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        采用IPRAN技術(shù)擴(kuò)建本地IP城域網(wǎng)

        2016-12-27 14:28:30馮振
        科學(xué)與財富 2016年29期
        關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)路由器路由

        【摘要】隨著移動通信2G向3G技術(shù)的演進(jìn),以話音為主的移動業(yè)務(wù)向著話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并重的方向發(fā)展,移動互聯(lián)網(wǎng)的新型業(yè)務(wù)以及電信運營商的全業(yè)務(wù)拓展需求推動著移動業(yè)務(wù)和承載網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程。本文介紹了網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢, IPRAN相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),并重點闡述了IPRAN 的組網(wǎng)方案。

        【關(guān)鍵字】IPRAN MPLS 組網(wǎng)方案

        1.IPRAN技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢

        隨著信息技術(shù)的發(fā)展,運營商越來越關(guān)注數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能否在城域網(wǎng)中高效高速的傳送,目前的城域網(wǎng)承載業(yè)務(wù)也逐漸由以前的語音業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變。這種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)變也必然帶來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變革,所以以前專門為傳送語音業(yè)務(wù)而采用的SDH、MSTP,已經(jīng)漸漸不能適應(yīng)突發(fā)性較強(qiáng)的IP業(yè)務(wù),所以目前的承載技術(shù)也在漸漸向IPRAN和路由器等技術(shù)方向在發(fā)展。某種程度上講,IPRAN技術(shù)是為了順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化趨勢而來的一種新型電信移動網(wǎng)絡(luò)承載運營模式。

        IPRAN技術(shù)具備多業(yè)務(wù)承載能力,超高帶寬以及高效高質(zhì)的系統(tǒng)服務(wù)保障能力。IPRAN技術(shù)在一定程度上降低運營商實際運作成本,適應(yīng)多種業(yè)務(wù)的承載需求。IPRAN是以路由器為核心,這與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和政府網(wǎng)絡(luò)模式不謀而合,有利于未來大客戶業(yè)務(wù)的快速拓展。

        2.IPRAN相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)

        IPRAN技術(shù)是以IP/MPLS技術(shù)為基礎(chǔ),用以滿足基站的回傳承載需求。

        (1) MPLS技術(shù)

        MPLS (multi-protocol label switching,多協(xié)議標(biāo)簽交換)是一種用于快速數(shù)據(jù)包交換和路由的協(xié)議體系。MPLS使用標(biāo)簽來進(jìn)行封裝分組,再利用標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),把路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分開。MPLS的標(biāo)簽短而且長度固定,在IP網(wǎng)絡(luò)中,標(biāo)簽位于以太網(wǎng)幀頭和IP報文頭之間。分組數(shù)據(jù)在MPLS網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)而不再需要查找路由表。由此可知,MPLS獨立于二層和三層協(xié)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(fù)雜性,提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度。

        (2) VPN技術(shù)

        目前網(wǎng)絡(luò)中的VPN(Virtual Private Network,虛擬專用網(wǎng)絡(luò))技術(shù)都是基于MPLS技術(shù)實現(xiàn)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(shè)備:

        CE(Customer Edge):用戶網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備。CE可以是路由器或交換機(jī),也可以是一臺主機(jī)。CE只需要運行普通的路由協(xié)議即可。

        PE(Provider Edge):服務(wù)提供商邊緣路由器,是服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備,與CE直接相連。PE不僅要運行路由協(xié)議,還需要運行MP-BGP協(xié)議和MPLS協(xié)議。

        P(Provider):服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中的骨干路由器,不與CE直接相連。P設(shè)備只需要維護(hù)公網(wǎng)路由信息、進(jìn)行基本MPLS轉(zhuǎn)發(fā)。

        MPLS VPN實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的隔離。提高了網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。

        (3) PWE3技術(shù)

        PWE3(Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge,偽線端到端仿真),是一種端到端的二層業(yè)務(wù)承載技術(shù)。PWE3技術(shù)是IPRAN網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行業(yè)務(wù)綜合承載的重要技術(shù)手段。PWE3通過隧道仿真技術(shù)實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)中對各種二層業(yè)務(wù)的承載,使二層數(shù)據(jù)在PSN(Packet Switching Node)網(wǎng)絡(luò)中透明傳送。

        (4)OAM技術(shù)

        IPRAN網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)層面端到端的OAM(Operation Administration and Maintenance,操作、管理與維護(hù))機(jī)制,提供接入鏈路的OAM機(jī)制,通過告警信息的實時監(jiān)測,實現(xiàn)故障管理、故障定位、性能監(jiān)測等功能。

        OAM技術(shù)的實現(xiàn)方式有以下兩種,一種是由IETF組織制定的基于BFD技術(shù)的OAM機(jī)制,另一種是ITU-T組織制定的基于Y.1731技術(shù)的OAM機(jī)制。

        (5) 時鐘同步技術(shù)

        目前,IPRAN支持的時鐘同步機(jī)制主要有三種,即同步以太網(wǎng)技術(shù)、CES ACR技術(shù)和1588V2技術(shù)。這三種同步技術(shù)都支持頻率同步,而支持時間同步的只有1588V2技術(shù)。與GPS方案相比,1588V2技術(shù)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(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案

        (1)城域網(wǎng)SR為3層網(wǎng)關(guān)方案

        對于城域網(wǎng) SR 為 3 層網(wǎng)管方案基本上可以采用 IP/MPLS、新型以太網(wǎng)、MPLS-TP 等技術(shù)來實現(xiàn)這一方案。當(dāng)前 IP/MPLS 和新型以太網(wǎng)是比較成熟的 IPRAN 方案。在實際組網(wǎng)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(wǎng)SR;在城域網(wǎng)內(nèi)部一般要開啟 MPLSL3VPN從而實現(xiàn)cdma2000 和 Ev-Do 的高效傳遞與輸送。

        (2) RNC-CE為3層網(wǎng)關(guān)方案

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

        (3) 基站路由器為3層網(wǎng)關(guān)方案

        針對這種方式在實際組網(wǎng)過程中不同基站業(yè)務(wù)通過 VLAN 來進(jìn)行標(biāo)識,動態(tài)監(jiān)控、lx、EV-Do 等業(yè)務(wù)主要是通過 OPTION 接入城域網(wǎng)從而正常發(fā)揮功能的。該方案實際上屬于IP 到邊緣的實施方案。應(yīng)用這種方式實現(xiàn)保護(hù)一般需要基站路由器與城域網(wǎng) SR 開啟 IGP 和 TE-FRR。最終實現(xiàn)快速切換保護(hù)。這種方式雖然能夠達(dá)到有效保護(hù)的目的。但是我們也要看到這種方式結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,在實施過程中維護(hù)入門要求非常高。這對于硬件設(shè)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(jìn)行保護(hù)。此時基站路由器與城域網(wǎng)SR要啟用BFD與IGP協(xié)議。這種保護(hù)方式網(wǎng)絡(luò)層次較為清晰,設(shè)備實現(xiàn)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(jié)束語

        隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)前我國已經(jīng)邁入4G 時代。在未來的發(fā)展中要想實現(xiàn) 4G技術(shù)的快速推廣就必須要變革網(wǎng)絡(luò)承載方式。4G 技術(shù)的推廣給無線網(wǎng)絡(luò)承載方式帶來挑戰(zhàn)。在今后工作中只有應(yīng)用 IPRAN 承載方式才能適應(yīng)時代發(fā)展的要求。

        參考文獻(xiàn)

        1.唐雄燕,簡偉,張沛,新一代移動承載網(wǎng):IPRAN網(wǎng)絡(luò)[J].中興通訊技術(shù),2012(10).

        2.楊明極,劉德綿.IPRAN 技術(shù)與應(yīng)用 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(5).

        3.馮炳進(jìn).淺談IPRAN 技術(shù)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(yè)技術(shù)學(xué)院教師,大學(xué)本科學(xué)歷,助教職稱,主要從事《綜合布線系統(tǒng)》、《C語言程序設(shè)計》的教學(xué)工作,主要研究方向為城域網(wǎng),綜合布線技術(shù)。

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