面向LTE的IP RAN技术路线与组网研究

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2012.07.011

摘要/Abstract

摘要：

移动互联网的高速发展导致了流量的快速膨胀和网络向分组方向的快速演进。同时，移动网络向LTE 的演进也要求对网络拓扑进行较大调整。传统的以MSTP 为主的回传网络难以适应移动网络发展的要求。如何建设新一代的回传网络以满足 3G/LTE 时代的移动网络回传要求，是本文探讨的重点。

关键词: IPRAN, MSTP, LTE, IP/MPLS, MPLS-TP, 回传

Abstract:

Rapidly developed mobile internet brings internet traffic fast grows and carrier network evolution to packet network.On the other hand,it needs great adjustment to nowadays topology while mobile network evolving towards LTE.Traditional backhaul based on MSTP cannot meet the requirements from mobile network development.It is studied that the backhaul network reconstruction in new era in this paper.And some key points are also discussed.

Key words: IP RAN, MSTP, LTE, IP/MPLS, MPLS-TP, backhaul

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, 28(7): 33-39.

Jianping Zhang,Jiexin Zhang,Ming Fang. Study on IP RAN Technique Evolution and Network Construction[J]. Telecommunications Science, 2012, 28(7): 33-39.

图/表 6

表1

IP/MPLS和MPLS-TP的技术特点"

	MPLS/VPLS	MPLS-TP
共同点	基于分组交换的端到端的连接；可以承载各类业务（以太网、TDM、ATM等）；网内支持50 ms业务保护；层次化OAM、端到端OAM；支持QoS、流量工程
协议栈层	2.5层	2.5层
数据转发机制	·VPLS交换机采用两层MPLS标签封装；	·MP LS，但为了适合传输用途取消了 ECMP、LSP Merge，是否保留PHP仍在讨论中；
	·除边缘设备外，VPLS 交换机不需处理用户MAC地址，在二层域内基于MPLS标签进行转发；
·采用1层PW+1层path（可选）+1层section（可选，用于OAM）的MPLS标签封装；
	·边缘VPLS交换机仿真标准以太网协议，一个VPLS域可看作一个标准以太网交换机；	·除边缘设备外，VPLS 交换机不需处理用户MAC 地址，在二层域内基于MPLS标签进行转发；
	·VPLS是目前唯一的可穿透IP网络的提供多点对多点的二层VPN技术	·边缘VPLS交换机仿真标准以太网协议，一个VPLS域可看作一个标准以太网交换机；
		·不要求IP转发
控制平面机制	·有LDP和BGP两种信令方式，两种方式不能兼容，目前只有Juniper 支持BGP，其他厂商基本都支持LDP；	·静态配置；
·GMPLS CP；
·T-LDP（MPLS-TP）
	·二层域要开启3层路由功能，以保证MPLS信令交换，但此IP 路由与城域骨干网完全无关，可看作一种基于标准IP的信令方式
OAM机制	利用MPLS OAM实现。链路连通性检测方面包括以下几点。	（1）数据平面 G.8114/Y.1373、Y.1731（Ethernet OAM）和Y.1711
	（1）业务层面（IEEE 802.1ag）	（2）提供连续的性能故障监视
	service ping/MAC ping/ MAC trace/MAC populate/MAC purge/service mirroring。	·检查信号完整性、连接状态、信号质量，支持故障定位，对双向链路支持远端缺陷指示；
	（2）SDP层面（私有协议）	·性能检测（帧丢失，延时等）；
	SDP Ping/SDP MTU。	·环回（loopback）
	（3）MPLS 层面（draft-ietf-mpls-lsp-ping）MPLS ping/MPLS trace
生存性保护机制	FRR	·1:1/1+1线路保护；


QoS或带宽预留机制	·RSVP-TE；	·RSVP-TE；
	·支持业务QoS策略的多种配置；·支持基于端口、VLAN ID 配置或基于 IEEE 802.1P priority bit、L3 DSCP/TOS bit 进行TMPLS业务channel/path的优先级的映射	·层次化的QoS管理：channel层管理客户业务的QoS;path层管理T-MPLS内部一组业务流集合的QoS；
		·使用DiffServ的QoS机制（RFC 3270）；
		·支持业务QoS策略的多种配置；
		·支持基于端口、VLAN ID 配置或基于 IEEE 802.1P priority bit 或 L3 DSCP/TOS bit 进行 TMPLS 业务channel/path的优先级的映射
技术优点	·利用MPLS FRR保护技术，实现业务的端到端保护；·标准与产业链相对成熟；	（1）面向连接的分组交换技术
技术优点	·利用MPLS FRR保护技术，实现业务的端到端保护；·标准与产业链相对成熟；	相对MPLS，数据平面功能定义和操作简化，3层相关功能被取消。
	·可利用 H-VPLS 增强网络扩展性，解决 N²问题	（2）可以作为任意网络的服务承载层
	·可利用 H-VPLS 增强网络扩展性，解决 N²问题	·多业务透明传送，包括以太网、FC、IP/MPLS、SDH/SONET、OTN等；
		·可以对客户层业务和控制管理信令进行完全透明的传送；
		·可以运行于任意的物理层上。
		（3）可与其他MPLS网络以对等模式互通
		（4）可与其他PW互通
技术缺点	·运维网管不同于传输制式，传输人员初期接触，可能感觉运维较复杂；	·标准和设备需要进一步成熟；
	·3层设备模拟2层，与2层网络设备相比设备成本较高	·标准尚未成熟，设备形态尚未定型，未有大规模商用案例，存在技术风险

表1

表2

目前主流技术的RAN承载优劣对比"

	IP/MPLS	MPLS-TP（PTN）	MSTP/MSAP
技术特性	MPLS技术、IP路由技术较为成熟，具有可靠的异厂商互通性；实际案例多	技术较新，适合2层承载的特定要求，但标准未成熟，目前跨厂商互通效果较差	技术较成熟，但扩展性较差，作为面向连接的技术，不支持统计复用，刚性管道
组网结构	IP就近终结，网络结构灵活。支持点对点、环状、双归等神经网络结构，满足LTE灵活部署的要求	业务结构单一，目前较为常见的为点到点，而点到多点的尚无商业化模式。面向LTE，需要在核心层建立full-mash 的网络，并加入3层转发功能	业务结构单一，目前较为常见为点到点结构
业务配置	可以通过 L3 VPN 实现自动成员加入，基站侧设备完成配置后，全网连通性即已实现。基站归属关系调整时，网络不必调整	必须端到端配置PW（伪线）;CDMA网络不同网元之间的互通必须通过其核心侧设备迂回。基站归属关系调整时需同步调整网络	与MLTP-TP情况类似
保护机制	可以基于IP路由+BFD，实现150～200 ms自动切换；在补充FRR技术的前提下，局部可以实现50 ms的自愈时间	基于控制层协议，可以实现PTN内50 ms的自动切换；但当2层架构终结在CDMA网络核心侧路由器时，又需引入VRRP技术	支持50 ms的保护倒换，厂商之间互通性不佳，且终结在CDMA网络核心侧路由器时，又需引入VRRP技术
QoS特性	支持H-QoS	支持H-QoS	刚性管道
综合承载	支持功能完整	不支持3层（VPN），一般借助高层接入路由器实现
网管配置	主要通过CLI，但不受异厂商之间区别的限制，便于开发综合网管和自动开通	沿用传统SDH图形界面网管，不同厂商设备之间，没有网管配置上的互通性	传统传输图形界面网管，不同厂商设备之间，没有网管配置上的互通性
OAM	IP 的 OAM 主要基于 IP 层的 ping、trace等工具及基于SNMP、Syslog的采集告警机制，虽然更靠近最终应用，但参数和方式上较为简陋，需要引入第三方网管实现优化	基于 MPLS-TP 技术的 PTN 融合了传统SDH的OAM 机制，功能较为完善，且借助图形网管，可以较为直观地展现网络运行情况；缺点在于厂商之间缺乏互通性，相关功能仅在本厂商自有设备和自有网管上可以实现	具有SDH的OAM机制，功能完善，且借助图形网管，可以较为直观地展现网络运行情况；缺点在于厂商之间缺乏互通性，相关功能仅在本厂商自有设备和自有网管上可以实现
地面同步	国外厂商在IEEE 1588v2上的研发进度落后，交换机不支持SyncE。现阶段国外厂商推荐以透传为主。国内厂商支持能力较好	与IP/MPLS情况类似	只支持频率同步，不支持时间同步

表2

图1

图2

图3

图4

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