能力、机房空间等情况，以环形为主，双归、链型为辅进行组网。

(1)环形，环形单归作为标准的组网模式，在光缆具备条件的区域可采用环形双归组网，并根据业务量灵活选择GE或10GE链路。

(2)单点双归，已堆叠3个及以上3G BBU的基站优先选用该模式进行组网，以避免后期频繁扩容。

(3)链型仅适用于业务量低、光缆无法物理成环条件下的边际站、室内分布站点的业务回传。

(4)B类路由器同局址的基站通过A类路由器进行接入，不直接接入B类路由器。

3.工程应用

以I市A县为例，该县OTN已下沉至乡镇汇聚层，覆盖距市区较远的9个乡镇。同时，规划部署LTE BBU目标节点约36个，约部署70台LTE BBU设备，41台A路由器，组成10个GE接入环，详情如表1所示：

表1 案例设备

依照2.2.3中的方式一：IPRAN接入环在骨干节点集中汇聚进行B路由器的部署，根据流量测算，设置在A城关的2台B路由器采用10GE口字形上联I市ER路由器；依照2.2.3中的方式二：IPRAN接入环在汇聚节点分散汇聚，除A城关的2台B路由器外，乡镇B路由器与汇聚OTN共址设置，所有B路由器通过GE双星形上联I市ER路由器。两种部署方式的对比如表2所示：

表2 对比结果

结合实际情况可验证：方式一适用于本地传送网OTN已下沉至乡镇汇聚层，并基本覆盖较远乡镇，IPRAN节点(BBU节点)在50个以内，A路由器在60台以内，IPRAN接入环在10～15个之间的郊区、乡镇等区域。

4.结束语

综上所述，基于IP RAN技术的移动回程网具有很高的组网灵活性，因此得到了广泛的应用。在现网中，可根据需求灵活采用承载方案，充分发挥其优势，最终达到投资最少、网络最优的目的。

[1]张坚平，张届新，方鸣.面向LTE的IP RAN技术路线与组网研究[J].电信科学，2012.

[2]高凌翔，李昀.IP RAN建设策略分析[J].广东通信技术，2012.

[3]赵光磊，IPRAN国内部署道路坎坷应用前景仍被看好[J].通信世界，2011.