【正文】 5%，LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比于2G/3G網(wǎng)絡(luò)而言，其將原控制平面的部分功能和用戶數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)傳送的部分功能向基站轉(zhuǎn)移[9]，這種改變給移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)增加了額外的演進(jìn)困難，這要求回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須具備智能路由功能，在這樣的情況下，IP RAN技術(shù)組網(wǎng)靈活、高容量、擴(kuò)容性強(qiáng)、維護(hù)成本低及其高復(fù)用效率的特點(diǎn)使得它對(duì)于搭建一個(gè)支撐LTE的綜合承載網(wǎng)來說，具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)[10]。(5)時(shí)鐘同步技術(shù)。通過對(duì)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，保證重要業(yè)務(wù)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)QoS保障。通過采用分區(qū)域管理，不同的區(qū)域使用不同的IGP協(xié)議，并互相使用靜態(tài)路由注入的方式就可以較好地解決規(guī)模組網(wǎng)的問題。網(wǎng)絡(luò)IP化趨勢(shì)是近年來電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最大的一個(gè)趨勢(shì)，在該趨勢(shì)的驅(qū)使下，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程也在逐步的展開，作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)的IP化是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。IP RAN技術(shù)對(duì)那些網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中傾向于不再走每種業(yè)務(wù)都需要獨(dú)立建網(wǎng)的老路的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商來說，無疑是組網(wǎng)的首選。中國(guó)移動(dòng)作為國(guó)內(nèi)占據(jù)移動(dòng)領(lǐng)域最大份額的運(yùn)營(yíng)商，其2G網(wǎng)絡(luò)非常強(qiáng)，3G網(wǎng)絡(luò)稍弱，而固網(wǎng)業(yè)務(wù)最弱，同時(shí)由于中國(guó)移動(dòng)專業(yè)的IP網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人才較缺乏，采用PTN技術(shù)是當(dāng)前比較符合實(shí)際的選擇?；赥DM/SDH方式進(jìn)行改良的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)MSTP技術(shù)，由于只是端口級(jí)的IP化，僅適合于3G初、中期的業(yè)務(wù)和L2專線業(yè)務(wù)的承載。目錄基于通信IPRAN技術(shù)的原理和組網(wǎng)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II1 緒論 1 IP RAN技術(shù)產(chǎn)生的背景 1 IP RAN技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1 現(xiàn)狀 1 發(fā)展趨勢(shì) 22 IP RAN技術(shù) 3 定義 3 基本原理 3 優(yōu)勢(shì) 4 與其它技術(shù)的比較 5 與TDM/SDH比較 5 與MSTP比較 5 與PTN比較 63 IP RAN網(wǎng)絡(luò)方案及建設(shè)原則 8 組網(wǎng)方案 8 建設(shè)原則 9 A類路由器B類路由器組網(wǎng) 9 B類路由器城域網(wǎng)組網(wǎng) 10 B類路由器B類路由器組網(wǎng) 104 IP RAN組網(wǎng)硬件 11 核心層ER路由器 11 匯聚層B路由器 15 接入層A路由器 195 IP RAN路由協(xié)議 22 ISIS協(xié)議 22 協(xié)議概述 22 工作原理 23 路由計(jì)算 23 增強(qiáng)屬性 23 OSPF協(xié)議 24 基本特點(diǎn) 24 鏈路狀態(tài)算法基本過程 24 基本概念 25 報(bào)文和狀態(tài)機(jī) 28 路由計(jì)算 30 BGP協(xié)議 31 協(xié)議原理 31 路由屬性 346 巴中電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)組建 36 項(xiàng)目概述 36 組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 36 路由協(xié)議 37 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP) 37 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP) 41 業(yè)務(wù)設(shè)計(jì) 44 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 44 可靠性設(shè)計(jì) 45結(jié) 論 47致 謝 48參考文獻(xiàn) 49河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1 緒論 IP RAN技術(shù)產(chǎn)生的背景IP RAN(Radio Acess Network)簡(jiǎn)單的說是指IP化的移動(dòng)回傳網(wǎng)，國(guó)外更普遍叫法為IP Moble Backhual。因此，采用動(dòng)態(tài)IP技術(shù)，以路由器為主構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)的IP RAN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通作為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商，兩者的移動(dòng)2G網(wǎng)絡(luò)均不是中國(guó)移動(dòng)的對(duì)手，但在3G網(wǎng)絡(luò)上，可以與其一搏，在固網(wǎng)及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域比較平衡。當(dāng)然，任何一種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)。傳統(tǒng)的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的基站回傳網(wǎng)絡(luò)是基于TDM/SDH建成的，但是隨著3G和LTE等業(yè)務(wù)的部署與發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已成為承載主體，其對(duì)帶寬的需求在迅猛增長(zhǎng)。靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由相互配合，更利于網(wǎng)絡(luò)路由的收斂、障礙的恢復(fù)和自愈。在實(shí)際應(yīng)用中，有的設(shè)備商提供的端到端QoS保障方案中，可以根據(jù)MPLS標(biāo)簽?zāi)軌蚋綦x各個(gè)tunnel和VPN，并在VPN內(nèi)部按照優(yōu)先級(jí)調(diào)度，保證各種業(yè)務(wù)的承載質(zhì)量，可以提供5級(jí)的QoS保障。目前，IP RAN支持的時(shí)鐘傳送機(jī)制，包括同步以太網(wǎng)技術(shù)、電路仿真業(yè)務(wù)自適應(yīng)時(shí)鐘恢復(fù)CESACR技術(shù)及1588 V2技術(shù)等。 與其它技術(shù)的比較 與TDM/SDH比較利用IP RAN技術(shù)搭建的綜合承載網(wǎng)與傳統(tǒng)的TDM/SDH網(wǎng)絡(luò)相比，具有以下優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)TDM/SDH組網(wǎng)方式采用剛性管道模式，不同接口之間的帶寬無法共享，帶寬資源復(fù)用效率較低；而且不能針對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類傳輸管理和差異化服務(wù)。但是，與傳統(tǒng)的MSTP相比，IP RAN也有自己的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下方面。這些業(yè)務(wù)覆蓋了移動(dòng)承載領(lǐng)域常用的VLL(Virtual Leased Line)、VPLS(Virtual PrivateLan Service)、PWE3(PseudoWire Emulation Edge to Edge)、L3VPN、QoS、MPLS TE等等，極大的提升了業(yè)務(wù)部署和新增的效率。對(duì)于少量的業(yè)務(wù)故障，IP RAN網(wǎng)管可以通過查看路徑，并基于路徑逐段環(huán)回進(jìn)行定位。表21 PTN與IP RAN原理對(duì)比表PTNIP RAN交換原理包交換，統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬共享包交換，統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬共享0AM機(jī)制、BFD、BFD擴(kuò)展技術(shù)類型二層技術(shù)，支持點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)模型面向連接的技術(shù)靜態(tài)組網(wǎng)，需人工配置，無法自動(dòng)調(diào)整三層技術(shù)，支持點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)模型非面向連接的技術(shù)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，無需人工配置，網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)調(diào)整接口類型低速接口：E1TDM接口：STM1/4/16以太接口：FE、GE、10GEATM接口：STMSTMSTM16低速接口：E1TDM接口：STM1/4/16以太接口：FE/GEAOGE、40G、100GATM接口：STMSTMSTM16，IP RAN相對(duì)于PTN來說具有以下優(yōu)勢(shì)。綜上所訴，從技術(shù)成熟度，標(biāo)準(zhǔn)化及實(shí)際應(yīng)用上來看，IP RAN都更成熟。在樹形組網(wǎng)情況下，A類設(shè)備直接與B類設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。在LTE階段，如果EPC網(wǎng)元(PGW/SGW)在本地網(wǎng)集中設(shè)置，則3G、LTE合用匯聚路由器。(4)鏈?zhǔn)浇尤霑r(shí)，級(jí)聯(lián)層數(shù)原則上不超過2級(jí)。當(dāng)一對(duì)B類路由器所帶LTE基站超過(含)36個(gè)時(shí)，若其中一個(gè)B設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)B設(shè)備的上行總帶寬將超過4G，此時(shí)可考慮引入10GE上聯(lián)SR/MSE，否則用一條或多條GE上連SR/MSE。CX600X8設(shè)備外觀如圖41所示。CX600X8設(shè)計(jì)上采用數(shù)據(jù)平面、管理和控制平面、監(jiān)控平面相分離，系統(tǒng)架構(gòu)邏輯框圖如圖43所示。C～55176。如圖44所示，CX600X8背板分為兩個(gè)區(qū)，每個(gè)分區(qū)有兩路電源輸入，在單板上合路進(jìn)行備份。CX600采用華為公司自研的交換網(wǎng)芯片，采用MCM(MemoryCrossbarMemory)的三級(jí)交換方式，其中第一級(jí)和第三級(jí)為共享內(nèi)存交換方式，在ISU單板上實(shí)現(xiàn)，中間級(jí)采用Crossbar交換方式，在交換網(wǎng)單元上實(shí)現(xiàn)。 匯聚層B路由器方案中使用CX600X3作為B節(jié)點(diǎn)路由器。圖48 CX600X3插板區(qū)示意圖線路板槽位號(hào)：對(duì)于CX600X3，槽位號(hào)從1開始計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)范圍是1～3。C短期5176。交流供電模塊和直流供電模塊均具有電源告警功能，直流框支持I2C通信，交流框支持RS485通信。溫度傳感器用于監(jiān)控單板器件溫度并通過主控芯片下發(fā)命令進(jìn)行風(fēng)扇調(diào)速?gòu)亩_(dá)到控制單板器件溫度的目的。下面從以下幾個(gè)方面介紹主控板的功能特性。數(shù)據(jù)配置功能：系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)、啟動(dòng)文件、計(jì)費(fèi)信息、升級(jí)軟件、系統(tǒng)運(yùn)行日志信息等均放在MPU板上。通過監(jiān)控總線(Monitorbus)定期收集系統(tǒng)各單元運(yùn)行數(shù)據(jù)。方案中使用ATN910I作為A節(jié)點(diǎn)路由器。圖411 ATN910I散熱示意圖ATN 910I進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的散熱孔應(yīng)保持清潔，無堵塞。5 IP RAN路由協(xié)議路由協(xié)議通過在路由器之間共享路由信息來支持可路由協(xié)議。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議最初采用的是EGP。與大多數(shù)路由協(xié)議不同，ISIS直接運(yùn)行于鏈路層之上。然而，因?yàn)樾蛄刑?hào)有32比特長(zhǎng)，使得到達(dá)最大值之前有很大的序列號(hào)空間?？梢詫2的IP路由引入到L1中去，這樣可以允許L1路由器對(duì)某些或全部的L2路由選擇出區(qū)域的最佳路徑。(4)支持IPv6。(2)無路由自環(huán)。(6)支持協(xié)議報(bào)文的認(rèn)證。每臺(tái)路由器計(jì)算的最短路徑樹給出了到網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的路由表。②Router ID。如果一臺(tái)路由器的 Router ID在運(yùn)行中改變，則必須重啟OSPF協(xié)議或重啟路由器才能使新的 Router ID生效。每一個(gè)含有至少兩個(gè)路由器的廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)指定路由器(Designated Router，DR)和備份指定路由器(Backup Designated Router，BDR)。OSPF區(qū)域劃分如圖51所示。(5)虛連接(Virtual Link)。虛連接是屬于骨干區(qū)域(AreA0)的一條虛擬鏈路。包括所有的ABR和所有端口都在骨干區(qū)域的路由器。LS Update報(bào)文通過發(fā)送詳細(xì)的LSA來同步鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。Attempt：此狀態(tài)只在NBMA網(wǎng)絡(luò)上存在，表示沒有收到鄰居的任何信息，但是已經(jīng)周期性的向鄰居發(fā)送報(bào)文，發(fā)送間隔為HelloInterval。1WayReceived：此事件表示路由器發(fā)現(xiàn)自己沒有在鄰居發(fā)送Hello報(bào)文的鄰居列表中，通常是由于對(duì)端鄰居重啟造成的。Full：兩路由器的LSDB已經(jīng)同步。SummaryLSAs：包含第三類LSA和第四類LSA(Type3，Type4)，由區(qū)域邊界路由器ABR生成，在與該LSA相關(guān)的區(qū)域內(nèi)傳播。OSPF允許將特定區(qū)域配置為Stub區(qū)域。Type7 LSAs只能在一個(gè)NSSA內(nèi)發(fā)布，當(dāng)?shù)竭_(dá)區(qū)域邊界路由器ABR時(shí)，由ABR將Type7 LSAs轉(zhuǎn)換成Type5 LSAs再發(fā)布，不直接發(fā)布到其它區(qū)域或骨干區(qū)域。發(fā)送BGP消息的路由器稱為BGP發(fā)言人(speaker)，它不斷的接收或產(chǎn)生新路由信息，并將它廣告(advertise)給其它的BGP發(fā)言人。路由到達(dá)自治系統(tǒng)邊界后，若內(nèi)部路由器需要知道這些外部路由，ASBR可以將路由引入內(nèi)部路由協(xié)議。BGP發(fā)送優(yōu)選的BGP路由和引入的IGP路由給對(duì)等體。③BGP Speaker從EBGP獲得的路由會(huì)向它所有BGP相鄰體通告(包括EBGP和IBGP)。其中包括撤銷路由信息和可達(dá)路由信息及其路徑屬性。圖57 BGP狀態(tài)轉(zhuǎn)換BGP協(xié)議有限狀態(tài)機(jī)有六個(gè)狀態(tài)，它們之間的轉(zhuǎn)換過程示意了BGP鄰居關(guān)系建立的過程。另外，在除Idle狀態(tài)以外的其它五個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)任何Error的時(shí)候，BGP狀態(tài)機(jī)就會(huì)退回到Idle狀態(tài)。如果TCP連接中斷，就退回到Idle狀態(tài)。Next hop：下一跳屬性，包含到達(dá)更新消息所列網(wǎng)絡(luò)的下一跳邊界路由器的IP地址。Community：團(tuán)體屬性，團(tuán)體屬性標(biāo)識(shí)了一組具有相同特征的路由信息，與它所在的IP子網(wǎng)和自治系統(tǒng)無關(guān)。中國(guó)電信巴中分公司IP RAN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)物理拓?fù)淙鐖D62所示。例如：，則System ID為：,2001。(2)OSPF進(jìn)程與區(qū)域設(shè)計(jì)。業(yè)務(wù)OSPF進(jìn)程劃分示例(由于拓?fù)溥^大，此處以西城局／南壩局B設(shè)備對(duì)為例，A設(shè)備名稱及具體組網(wǎng)見設(shè)計(jì)圖)如圖64所示。圖65 IGP COST設(shè)計(jì)示例(4)IGP基本功能配置舉例。isis 100islevel level2//配置為L(zhǎng)evel2路由器coststyle wide//為支持ISIS TE，需要將ISIS接收和發(fā)送路由的開銷類型配置為widetimer lspgeneration 1 50 50 level2//配置產(chǎn)生LSP的延遲時(shí)間flashflood level2//使能LSP快速擴(kuò)散特性，以便加快ISIS網(wǎng)絡(luò)的收斂速度networkentity preference 20//配置ISIS路由優(yōu)先級(jí)timer spf 1 50 50//配置SPF路由計(jì)算的延遲時(shí)間logpeerchange//打開ISIS鄰接狀態(tài)變化的輸出開關(guān)，ISIS鄰接狀態(tài)變化寫入日志。①設(shè)計(jì)原則。對(duì)于所有B設(shè)備，業(yè)務(wù)OSPF進(jìn)程號(hào)均使用31，網(wǎng)管OSPF進(jìn)程均使用65534并綁定DCN的VPN。路由等級(jí)Level2協(xié)議優(yōu)先級(jí)設(shè)置preference為20，要優(yōu)于接入側(cè)OSPF。由于A設(shè)備數(shù)量較多，這里不再詳細(xì)列出，總共包含了環(huán)型／鏈型／環(huán)帶鏈三種組網(wǎng)形式。6 巴中電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)組建 項(xiàng)目概述為了滿足本地網(wǎng)絡(luò)LTE基站回傳的業(yè)務(wù)需求，基于中國(guó)電信集團(tuán)和四川省公司的統(tǒng)一要求和部署，中國(guó)電信巴中分公司要在巴中建設(shè)基于分組傳送的IP RAN網(wǎng)絡(luò)。而在其它情況下，BGP使用第三方的下一跳，如IBGP對(duì)從EBGP對(duì)等體獲得的下一跳不加改變的在自治系統(tǒng)內(nèi)傳遞；在多路訪問媒體上，BGP以路由的實(shí)際來源為下一跳，即使它不是BGP對(duì)等體。當(dāng)BGP的鄰居狀態(tài)是active時(shí)，BGP鄰居之間還無法通告路由，主要是因?yàn)門CP連接還沒有建立起來。Connect(連接)：在Connect狀態(tài)，BGP發(fā)起第一個(gè)TCP連接，如果連接重試計(jì)時(shí)器(ConnectRetry)超時(shí)，就重新發(fā)起TCP連接，并繼續(xù)保持在Connect狀態(tài)，如果TCP連接成功，就轉(zhuǎn)入OpenSent狀態(tài)，如果TCP連接失敗，就轉(zhuǎn)入Active狀態(tài)。如果TCP連接建立成功，BGP狀態(tài)機(jī)就直接進(jìn)入OpenSent狀態(tài)。KEEPALIVE報(bào)文在BGP對(duì)等體間周期地發(fā)送，以確保連接保持有效。⑤BGP Speaker 從IBGP獲得的路由是否通告給它的EBGP相鄰體要依IGP和BGP同步的情況來決定。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，通過接收和發(fā)送keepalive消息來檢測(cè)相互之間的連接是否正常的。還有一種自治系統(tǒng)稱為StuBAS，如ASASAS7。一個(gè)BGP發(fā)言人也將同它交換消息的其它的BGP發(fā)言人稱為同伴(peer)，若干相關(guān)的同伴可以構(gòu)成同伴組(group)。BGP是唯一的E