【正文】 ，但在 3G 網(wǎng)絡(luò)上，可以與其一搏，在固網(wǎng)及移動網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域比較平衡。而上述歐美運(yùn)營商基本都是全業(yè)務(wù)的運(yùn)營商，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維可以采用外包形式，不缺乏專業(yè)維護(hù)團(tuán)隊(duì)，同時(shí) IP RAN 網(wǎng)絡(luò)靈活的擴(kuò)展性和快速部署能力，可以滿足他們快速適應(yīng)市場變化，有效保護(hù)投資的訴求 [3]。 發(fā)展趨勢 在歷史上，從 2G 時(shí)代到 3G 時(shí)代經(jīng)歷了大概 20 年，而 3G 時(shí)代到 4G 時(shí)代縮短到10 年， 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所占的比重迅猛增長。IP RAN 可采用動態(tài)路由技術(shù)，具有靈活的擴(kuò)展性和多種業(yè)務(wù)快速部署能力，并且支持LTE 平滑演進(jìn) [4]。 當(dāng)然，任何一種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和劣勢。同時(shí)，兩種技術(shù) 在各自發(fā)展中也取長補(bǔ)短，更趨于融合，以適應(yīng)更多用戶的需求 [5]。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 3 2 IP RAN 技術(shù) 定義 IP RAN 的定義是 IP 化的無線接入網(wǎng) ,它的本質(zhì)是分組化的移動回傳 [6]。相對于傳統(tǒng)的 SDH 傳送網(wǎng)，IP RAN 的意思是 “無線接入網(wǎng) IP 化”，是基于 IP 的傳送網(wǎng)的。 傳統(tǒng)的移動運(yùn)營商的基站回傳網(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，其對帶寬的需求在迅猛增長 。 基本 原理 IP RAN 網(wǎng)絡(luò)基于 IP/MPLS 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并且支持傳送多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLSTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 [7]。 (1)分區(qū)域和多進(jìn)程技術(shù) 。 IP/MPLSIP RAN 網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP 分區(qū) 域和多進(jìn)程技術(shù)，就是解決規(guī)模組網(wǎng)問題的一種技術(shù)，并同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大對設(shè)備路由性能的要求，減少路由振蕩加快路由收斂 [8]。靜態(tài)路由與動態(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。 目前，實(shí)現(xiàn) IP RAN 網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的技術(shù)和方法也比較全面，如 BFD用于二層或三層全鏈路檢測和診斷， TE 用于資源調(diào)度和重選路， IGP 用于三層網(wǎng)絡(luò)保護(hù)， VRRP 用于 核心控制層路由器備份。具體應(yīng)用時(shí)，在接入網(wǎng)絡(luò)，可以通過部署 LSP 1:1 加偽線 PW冗余實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換；匯聚和核心承載網(wǎng)絡(luò) ， 部署 LSP 1:1+虛擬專用網(wǎng) VPN FRR 實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換；部署 EVRRP 實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)控制器 RNC/基站控制器 BSC黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 4 用戶邊緣 CE 間鏈路以及 RNC/BSCCE 設(shè)備的保護(hù)。 IP RAN 通過區(qū)分服務(wù) Diffserv 技術(shù)實(shí)現(xiàn) QoS 保障。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 tunnel 和 VPN，并在 VPN 內(nèi)部按照優(yōu)先級調(diào)度，保證各種業(yè)務(wù)的承載質(zhì)量，可以提供 5 級的 QoS 保障。 為了加強(qiáng) IP RAN 網(wǎng)絡(luò)的 OAM 能力和減小維護(hù)的復(fù)雜度，可以從以下幾方面著手大大提高了 IP RAN 網(wǎng)絡(luò)的 OAM 能力。 通過 LSP 層采用 MPLS OAM 檢測、 PW 層采用 PW OAM 檢測、業(yè)務(wù) 層采用 ETH OAM，實(shí)現(xiàn)層次化檢測；通過專用的硬件 OAM 檢測，提供毫秒級檢測。 對網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“ SDHLike”的圖形化業(yè)務(wù)配置和可視化管理，具體表現(xiàn)為可以在網(wǎng)管上實(shí)現(xiàn)首端到末端的批量下發(fā)業(yè)務(wù)，支持電路仿真業(yè)務(wù)CES， ATM， ETH 等多種類型。 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。 優(yōu)勢 任何一種技術(shù)的優(yōu)劣勢都是相對于特定 的場景來說的。在 2G 時(shí)代 ， 各家通信運(yùn)營商的移動網(wǎng)絡(luò)承載的主要是語音業(yè)務(wù) ， 主要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是 SMS(Short Messaging Service)， MMS(Multimedia Messaging Service)和 Email， 由于各方面客觀原因的限制 ，網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量很小。在各家通信運(yùn)營商的綜合承載網(wǎng)商承載的業(yè)務(wù) ， 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)趕超語音業(yè)務(wù) ， 這對各家運(yùn)營商承載網(wǎng)的組網(wǎng)方式的靈活性、容量和帶寬等提出了更高的要求。 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 。 可以很方便實(shí)現(xiàn)移動網(wǎng)元之間的備份功能 ， 以此構(gòu)建更安全的架構(gòu) 。 采用 IP 組網(wǎng)方式能夠?yàn)榛咎峁?FE/GE 接口 ， 整個網(wǎng)絡(luò)能夠提供 10GE 以上的帶寬 ， 接入更多的基站 ， 而且保證接入基站同時(shí)可以接入更多的其它業(yè)務(wù) 。 采用 IP 組網(wǎng)方式后續(xù)端口擴(kuò)容少 ， 相比傳統(tǒng)的 TDM/SDH 組網(wǎng) ， IP 設(shè)備成本和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人力成本低。 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 ； 而且不能針對業(yè)務(wù)進(jìn)行分類傳輸管理和差異化服務(wù)。 (5)IP 組網(wǎng)支撐更豐富的業(yè)務(wù) ， 能大幅提升用戶體驗(yàn) 。基于 IP 的組網(wǎng)不僅可以解決語音業(yè)務(wù)的承載 ， 而且可以實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)承載 ， 提供網(wǎng)絡(luò)資源利用效率 ， 實(shí)現(xiàn)增值。 與 MSTP 比較 傳統(tǒng)的 MSTP 網(wǎng)絡(luò)具有良好的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)性能 ， 其采用信令方式 ， 使得路由切換時(shí)間嚴(yán)格小于 50ms[11]。但是 ， 與傳統(tǒng)的 MSTP 相比 ， IP RAN 也有自己的優(yōu)勢 ， 主要表現(xiàn)在 以下方面。 IP RAN 設(shè)備支持即插即用功能 ， 只需要硬件工程師進(jìn)站安裝、正確連接設(shè)備并上電后 ， 設(shè)備與網(wǎng)管間的管理通道可以自行打通。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大 ， 即插即用功能所黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 6 體現(xiàn)的價(jià)值和效益就越大。 IP RAN 網(wǎng)管系統(tǒng)可以提供 SDH Like 運(yùn)維體驗(yàn) ，實(shí)現(xiàn)以業(yè)務(wù)為中心的可視化管理。這些業(yè)務(wù)覆蓋了移動承載領(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。 IP RAN 網(wǎng)管系統(tǒng)同 MSTP 網(wǎng)管一樣具備網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湟约熬W(wǎng)絡(luò)狀況的監(jiān)控 ， 也可以對全網(wǎng)時(shí)鐘視圖進(jìn) 行監(jiān)控及呈現(xiàn)時(shí)鐘跟蹤關(guān)系 ， 支持 1588V2 的配置部署。 (4)相似的故障處理手段更精確故障處理效果 。常見故障主要是硬件類故障 ， 例如光模塊損壞導(dǎo)致的光功率異常 ， 這類故障都可以通過告警進(jìn)行定位解決。 對于少量的業(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。 (5)更為簡單輕松的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體驗(yàn) 。這樣的歸屬調(diào)整承載管道數(shù)量大 ，用戶影響面大 ， 多在半夜進(jìn)行 ， 失敗后要能快速回滾到原始狀態(tài)。 總體來看 ， IP RAN 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在規(guī)模幵局、可視化業(yè)務(wù)配置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)歸屬調(diào)整、故障處理等均繼承了 MSTP 運(yùn)維優(yōu)良傳統(tǒng) ， 并且在此基礎(chǔ)上 ， IP RAN 實(shí)現(xiàn)了可維護(hù)、可控制、可管理 ， 同時(shí)針對傳統(tǒng) IP 技術(shù)運(yùn)維復(fù)雜的特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn) ， 在保持和 MSTP 運(yùn)維體驗(yàn)一致的同時(shí) ， 實(shí)現(xiàn)更為簡單高效的運(yùn)維效果 ， 全面滿足運(yùn)營商綜合承載網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維需求 ， 提升傳統(tǒng)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維能力。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 7 表 21 PTN 與 IP RAN 原理對比表 PTN IP 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 、 基于 巾貞結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 0AM 、 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) 動態(tài)組網(wǎng) ， 無需人工配置 ， 網(wǎng)絡(luò)可以自動調(diào)整 接口類型 低速接口 ： E1 TDM 接口 ： STM1/4/16 以太接口 ： FE、 GE、 10GE ATM 接口 ： STM STM STM16 低速接口 ： E1 TDM 接口 ： STM1/4/16 以太接口 ： FE/GEAOGE、 40G、 100G ATM 接口 ： STM STM STM16 從表 中 可以看出 ， IP RAN 相對于 PTN 來說具有以下優(yōu)勢 。 經(jīng)過復(fù)雜 Inter 網(wǎng)絡(luò)的洗禮 ， 路由器具備更為豐富的設(shè)備安全防護(hù)特性。 支持 IP RAN 的設(shè)備制造商比 PTN 多。 IP RAN 標(biāo)準(zhǔn)化程度高 ， 互通良好 ； PTN 設(shè)備間無法互通 (4)對于綜合承載的搭建來說 。 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。上聯(lián)接入城域骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)控制層 SR/MSE，下聯(lián)接入移動基站和政企客戶。 組網(wǎng)示意圖如圖31 所示。網(wǎng)絡(luò)橫向上可 以分成許多物理上不直接互連的接入子網(wǎng)，接入子網(wǎng)由多個 A 類設(shè)備和一對 B 類設(shè)備組成。在樹形組網(wǎng)情況下， A 類設(shè)備直接與 B 類設(shè)備進(jìn)行黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 9 互聯(lián)。可根據(jù)光纖組網(wǎng)的實(shí)際情況，靈活選擇環(huán)形互連和樹形互連方式， PON 互連方式作為環(huán)形互連和樹形互連方式的補(bǔ)充， 如圖 32 所示。 B 類路由器一般設(shè)置在一般機(jī)樓或核心機(jī)樓，一對 B 類路由器原則上要求部署在不同的機(jī)房。在選擇同一機(jī)房布放時(shí)，建議優(yōu)選具備不同出局光纜路由的機(jī)房。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。對于業(yè)務(wù)流量不大的基站，根據(jù)光纖資源情況， A 類路由器可靈活 采用環(huán)型、黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 10 雙歸或鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)方式上聯(lián) B 類路由器。 若干臺 A 類路由器與一對 B 類路由器組成多個接入環(huán)，實(shí)現(xiàn)基站回傳的雙路由保護(hù)。 (2)3G 階段，每個接入環(huán)上基站一般不超過 8 個 (含該環(huán)所帶鏈狀接入基站 )。 (4)鏈?zhǔn)浇尤霑r(shí)，級聯(lián)層數(shù)原則上不超過 2 級。 (1)A 類路由器雙歸接入一對 B 類路由器時(shí)，估算 LTE 基站流量峰值為 420M，均值為 100~150M， A 類路由器可采用 GE 鏈路接入 B 類路由器。建設(shè)初期采用單 GE 環(huán)組網(wǎng)， LTE 階段根據(jù)流量情況，可擴(kuò)容至2GE 環(huán)。 B 類路由器 城域網(wǎng)組網(wǎng) 每一對 B 類路由器口字型接入城域網(wǎng) SR/MSE， B 類路由器與 SR/MSE 間可采用GE 或 10GE 上行。 當(dāng)一對 B 類路由器所帶 LTE 基站超過 (含 )36 個時(shí)，若其中一個 B 設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，另一個 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。 B 類路由器 B 類路由器組網(wǎng) B 類路由器間鏈路主要在故障時(shí)提供備用路徑。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 11 4 IP RAN 組網(wǎng)硬件 核心層 ER 路由器 方案中使用 CX600X8 作為 ER 路由器。 CX600 系列均采用集中式路由引擎、分布式轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)大容量轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)還可以提供豐富靈活的業(yè)務(wù)。 CX600X8 設(shè)備外觀如圖 41 所示。 槽位分布如圖 42 所示。排列順序?yàn)檎龑β酚善髑懊姘鍙淖笾劣疫f增 (面板上有相應(yīng)的標(biāo)志 )。若單板沒有業(yè)務(wù)接口卡，則該卡號為 0。 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。 圖 43 體系結(jié)構(gòu)邏輯框圖 CX600X8 完全兼容以前 CX600 平臺上的所有 ISU 單板，只有主控板和交換網(wǎng)板不同。 CX600X8 的物理參數(shù)如表 41 所示。 C～ 45176。 C～ 55176。 C/小時(shí) 存儲溫度 40176。 C 工作環(huán)境相對濕度 長期 5%RH～ 85%RH，無凝結(jié) 短期 5%RH～ 95%RH，無凝結(jié) 存儲相對濕度 5%RH～ 100%RH，無凝結(jié) 長期工作海拔高度 ≤ 4000m(當(dāng)海拔高度在 1800m～ 4000m 之間時(shí)，每升高 220m，設(shè)備運(yùn)行溫度降低 1℃ ) (2)電源系統(tǒng) 。直流電源供電時(shí)， PEM 模塊后插，采用 4 個 60A 的 PEM 模塊，支持 2＋ 2 備份。 如圖 44 所示， CX600X8 背板分為兩個區(qū)，每個分區(qū)有兩路電源輸入，在單板上黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 14 合路進(jìn)行備份。 CX600X8 系統(tǒng)風(fēng)道為前進(jìn)后出的風(fēng)道形式。 CX600X8 風(fēng)扇位于系統(tǒng)出風(fēng)口，兩個風(fēng)扇框并排放置，每框有 1 個風(fēng)扇。 圖 45 CX600X8 的氣流走向 (4)交換網(wǎng) 。 CX600采用華為公司自研的交換網(wǎng)芯片，采用 MCM(MemoryCrossbar